Exam text content

TTY/Sähkötekniikka/ Kari Lahti

DEE-23020 SÄHKÖTURVALLISUUS JA ASENNUKSET

Tentti 9.2.2017

EI KIRJALLISUUTTA. Vapaavalinteisen laskimen käyttö sallittu. Merkitse jokaiseen
vastauspaperiin nimesi ja opiskelijanumerosi. Merkitse vastauspaperiin myös, jos olet tehnyt
harjoitustyön jonakin aiempana lukuvuonna.

1. Millaiselle sähkölaitteistolle pitää nimetä sähkönkäytön johtaja? Millaiset pätevyysvaatimukset em.
henkilön on täytettävä? Kerro lyhyesti millainen koulutus- ja työkokemustausta henkilön täytyy
omata, sekä millaisia virallisia tutkintoja täytyy suorittaa em. pätevyyden saavuttamiseksi.

2. Millaisissa tapauksissa sulakkeen vaihtotyön saa suorittaa vain ”sähköalan ammattilainen”?

3. Ryhmäjohtojen ylivirtasuojalaitteina käytetään yleisesti sulakkeita ja johdonsuojakatkaisijoita.
Piirrä sulakkeen ja johdonsuojakatkaisijan toimintakäyrät ja selitä niiden avulla miten
johdonsuojakatkaisija toimii ja miten sen toiminta eroaa sulakkeen toiminnasta.

4. Kerro lyhyesti:
a. Mitä maadoitusjännite ja kosketusjännite tarkoittavat ja miten ne riippuvat toisistaan
(esim. pylväsmuuntamolla)?
b. Miten potentiaalinohjauksen avulla voidaan vaikuttaa em. suureisiin ja miten se
toteutetaan?
c. Miten toteutetaan rakennuksen perustusmaadoituselektrodi?
d. Mitä tarkoitetaan lisäpotentiaalintasauksella?

2. Eräässä laitteessa tarvitaan max. 90 kW symmetrinen kolmivaiheteho (cosy=1). Laitetta
syöttävä 40 m pitkä monijohdinkaapeli asennetaan 10m matkalla kaapelitikkaille vierekkäin 3
muun kaapelin kanssa, kiinni toisiinsa. Muulla osuudella em. kaapelit ovat kaapelitikkailla
10 cm etäisyydellä toisistaan. Ympäristölämpötilan voidaan olettaa olevan max. 35C.
Oikosulkuvirta kaapelin alkupään keskuksessa on 800A. Selvitä/osoita laskelmien avulla
seuraavat asiat:

a. Määritä em. kaapelin (Cu johtimet, PVC eriste) vähimmäispoikkipinta ja sen
ylikuormitussuojaksi sopivat gG sulakkeet.

b. Kuinka suuri on oikosulkuvirta kaapelin loppupäässä?

c. Toteutuuko oikosulkusuojaus?

KÄÄNNÄ >»

 
TAULUKOITA

Pienimmät oikosulkuvira, joilla erilaiset sojaaitteet toimivat 0,4 tai 50 sekunnissa

Suojalaiteen
nimellisvirta

 

pssssRS3s3,

 

 

g0-sulake gG-sulake

 

 

 

 

 

Silloiettu polyeteeni (PEX) ja eteenipropeenikumi (EPR)
Mineraali (PVC:llä päällystetty tai paljas ja kosketeltavissa)
Mineraali (paljas, ei kosketeltavissa, eikä kosketuksissa

   

 

   
   
 

 

 

 

 

Pienin sallittu yksivaiheinen oikosulkuvirta A

Johdonsuojkatkaisija

Vasxssss

«€

=

 

 

 

 

 

 

 

Taulukko 52.X
Lämpöeristeen paksuus (mm)

Korjauskerroin/ ref. €

 

50
100
200
400
500

 

 

0,89
0,81
0,68
0,55
0,50

 

 

 

 
 

Taulukko B.52.14 Ilmaan asennettavien kaapellen yhteydessä käytettävät korjauskertoimet muita

ympäristön lämpötiloja kuin 25 *C varten
| Ympäristön | Korjauskerroin johtimen eristeen ja sallitun lämpötilan mukaan

 

S5
i

 

SISRSLLBEERSISIS

  

 

 

 

 

Taulukko 8.52.16 Korjauskertoimet ympäröivän maan muulle lämpöresistiivisyydelle kuin 1,0 K -m/W
|Lämpöresistiivisyys, K-m/W 07 10 12 [15 ] EJ
|Korjauskerroin 11 10 — |0.92 0,85 |0.63

Taulukko B.52.17 Korjauskertoimet ryhmille, joissa on useita piirejä tai useita kaapeleita. Korjauskertoimia
käytetään taulukoiden B.52.2...8.52.5 mukaisten kuormitettavuuksien kanssa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HUOM. 2 Jos lähellä olevien kaapelien etäisyys toisistaan vaakatasosta ylittää kaksi kertaa niiden kokonaishalkaisijan,
korjauskertoimia ei tarvitse soveltaa.

HUOM. 3 Samoja kertoimia sovelletaan:

— kahden tai kolmen yksijohdinkaapelin ryhmiin
— monijohdinkaapeleihin.
HUOM. 4 Jos järjestelmään kuuluu sekä kaksi- että koimijohtimisia kaapeleita, kaapelien kokonaisiukumäärä vastaa.
piirien lukumäärää ja vastaavasti sovelletaan kahden kuormitetun johtimen arvoja kaksijohdinkaapeleille ja kolmen
[kuormitetun johtimen arvoja kolmijohdinkaapeleille.
HUOM. 5 Jos ryhmä koostuu n kappaleesta yksijohdinkaapeleita, sitä voidaan käsitellä r/2 kahden kuormitetun johtimen
piirinä tai n/3 kolmen kuormitetun johtimen piirinä.

HUOM. 6 Tässä annetut arvot ovat keskiarvoja erilaisten taulukkojen 8.52.2... B.52.7 mukaisten kaapelityyppien ja
|asennustapojen arvoista. Arvojen yleinen tarkkuus on +5 %.

HUOM. Yank ae TS aiak
erityistapauksia varten laskettuja taulukkoja, ks. esim. taulukot 6.52.20... B.52.21.

 

 
Taulukko B.52.2 Kuormitettavuudet ampeereina asennustavollla A, B, C ja D. PVC-eristeiset kupari- tai.

 

 

 

 

 

 

 

   
      

 

 

        

 

 

    

 

 

 

   

    

 

 

 

 

 

 

 

 

  

alumiinijohtimet, yleensä kolme kuormitettua johdinta, pienillä poikkipinnoilla myös kaksi kuormitettua.
Johdinta. Johtimen lämpötila: 70 *C. Ympäristön lämpötila: 25 *C limassa, 15 *C maassa
| Taulukon B.52.1 mukainen referenssiasennustapa
Je Jp
kaksi | koime kaksi. Kolme
|kuormitet- |kuormitettua | kuormitettua | kuormitettua
15 16 17,5 26
20 21 24 135
pinnalle. 27 [29 32 46
putkessa 34 [36 [40 157
Kaapeli pinnalle [46 149 55 77
putmeesa 60 166 73 100
125 79 185 95 130
vai
monjanainaaa veit 35 97 105 116 160
| mss 50 105 190
70 133 [240
= uuamapi [0 [6527 jas23 jes215 es218 les 159 1285
vu - [sarake 5 |a.52.19 325
370
€ |upan K= asa 83217 |420
o vapaast imassa [8524 |a.526
| Alumiini | Alumiini |480
[8325 |a:527 550
soinään
arntään 03 kertaa
aapeli halkasa 178
& Yksijondinkaapelit |F = |Kupani K= ja.5214 [8.8217 400
koskettavat [8.524 [i
00 taan vapaasti Amini mai 125
massa. a.525 8.527
g 150
seinään 185
ähintään yhden kaapelin. 220
-aikaisjan veran
o J es2u a [255
a vapaasti massa 8526 -
>. itään loistaa. auma
o N 8.82.7. 330
p =
lo'eo |430

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Taulukko B.52.3 Kuormitettavuudet ampeereina asennustavoille A, B, C ja D. PEX- tai EPR-eristeiset
'kupari- tai alumiinijohtimet, kolme kuormitettua johdinta. Johtimen lämpötila: ilmassa 90 "C, maassa 65 "C
Ympäristön lämpötila: 25 *C Ilmassa, 15 *C maassa

|Nimellinen | Taulukon B.52.1 mukainen referenssiasennustapa

 

   

 

 

BLZERRK|NV3S0

 

Bassas
8

 

 

 

 

 

 

 
Taulukko B.2.4 Taulukon B.52.1 mukaisten asennustapojen E, F ja G kuormitettavuudet ampeereissa PVC
eristeiset kuparijohtimet. Johtimen lämpötila: 70 "C. Ympäristön lämpötila: 25 *C

 

 

 

 

 

 

  
 

 

[Taulukon '6.52.1 mukainen referenssiasennustapa

|Monijohdin- kaamaa

kaapeli
Johtimen
| nimellinen.
poikkipinta.
mm”
O
1.5 |-
[2.5 |
la |
6 W
10 |- j-
16 j- j-
|25 155 138
[35 192 172
50 232 209
170 208 [260
95 [361 [330
120 1420 [384
150 |483 [444
185 [500
[240 1652 1603
[300 751 608
400 [903 1843
500 1041 975
[630 1206 1134

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

EEEE

 

 

Taulukko B.52.7 Taulukon B.52.1 mukaisten asennustapojen E, F ja G kuormitettavuudet
PEX- tai EPR-eristeiset alumiinijohtimet. Johtimen lämpötila: 90 *C. Ympäristön lämpötila: 25 *C

 

 

 

 

 

 

1

16 -

[25 101 107. 111 144 127
35 125 134 140 179 159
[50 152 165 172 218 195
70 194 [214 224 282 254
| [236 [263 [275 1345 312
120 [274 [308 [320 |402 365
150 1310 [357 1372 466 424
185 1361 411 430 1536 489
[240 1425 490 1512 583
[300 |490 569 [504 736 |678
[400 - 1689 [722 1890 824
[500 - 800 838 1030 958
[630 - [935 |980 1200 1120

 

 

 

 

 
OFAA -sulakkeiden toiminta-ajat
Arvot pätevät myös teollisuussulakkeille OFAA -H20.

< «< «<
in K. <I IK KI a SRI
Sä ss S08 Rs 8
28 ss SR 58

 

 

 

 

 

Toiminta-aika t,/ s

 

 

 

Oikosulkuvirta 1,/ A

TAULUKKO 2.1. Kehon kokonaisimpedanssi Z, 50/60 Hz vaihtovirralla ja suurilla kos-
ketuspinnoilla (2).

 

 

|
| |
! |
|
| 1125 1625 | 2875 |
220 | 1000 1350 | 2125 |
700 | 750 1100 1550 |
| 100 | 700 | 1050 | 1500 |
| Asympioottinen | 650 750 A oss |
| arvo | JE |

 

TTT
| Nisse] | [9
NR] 10

Sd 11 1%
ON
tl A Oa. Z
NITE! 17
ANA |%

Vaikutusaikat

 

A
01 0.2 05 1 2 85 10 20 50 100 200 500 10002000500010000

 

Vina, > — (mA)