Exam text content

TAU/Sähkötekniikka/ Kari Lahti
EE.EES.210 SÄHKÖTURVALLISUUS JA ASENNUKSET

Tentti 13.12. 2022

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

1.

 

Sähköalan yliopisto-opiskelija haluaa tulevaisuudessa harjoittaa sähköurakointia. Hän työskentelee
tulevassa yrityksessään aluksi yksin, eli tarvitsee itse valmiudet kaikkiin tarvittaviin tehtäviin. Kerro
yksityiskohtaisesti millä edellytyksillä/tavoin hän saa ryhtyä harjoittamaan sähköurakointia.

Sähkölaite on kytketty pitkän ryhmäjohdon päässä olevaan pistorasiaan. Laitteen johtava kuori (ja
pistorasia) on suojamaadoitettu ja laitteen vikasuojaus on toteutettu ns. nopean poiskytkennän
menetelmällä, B10A johdonsuojakytkimellä. Ryhmässä ei ole vikavirtasuojakytkintä. Laitteeseen
tulee oikosulkuvika, jossa vaihejohto kytkeytyy laitteen kuoreen.

Ryhmäjohto on tyyppiä MMJ 3*1,5S (1,5mm? Cu) ja se on kytketty rakennuksen pääkeskukseen, jonka
oikosulkuvirta on 250A. Laitteen liitosjohdon vaikutus voidaan olettaa mitättömäksi ja vikaresistanssi
nollaksi.

a. Kuinka suuri kosketusjännite muodostuu laitteen kuoreen, kun tyhmäjohdon pituus on 100 m ?

b. Kuinka suuri virta kulkee ihmisen läpi (max. virta noin 95%:lla ihmisistä) kun ihminen koskee
paljain jaloin/käsin vian aikana laitetta? Kerro perustellen kuinka vaarallinen tällainen tilanne on
ihmiselle?

o. Miten asennusten henkilöturvallisuutta voidaan parantaa edellä kuvatussa asennuksessa, jos
syöttöjärjestelmä kaapeleineen ja suojalaitteineen säilyy muuttumattomana? Kerro miten
kuvaamasi järjestelyt käytännössä toteutetaan tässä asennuksessa ja minkä vuoksi turvallisuus
paranee.

Mainitse toimintatestien ja ns. kiertosuunnan mittaamisen lisäksi ainakin neljä eri mittausta
(/testausta), jotka pitää tehdä tavallisen omakotitalon sähköasennusten käyttöönottotarkastuksessa,
Kuvaa myös lyhyesti miten kukin mittaus/testi tehdään.

Sähkötyöturvallisuus
a Millaisissa tapauksissa sähkötyökohteeseen pitää nimetä *työnaikaisen sähköturvallisuuden
valvoja"? Mitä tehtäviä hänelle kuuluu ja millainen pätevyys häneltä vaaditaan?
b. Milloin sulakkeen vaihtamiseen tarvitaan sähköalan ammattilainen tai ko. tehtävään opastettu
henkilö?

Eräässä laitteessa tarvitaan max. 49 kW symmetrinen kolmivaiheteho (cosp=1). Laitetta syöttävä 40
m pitkä monijohdinkaapeli asennetaan 10 m matkalla kaapelitikkaille vierekkäin 3 muun kaapelin
kanssa, kiinni toisiinsa. Muulla osuudella em. kaapelit ovat kaapelitikkailla 15 cm etäisyydellä
toisistaan. Ympäristölämpötilan voidaan olettaa olevan max. 25'C. Oikosulkuvirta kaapelia
syöttävässä keskuksessa on 5600 A.

a Määritä em. kaapelin (Cu johtimet, PVC eriste) . vähimmäispoikkipinta ja sen

ylikuormitussuojaksi sopivat gG sulakkeet.
b. Tarkastele toteutuuko oikosulkusuojaus asennuksessa?

KÄÄNNÄ »>
 

Taulukko B,52.2 Kuormitettavuus ampeereina taulukossa 1.52.1 esitetyille asennustavoille -PVC-
eristeiset kupart-tai alumilnijohtimet/kaksi kuormitettua Johdinta-Johtimien Iimpöula: 70-C
ympäristön lämpötila; 30 Cilmassa, 20 'C maassa.

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

   

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Roferensaonnasa pa oja saako Tohtinsen nimellis- Taulukon B.52.1 mukaiset asennustavat
vuus yhhmästä poikkipinta M az EN 7 D?
rermoplas- illoitettu |Mineraati- johtuva
Termoplas: | Silitenu[Minerss, ln | jotva x - T
tinen eristys | — erttys | eristys [korjas] korjaus 1?
nn | ven | ain | ' = ee
z EIE) — 1 z 3 4 S 3
£ 12] 3 x 5 7 z Kupari
vot | |[saa |usva jossa < jazz |18247 15 145 ua 175
Jottimet [5äeak | ärake. rai J
Timpö- D == [2 (a 25 195 15 2
eristettyyn. i =
seinään
upototussa [md H
putkessa 15 7
A2 [1522 [0,524 - 18.52.24 [5217 16. 76
Sarake. | ara. pasi » so
tyynselnsin stt]i Lanka 2 '
otetussa Ihs2javn 35 w 92 125
putkessa - ä snu = TTI To js
5 si. = po pasta 7 15t 139 192
tykitt a o 12 167 22
n 120 210 142 269
155 210 EI 365
Meniiohdit 18523 - 8.52.14 |R.2247 185 271 248 3
kaapit arska.
puuasinän js 240 32i 2 405
i 30 367 21 45
2.2 224 2523 70% |m5204 |asz17 Almi
monijohdin- | = |Sztake. |sivako [sera vaipassa
PAI a jäte 15 aki 25 1 15 175 2 »
puosinän 105 + w 2» a 2 »
yinnalla vaipassa 5 2 32 30 36 35
SN T z Hä7z = 15. 36 44 4: KEI 47 63
onpam | [as [a = = z
petit | = Josti. |isvin. sv [1918 jassa 16 do o 34 65 a [2
ssa maassa 7 7 5 47 25 63 kil 71 83 7 va
35 7 5 97 55 103 o
Vaipalliset | 02 | — Sarake Sarake 50 9 s 128 104 15 199 17
yksijähdin-ta 7 16 103 150 ii 160 135 145
monijohain 95 142 130 181 157 195 169 173
suoraan 120 154 150 210 11 206 100 200
— 199553 150 187 RE 2 Tot 201 204 28
Moman | €] kupari jan | ae [je jäsen 105 215 ss | 26 | 230 | 204 | 22 255
vapaasti Almi n E22ä 210 252 220 312 269. 382 262 228
Etäisyys seinään Vaipea JOM. = Sarakkaissaa, tetaan johtimien olevan pyöreitä roikkipintaan 16 mm> saakka,
vähintään 0,3 kertaa. | Sutiremmilla poikkiy taavat muun muotoisiin joktiniin ja niitä voi turvallisesti käytti
| Kaapelin halkaisija 0] [pyörsisiin joimiin.
ms TnT] k
tinenerltys | eristys |korhaa | kortaus- Taulukko B.52.4 Kuormitettavuus ampeerelua taulukon 8.52.1 mukaisilla asennustavoilla —
evo PVC-eristelset kupari- tal alumlinijohtimet/kolme kuormitettua johdinta —
—. Johtimien lämpötila: 70 *C, ympäristön lämpötila: 30 *C ilmassa, 20 *C maassa.
z EII N n n —
I 5 <! <-> 3 s Johtimen Tuna iski mukai vonnasavN 3
=] nimeltis A n BI 82 € m D2
Ylssijohdin- Kupari 70% —|8.5214 [us221 poikkipinta
kaspeli 2812 | Vaippa
koskettarat 5 His <
toitaan ae — mus 5 p
vapaasti aRu | m S |
imaisi aippa .
i z 3 7
Kupari |
vi | 0] moi ua ae osan | = ön 5 : s N
a mu | hu [ax N o 1x | s = | X a z
KH 1 jä E n 2 2
vapaat momini | uma | HS
s maito | mstc s 2 n 2 » M n
Vaippa : = » 36 u u 3 a
Psin 10 42 39 sa 15 57 Su 34
= — 16 sä 52 sa a 76 va jä
Taulukko B,52.10 Kuormitettavuus ampeereina Tauusan 52.1 asennustavoilla E, Fs G = va N v v 0 N M
= PVC-eristys, kuparijohtimet - Johtimen lämpötita: 70 *C, lkolämpötila: 30 "€ a W N N v a ja
[" Tadukou ATI makairetavennastvat 105 9 1 mua ut 115 170
itimien [Stan "ionin — 126 s vi 10 m vs 10
luet Faksi kuur-| Kolme (olme kuormitettua johdinta, tasossa.
nel Kolme [PaK 207 m 1sa 0
poikkipi mitettua | Sertan | johuinta | tottua [KAKEUSN 10 m 295 202 N va 20
johdinta in, | kosketta- | johdina Vaakalasossa. Pystyn ”
johdinta. | Koshetta: | johdinta 191051a 2 DN 209 2 2 27 2
N 2 295 255 an m 2
le | Jie | [7 Ji mlä|äläsx|u=|=|x
F 8 200 as | a 3 sa 1 M
mat [amk ani! m TF 1
i z 3 4 G u 15 15 15 15
i: a 105 < - - - - 4 155 13 » » FS
25 3 ” - - - - * x n E ” p
40 U - - - - - i m 2 31 W 35 u
a s - - - - - N <a ua s s sn sa
7” sv = - - - = 25 57 sa 30 o nn 04 sa
s = 7 = - 35 7a 65. KA 37 ” a EE
w v N su e 150 20 = E 104 ” ta " EN
5 1 12 | aa | m 12 7 w | aa 10 v N 12
so 10 106 1 m 2 7 os 129 1 197 va 122 sta
7 2 2 216 25 2 253 ; N
k 5 ? 5 ja a 129 119 108 w 150 109
5 N. D a s i 196 im 176 217 159 1
120 52 so 21 5
m | 30 wo | as | az | 6 | 15 m ” v » m m
wm | si sea | 1 | sa mo 2 7 » a ja v 2 20
40 | am so | ms | sw ans % | chen [is ml 200 | ju
i s ” s L. = Sarakkoissa 3.5.67 ja 8 oletetaan Johtimen elevän pyöreitä polkkipintaan 16 mn? ssakka
3 su 29 soi 507 7 559 [Suuremmilla poikkipinnoilla srvot viittaavat muun muotoisiin johtimiin ja niitä voi turvallisesti käyttää
100 - - 2 ase 079 s2 195 lpyörekiin johtimiin”
500 - - va 150 709 2 D. -
vaa . - 1005 | s v05 1130 1070

 

 

 

 

 

 

 

|4uOM.2 D, nn kaspalin visohalkaisij

|HUDAN. 1 Jahtimion oletat 17 oevan pyöreitä palkki
|vättaavat ntuutt mautoisila johtimfin ja nikä vol turvati

 

intaan 1

 

jän" saakka. Sauren
äytää präreisiin john.

 

Tokina arvot

 

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

kokoaa KN K E
Os vo s 88 2? 8
2a8 888 28 2 82
< ls ss sslsl al) 3
s jes |s) 88/8 8/8 8

10090

1000

100

10

Toiminta-aika t/ s

01

 

S00362A

001
10 100 k 10k 100

Oikosulkuvirta 1,/ A

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

   
  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 =
3250 | i
50 2625 | 4375 j
| 75 2200 | 3500 |
j 100 1875 i 3200 j
| 125 1625 | 2875 i
| 220 1350 | 2125 |
| | |
| 100 1100 | 1550 i
| 100 == = 105) - | 1 500 |
Asympioottinen | 750 | 850 |
arvo i | | i
mk nn nn N j

10000

;
son |] ]

ms

2 000

1000

so0o| +
AO-t A0-2

(ms) 200

3 100

5 so

; |
3 »
10 L! 4
0.1 0,2 05 1 2 s 10 20 60 100 200 500 10002000 5 000 19 000

Vinal, > — (mA)