Exam text content

TTY/Sähköenergiatekniikka/ Kari Lahti
SVT-3320 SÄHKÖTURVALLISUUS JA ASENNUKSET

Tentti 13.12.2011

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

M Olet valmistunut diplomi-insinööriksi TTY:n Sähköosastolta, — millä edellytyksillä ja kenelle
voit tehdä ns. omatarveurakointina omakotitalon sähkötyöt?

2. Missä tapauksissa tarvitaan sähkötöissä (sähkö)työturvallisuustoimien valvoja? Millaiset
pätevyysvaatimukset em. henkilön on täytettävä ja mitkä ovat hänen tärkeimmät tehtävänsä?

3. Kerro lyhyesti:
as Miten maadoitusjännite ja kosketusjännite muodostuvat ja miten ne riippuvat toisistaan
(esim. pylväsmuuntamolla)?
b. Miten potentiaalinohjauksen avulla voidaan vaikuttaa em. suureisiin?
s. Miten toteutetaan rakennuksen perustusmaadoituselektrodi?

4. Eräässä teollisuuslaitoksen laitteessa tarvitaan max. 27 kW symmetrinen kolmivaiheteho
(cosp=1). Laitetta syöttävä 40 m pitkä monijohdinkaapeli asennetaan kaapelitikkaille ja se on 14
m matkalla vierekkäin 3 muun kaapelin kanssa (kiinni toisissaan). Ympäristölämpötilan voidaan
olettaa olevan max. 35'C. Oikosulkuvirta kaapelia syöttävässä keskuksessa on 5900A.

a. Määritä em. kaapelin vähimmäispoikkipinta ja sen suojaksi sopivat gG -sulakkeet.
(vikasuojaus toteutetaan ns. nopean poiskytkennän menetelmällä)
b. Kuinka suuri on oikosulkuvirta kaapelin loppupäässä?

KÄÄNNÄ »>

 
TAULUKOITA

 

 

 

 

 

 

 

 

|Johtimien Kupari Alumiini
poikkipinta 1
Mmm? — resistanssi reaktanssi |impedanssi resistanssi reaktanssi impedanssi

I x z r x z

4x15 14620 — 10115 — [14600

4x25 8,770 0,110 8770

4x4 5,480 0,107 — [6648

4x6 3,660 10,100 3,660

4x 10 224 0094 2246

4x16 1415 10,090 1418 — [234 [009 1238

4x25 0,898 0,086 0902 1,489 — [0086 — | 1492

4x35 0,652 0,083 0,657 1,088 — 10083 —|1,089

4x50 0,482 0,083 0488 — 10796 10083 —|080

4x70 0,336 0,082 0846 — 10551 — [0082 —|0557

4x95 024 0,082 0,257 0398 — 10082 —|0406

4x120 0,195 0,080 0211 0316 — 10080 — |0326

4x 150 0,155 10,080 0,174 — [0,258 [0,080 —|0270

4x 185 0,125 0,080 0148 — 10207 10080 —|0222

4x 240 0,095 10,079 0124 0,162 — 10079 —|0180

4300 0,078 0,079 011 0,133 10079 — 10:55

Suojalatteen
nimellisvirta
A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

gG-sulake g-sulake

     

 

 

 

 

 

 

 

Eristyksen laji Suurin sallittu lämpötila
€
Polyvinyylkloridi (PVC) 70 (johtimessa)
Siloitettu polyeteeni (PEX) ja eteenipropeenikumi (EPR) — | 90 (johtimessa)
Mineraali (PVC:llä päällystetty tai paljas ja kosketeltavissa) | 70(vaipassa)
Mineraali (paljas, ei kosketeltavissa, eikä kosketuksissa 105 (vaipassa) 4
palaviin materiaaleihin)

 

 

 

 

Pienin sallittu yksivaiheinen oikosulkuvirta A

  

= 22 iu
Pienimmät oikosulkuvit, joilla eiliset suojlaittet toimivat 0,4 tai 5,0 sekunnissa

—

 

Johdonsuojakatkaisijat

   
      

  

B-tyyppi
048ja50s

 

 

Johtimen eristys

 

 

 

 

 

 

 

 

K BC PVC EPRIPEX = |Kumi = |Mineraall —=——-
JE=kx> < 300 mm? — |> 300 mm? 60 *C
J: PVC:llä paljas
päällystetty

Akulämpötila "C 70 70 E 60 70 L
Loppulämpötila "C 160 140 250 [200 160 250
Johtimen materiaali
Kupari 115 103 143 141 115 135/1159
Alumiini 76 68 9 93 - -
Tinalla juotetut 115 - - - - -
kuparijohtimien liitokset

 

 

 

 

 

 
Taulukko 52-D1 Ilmaan asennettavien kaapelien yhteydessä käytettävät korjauskertoimet muita ympäristön lämpötiloja kuin

 

 

 

25 *C varten
Ympäristön Korjauskerroin johtimen eristeen mukaan
lämpötila PVC PEX ja EPR
"€
10 115 1
15 1,10 1.07
20 1,05 1,04
25 1,00 1.00
30 0,94 0,96
35 0,88 0,92
40 0,82 0,88
45 0,75 0,84
50 0,67 0,79
55 0,58 0,73
60 0,47 0,58
65 - 0,62
70 - 0,56
75 - 0,48
80 - 0,39

 

 

Taulukko 52-D2 Korjauskertoimet ympäröivän maan muulle lämpötilalle kuin 15 *C

 

 

 

Maan lämpötila — |Korjauskerroin johtimen eristeen mukaan
«€ PVC PEX ja EPR
1.13 1.10
1,09 1,06
10 1,05 1,03
15 1,00 1,00
20 0,95 0,96
25 0,90 0,93
30 0,85 0,89

 

 

 

 

Taulukko 52-D3 Korjauskertoimet ympäröivän maan muulle lämpöresistiivisyydelle kuin 1,0 K-m/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lämpöresistiivisyys, K'm/W' 07 10 |12 ]15 |20 [25 ]30
Korjauskerroin 11 |10 |092 |0,85 |0.75 |0,69 |0.63
Taulukko 52-E1 Korjauskertoimet ryhmille, joissa on useita piirejä tai useita kaapeleita. Korjauskertoimia käytetään taulukoiden
52-C1...52-C7 mukaisten kuormitettavuuksien kanssa
Kohta Sijoitus (kaape- | Pirien tai monijohdinkaapelien lukumäärä Käytetään kuor-
lit koskettavat mitettavuustau-
toisiaan) lukon kanssa.
L 2 Js ja ja ja |7 ja js 12 16 j20
T Nipussa 1,00 0:80 [0.70 |065 |0.60 |0:57 [054 [052 |050 [046 [041 [038 |52-01.5209
ilmassa, pin- asennustavat
nalla, upotet- A.F
tuna tai kotelon
sisällä |
ai Yhdessä ker |1.00 |0.85 [079 |075 |0.73 [0.72 [0.72 |071 |0.70 |Eikorjauskertoimia |52-01..52-c2
roksessa sei- useammalle kuin — |asennustapa C
nällä, lattialla. | yhdeksälle piirille tai
tai reittämättö- monijohdinkaapelille
mällä kaapeli-
hyllyllä
3 Yhdessä ker 0,95 [0,81 |072 |068 |066 [064 [0.63 [0.62 [061
roksessa kiinni
tettynä suoraan
puukaton ala-
puolelle
4 | Yhdessä ker |1,00 |0,88 |0.82 [077 |0.75 |073 |0.73 |072 |0.72 52-03..52-06
roksessa relite- asennustavat E
tyllä | jaF
kaapelihyllyllä
vaaka- tai pys-
tysuunnassa
5 Yhdessä ker- = |1.00 |0,87 |0:82 (0.80) |080 |0.79 |0,79 |0,78 |0.78
roksessa tik- k
kailla, tuilla tai
kiinnikkeillä jne
HUOM 1- Nämä kertoimet soveltuvat samankaisile ja samalla tavalla kuormitetuille kaapeltyhmile.
HUOM. 2 — Jos lähellä olevien kaapelien etäisyys toisistaan vaakatasosta ylittää kaksi kertaa niiden kokonaishalkaisijan, korjauskertoimia ei tr-
vise soveltaa.
HUOM. 3 — Samoja kertoimia sovelletaan:
| kahden tai kolmen yksijohdinkaapelin ryhmiin
| monijoheinkaapeleiin
HUOM. 4 — Jos järjestelmään kuuluu sekä kaksi että kolmijhtimisia kaapeleita, kaapelien kokonaisiukumäärä vastaa piiien lukumäärää ja vas-
taavasti sovelletaan kahden kuormitetun johtimen arvoja kaksijohdinkaapeleille ja kolmen kuormitetun johtimen arvoja kolmijohdinkaapeleill.
HUOM. 5 — Jos ryhmä koostuu n yksijohdinkaapelista sitä voidaan käsitellä n/2 kahden kuormitetun johtimen piirinä tai /3 kolmen kuormitetun
johtimen piirinä.
HUOM. 6 Tässä annetut arvot ovat keskiarvoja erilaisten taulukkojen 52-C1 .. 2-C7 mukaisten kaapelityyppien ja asennustapojen arvoista.
Arvojen yleinen tarkkuus on 45 %.
HUOM. 7 — Joillekin asennuksille ja muille menetelmille, joihin ylä oleva taulukko ei ole tarkoitettu, voi olla tarpeen käyttää ertyistapauksia varten
laskettuja taulukkoja, ks. esim. taulukot 52-E4 ... 52-55.

 

 

 
Tasukko 62:81 Luotk lranaisaenmuatmvoista

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KOSTTITT Tuas I
Vissa pn ko :
BET 809N lmomian | |nynmäsäjamun | — TäUUKKOSZ-CI Kuomitttavuudet ampeereina asennustavolla A B.C ja D. PVC eristiset kupari tai alumiinjohtimet, yleensä.
rsenan | ratenan — |kormusenon ruskein kolme kuommitettua johdin. pienillä poikkipinnola myös kaksi kuormitettua johdinta. Johtimen lämpötila: 70 C. Ympäristön
- == D = 5 lämpötila: 25 *C ilmassa, 15 "C maassa
s MN am jat jes
mono bOetynsei | == jsake23 [sro [Asennustapa
pn po a E g ö
— AMET m! essa Johtimen = |koims vaksi rome Kaksi kolme kaksi koime
äoiartetyyn 2 ir? nimellinen = |uormitettua |kuormitettua |kuormitettua |kuormitettua. | uormitettua|kuormitettua|Kuormitettua.
ot ränipnsap poikkipinta [johdinta — johdinta — |iohdinta — |ohdinta — [johdinta = [johdinta = |johdinta
Ja mm?
5 raajaa an sn
E ala atammatssa | = |amuka45 [pia I 2 3 ja & ö 7 s
( putossa Kuvan
15 14 15 16 175 185 2
Kama sms0o sx o = n E 1) 2
asda sarka 415 |sako3 25 19 [20 2 24 25 29 35
= 4 a 27 29 132 4 38 45
| 6 31 3 = 40 s 4 57
jams 0 s sa ev == 10 a 45 ES 55 eo 67 n
kaapit pussaa | == |amske7 |samka 16 ia 5 5 5 = e E
| 25 72 E 85 [95 102 119 130
| | 35 EI 87 105 KS 126 145. 160
Wop |0 s jaa 20 = a 105) 125 153 190
massa. rate [sake | 70 133. 158 195 [240
95 159 190 236 285
| 120 182 218 274 325
vina € [< — [150 208 E 317 n
vapaat iman sa [aa 185 [235 = 361 420
o mea [5208 [240 278 5 Pn =
[300 316 a 462 550
esi seäan vansa
Gakensa kaapin halkaaja Aumin
sen o = = on jan
& Jostotavattasaan | = |s208 [8705 = s 51 &2 78
00 vapaassa amiini Aani 55 6 ” 100
i ice |5x08 3 59 a 05 a
| so 83 o 17 1
es senään vähään | 50
eden kaepenhalkaiajan 70 104 123 148 185
k E i alias 125. 147 180 5
— a Kasi 120 143 170 [206 265
- vapaastiilmassa eri! 82.03 — [5208
[ 860 toistaan [nt | Jei aa = 240 280
sea [52 1 = 274
yrs | 240 219 E EN ja
Yr 300 257 =
Epoo 372 430
N 96-tyyppisen sulakkeen suurin sallittu Johdon sallittu kuormitus vähintään
Taulukko 62-C2 Kuormitettavuudet ampeereina asennustavoille A, 8, C ja D. PEX tai EPR eristeiset kupari- tai alumiinijohtimet iialkavita
kolme kuormitettua johdinta, Johtimen lämpötila: ilmassa 90 *C, maassa 65 *C. Ympäristön lämpötila: 25 "C ilmassa, 15 *C A j.
maassa.
4 Johtimen nimellinen | Asennustapa 6 8
poikkipinta A E c 5 10 135
mm? 16 18
T z 3 4 5 2» 2
: Kupari sta] E
16 17 20 23 26 i
25 23 2 31 35 PAN
4 3 35 42 46 & -
s EI 45 52 57 s
50 55
10 53 CA 71 77 63 To
16 70 83 100 100 %
25 EA 108 124 130
35 113 133. 153 160 E a
50 135 160 186 190 je 14
70 170 202 238 240 ja jä
95 205. 22 [289 285
120 236. 278 335 325 200 | 221
a Taulukko 62-C3 Taulukon 52-81 mukaisten asennustapojen E, F ja G kuormiteltavuudet ampeereissa PVC eristeiset
1 5 a 5 3 kuparijohtimet. Johtimen lämpötila: 70 "C. Ympäristön lämpötila: 25 *C-
240 360 - = 480 Johtimen nimellinen. | Asennustapa
300 ai - - 550 poikkipinta
Alumni aa
16 57 5 79 78 Monijohdinkaapel | Yksiohdinkaapet
25 73 KL ja 1 | Kolme kuormilettua | Kolme kuormi- | Kolme kuonmiettua johdinta tasossa
5 v 190 jettua johdinta [Kosketaen — |Eläsyydellä
50 108 129 141 160 kolmiossa
70 196 162 181 1 |Vaakatasossa — | Pystytasossa
95 163 195 219 220 L 'ystyt
120 187 224 255 [255
000
150 214 a = [280 e & tai 98 De
185 242 H = 330 a ;
240 283 - = 375
300 325 - - [430
Menetelmä E Menetelmä F — |MenetelmäF —|MenetemäG —|MenetelmäG
T z 3 z 5 6
v = = E =
26 = a = =
ES = = = -
K - - = - |
63 - E s |- |
85 A a = ja
107 117 121 155 | 198
134 145 152 192 172
50 162 177 184 232 209
70 208 229 238 298 269
95 252 |280 291 361 330
120 202 326 340 420 384
150 338 377 395 483 444
185 385 434 453 552 509
[240 456 514 537 652 603
300 527 595 622 751 698
400 [= [605 730 903 343
500 - 794 296 1041 975
1630 - 906 959 1206 1134