2016.11.30 energiforskyningssystemer ac 12 AC DC energi enerforskyningssystemer tn-systemer...

Faglærer: Sven Åge Eriksen

2016.11.30V.12

ELEKTRISKE SYSTEMER ELEKTROTEKNIKK AC, 2.klasser: BYAU 2015-2018.

ENERGIFORSKYNINGSSYSTEMER KAPITTEL 11

INNHOLD:Historikk, eksempler, forklaringer, figurer, fagstoff, skjemaer, henvisninger til web-addresser, sammendrag og oppgaver.Basis for innholdet er kap. 11, side 179 -187 i elektroteknikkboka.

http://www.nb.no/nbsok/nb/66582a36d1f975c16fe58fa1c5d903bb?index=10#180

LÆRINGSUTBYTTE FORDELINGSSYSTEMER:.

Kjenne til de forskjellige fordelingssystemene som er godkjent i Norge..

Kjenne til at disse er beskrevet i FEL ( Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg) og NEK 400 (Normene: Elektriske lavspenningsinstallasjoner).

Kjenne til de forskjellige bruksområdene for fordelingssystemene.

LÆRINGSUTBYTTE FORDELINGSSYSTEMER:.

Kjenne til fordeler / ulemper for fordelingssystemene.

Kjenne til hva forkortelsene står for og betyr i praksis (1.bokstav: T, I – 2.bokstav: T, N - 3.bokstav: S, C)

Kjenne til hvor det er lov / ikke lov å bruke systemene og hvorfor.

ELEKTROTEKNIKK AC

KAPITTEL 11:.

Litt historikk:Thomas Edison (DC)Nicola Tesla (AC)

Nettsystemer genereltTN-systemerTT-systemerIT-systemer

Side 179

I 1887 var det 121 Edison-kraftstasjoner i De forente stater som leverte likestrøm til kunder.

Da likestrømmens begrensninger begynte å interessere publikum, lanserte Edison en propaganda-kampanje mot vekselstrøm med det mål å overbevise folk om at vekselstrøm var for farlig til å kunne benyttes.

Problemet med likestrøm var at det bare var økonomisk lønnsomt å levere kraft i en radius på omtrent 2,5 km fra kraftstasjonen.

Da George Westinghouse foreslo å bruke høyspent vekselstrøm i stedet, siden den kunne føre elektrisitet hundrevis av kilometer med minimalt tap, innledet Edison en «strømkrig» for å forhindre vekselstrøm fra å komme i bruk.

Store deler av Nicola Teslas patenter og teoretiske arbeid dannet grunnlaget for moderne vekselstrømsteknikk inkludert flerfase distribusjonssystemer og vekselstrømsmotoren.

Nicola Tesla var en fremtredende aktør i å videreutvikle George Westinghouses vekselstrøm.

ELEKTRISK EFFEKT P er energiforbruk eller arbeid per tidsenhet.

Energi W: W = U x I x t

Effekt P: P = U x I x t / t = U x I P=UxIEnheten for effekt er 1 watt (1 W). I formelen får vi P i watt hvis vi angir U i volt og I i ampere. En større enhet er 1 kilowatt (1 kW). Du må ikke forveksle størrelsessymbolet W for energi med enhetssymbolet W, som står for watt.Du må også skille mellom effektenheten 1 watt og energienheten 1 wattsekund.

ELEKTRISK EFFEKT PELEKTRISK SPENNING U

P=U IU=R II = U/R

P= U I = R I I = I2 RP=U I = U U/R = U2 / R

Problemet med likestrøm med lav spenning mellom produksjon og forbruker, var at det bare var økonomisk lønnsomt å levere kraft i en radius på omtrent 2,5 km fra kraftstasjonen.

Årsak:

TN-S 2 spenningsnivåer 230 / 400 VAC (N-LEDER) .

TN-C-S 2 spenningsnivåer 230 / 400 VAC (N-LEDER)

TT 1 spenningsnivå 230 VAC .

IT 1 Spenningsnivå, 230, 400, 690, 1000V

FORDELINGSSYSTEMER – BOKSTAVKODER:

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:

Hvilken farge / merking har N-leder ?

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:.

Hvilken farge / merking har N-leder ?

N-leder skal være lys blå eller merket med bokstaven N

(I henhold til IEC 600446 og NEK 400:514.3.1) www.nek400.no

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:

En fabrikk har fordelingssystemet TN-S, der N-leder blir brutt hvis effektbryteren i tavla slår ut.

Skal hovedbryter på maskinene også være allpolig ? (Dvs at skal N også brytes i tillegg til alle 3 fasene ?)

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:.

En fabrikk har fordelingssystemet TN-C-S, der N-leder blir brutt hvis effektbryteren i tavla slår ut..

Skal hovedbryter på maskinene også være allpolig ? (Dvs at skal N også brytes i tillegg til alle 3 fasene ?).

Svar: Ja, dette er påbudt i Norge og Frankrike.

https://www.standard.no/fagomrader/elektro/lavspenningsinstallasjoner/nek-400_2014/nek-400--ogsa-for-elektromontoren/

www.nek400.no

https://www.standard.no/fagomrader/elektro/lavspenningsinstallasjoner/nek-400_2014/nek-400--ogsa-for-elektromontoren/

www.nek400.no

https://www.standard.no/fagomrader/elektro/lavspenningsinstallasjoner/nek-400_2014/nek-400--ogsa-for-elektromontoren/

www.nek400.no

https://www.standard.no/fagomrader/elektro/lavspenningsinstallasjoner/nek-400_2014/nek-400--ogsa-for-elektromontoren/

www.nek400.no

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:

Er det tillatt å overføre strøm gjennom null- lederen ?

OPPGAVEFORDELINGSSYSTEMER:

Er det tillatt å overføre strøm gjennom N- lederen ?

Ja.

TN-S 230 / 400 VAC (Separat N-LEDER) .

TN-C 230 / 400 VAC (Felles N-LEDER)

TN-C-S 230 / 400 VAC (Separat N-LEDER).

TT (Har ikke N-LEDER).

IT (Har ikke N-LEDER)

FORDELINGSSYSTEMER – BOKSTAVKODER:

TN-S.

TN-CTN-C-S.

TT.

IT

FORDELINGSSYSTEMER – BOKSTAVKODING:Første bokstav betyr:

T (Terra)Direkte forbindelse fra ett punkt til jord.

I (Insulated)Alle spenningsførende deler er isolert fra jord.Nøytralpunktet eller en av ytterlederne kan ha gjennomslagsvern mot jord.

1. bokstav: Fordelingssystemets forhold til jord• T = (TERRA) Direkte forbindelse fra ett punkt til jord,

vanligvis fra nøytralpunktet• I = (INSULATED) Alle spenningsførende deler isolert fra

jord. Nøytralpunktet eller en av ytterlederne kan ha gjennomslagsvern mot jord

2. bokstav: Utsatte delers forhold til jord• T = (Terminated) Direkte forbindelse fra utsatte deler til

jord, uavhengig av jording andre steder i systemet• N = (Neutral) Direkte forbindelse fra utsatte deler til det

jordede punktet i systemet

FORDELINGSSYSTEMER – BOKSTAVKODING:

• Eventuelle påfølgende bokstaver: Anordning av PE- og N-ledere:• S = (Separated, splitted) Funksjonene til PE-

leder og N-leder ivaretatt av separate ledere• C = (Combined, felles) Funksjonene til PE-

leder og N-leder kombinert i en leder (PEN-leder)

FORDELINGSSYSTEMER – BOKSTAVKODING:

Fordelingssystemer (se de 3 neste sidene)

Det finnes i Norge fire forskjellige fordelingssystemer for overføring fra strømleverandørens transformator og fram til forbrukerens inntaksskap. Dette er IT, TT, TN-S og TN-CS. Det som skiller systemene fra hverandre er hvordan systemene er jordet og hvilke spenningsnivåer det er mellom lederne. I forbindelse med IT og TT systemer kan man kun levere ett spenningsnivå som er 230V. I forbindelse med TN-S og TN-CS systemer så kan man lever to forskjellige spenningsnivåer, både 230V og 400V fram til sluttbruker. IT systemer har tradisjonelt blitt brukt mye i Norge, men det er forholdvis lite brukt i Europa. I Europa og i EU så bruker men for det meste forskjellige typer TN fordelingssystemer. Utviklingen i Norge går i dag i retning av at vi tar mer og mer i bruk TN systemer.

Fordelingssystemer Det finnes i Norge fire forskjellige fordelingssystemer for overføring fra strømleverandørens transformator og fram til forbrukerens inntaksskap.

Dette er IT, TT, TN-S og TN-CS. Det som skiller systemene fra hverandre er hvordan systemene er jordet og hvilke spenningsnivåer det er mellom lederne.

Fordelingssystemer

I forbindelse med IT og TT systemer kan man kun levere ett 3-fase spenningsnivå som er 230V. .

I forbindelse med TN-S og TN-CS systemer så kan man lever to 3-fase forskjellige spenningsnivåer, både 230V og 400V fram til sluttbruker. .

(Stjerne- og trekantkobling er mulig)

Fordelingssystemer IT systemer har tradisjonelt blitt brukt mye i Norge, men det er forholdvis lite brukt i Europa.

I Europa og i EU så bruker men for det meste forskjellige typer TN fordelingssystemer.

Utviklingen i Norge går i dag i retning av at vi tar mer og mer i bruk TN systemer

230 VAC 400 VAC

Trekantkobling:

TN-S / TN-C-S

IT / TT

IT / TTTN-S / TN-C-S

IT-systemSide 184

Bare trekant her, ikke stjerne, hvorfor ?

IT-system

IT-system

• Første jordfeilstrøm i et IT- nett er så liten at 30 mA jordfeilbrytere ikke løser ut

• Bruk av 30 mA jordfeilbryter aksepteres

• Årsaken til manglende utkobling må skyldes kapasitansene i nettet og ikke overgangsmotstanden på jordelektroden

IT-system

Dersom utkobling vil skape alvorlige driftsmessige problemer og alternative metoder ikke lar seg praktisk realisere kan sikkerheten ivaretas ved at:

• Kursen er overvåket (varsling)• Omfattet av et internkontrollsystem• Utkobling ved jordfeil nr. 2 på trafoen

IT-system

TT-systemSide 184

TT-system

Bare trekant her, ikke stjerne, hvorfor ?

TT-system

TN-S-system Side 183

TN-S-system

Hvordan bruke stjernekobling her ?

TN-S-system

TN-C-S-systemSide 183

TN-C-S-system

TN-C-S-system

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?Svar: TN-C-S

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

Svar:TT -systemIT -system

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

Svar: TN-C-S

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

Svar: TT

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

Svar: IT

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Hva slags fordelingssystem viser tegningen ?

Svar: TN-S

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Et IT fordelingssystem som vist på bildet under, får permanent kortslutning i desneuter (overspenningsvern)

Hva slags fordelingsnetthar da fått nå ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Et IT fordelingssystem som vist på bildet under, får permanent kortslutning i desneuter (overspenningsvern)

Hva slags fordelingsnetthar da fått nå ?

Svar: TT

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Fungerer begge disse motorkoblingene i et vanlig 3-fas IT-nett, 230 VAC ?

OPPGAVE FORDELINGSSYSTEMER:Kan du benytte begge disse motorkoblingene i et vanlig 3-fas IT-nett, 230 VAC ? SVAR: NEI

Side 180

VEKSELSTRØMSSYSTEMER: Side 180

LIKESTRØMSSYSTEMER: Side 181

Side 181

Side 181BRUKSOMRÅDER FOR NETTSYSTEMENE:

Side 182

Side 182

Side 182

Side 183

Side 183

Side 183

Side 184

Side 184

Side 184

Side 184

Side 184

SAMMENDRAG, side 185 og 186

Side 185

Side 185

Side 185

Side 185

Side 185

Side 185

Side 185

Side 185

Side 186

Side 186

Side 186

Jordfeilbryter Jordfeilvasler

Side 186

KortslutningsstrømImpedans

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Figur 251Side 180

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Figur 251Side 180

Motoren på neste er tilkoblet et 230 VAC IT-nett system.Hvilken spenning har hver enkelt motorvikling ?

Motoren er koblet i trekant og spenningen over hver fase og motorvikling er 230 VAC:

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187

Side 187