Johtimien kuormitettavuus

26.1.2015
Johtimien kuormitettavuus
Pekka Rantala
Kevät 2015
Suurin jatkuva virta
• Suurin jatkuva virta, jolla johdinta saa
kuormitta = kuormitettavuus.
• Sen pitää olla sellainen, että johtimen
eristysaineen lämpötila ei nouse raja-arvoa
suuremmaksi.
– PVC-eristys
– PEX-eristys
+70 °C (MMJ, MCMK)
+90 °C
1
26.1.2015
Johtoa suojaa ylikuormitussuoja
• Johtoa suojaavan ylikuormitussuojan
perusteella määräytyy johdolta vaadittava
vähimmäiskuormitettavuus.
• Ylikuormitussuojana voi olla gG-tyypin sulake
tai johdonsuojakatkaisija (B-, C- tai D-tyyppi)
• Ylikuormitussuoja toimii tyypillisimmissä
tilanteissa ”automaattisesti” myös
oikosulkusuojana jos se on mitoitettu oikein.
(D1, s. 145)
Kuormitettavuuteen vaikuttaa:
Johdon kuormitettavuuteen vaikuttaa se, miten
hyvin se pääsee jäähtymään, miten hyvin lämpö
haihtuu siitä. Vaikuttavia tekijöitä ovat mm.
• Asennustapa
• Ympäristön lämpötila
• Kuormitettujen johtimien lukumäärä
• Lähellä olevat muut kuormitetut johdot
2
26.1.2015
Referenssiasennustavat
A
B
Uppoasennus putkessa tai putkettomasti
Putkessa puuseinällä
C
Pinta-asennus
D
Upotettu maahan
E,F, G Ilmassa tai tikashyllyllä
• Yleensä riittää käsitellä tapoja A, C, D ja E
• Muut asennustavat voidaan sisällyttää näihin
Kuormitettavuustaulukot
Kuormitettavuus selviää kuormitettavuustaulukoista:
• asennustapa (A, C, D tai E)
• PC- vai PEX-eristys
• Johtimen poikkipinta-ala, kupari- vai alumiinijohtimet
taulukoista löytyy kuormitettavuus ampeereina
Yksinkertaistetuissa kuormitettavuustaulukoissa on muutama
seikka otettu ”varman päälle” (D1, sivu 217, taulukko 52.1.)
• Laskettu kolmivaihepiireille
voidaan käyttää myös yksivaihepiireille
• Laskettu PVC-eristeelle
voidaan käyttää myös PEX-eristeelle
3
26.1.2015
Korjauskertoimet
Asennusolosuhteet otetaan huomioon
korjauskertoimien avulla, esimerkiksi:
• Ympäristön (ilman tai maan) lämpötila
• Maalaji (kuiva/kostea hiekka/sora/savi)
• Lähekkäin olevien kaapeleiden lukumäärä
• Lähekkäin olevien kaapelien etäisyys
• Kaapelin vienti eristeen läpi
Vaihtuvat olosuhteet (523.8)
Kun lämmön haihtumisolosuhteet vaihtelevat
asennusreitin eri osien välillä, kuormitettavuus on
määriteltävä asennusreitin hankalimpien olosuhteiden
mukaisesti.
• Asennusreitin ”heikoin lenkki” ratkaisee.
• Esimerkiksi asennuksen läpäistessä lämpöeristeen sen
kuormitettavuus alenee.
• Kaapelia ei saa asentaa yli 0,5 m matkalta eristävän
materiaalin sisään.
4
26.1.2015
Ylikuormitussuoja olemassa
ratkaistaan johdon poikkipinta-ala
1. Taulukosta katsotaan, mikä on johtimen
kuormitettavuus vähintään oltava
2. Asennustavan + olosuhteiden
korjauskertoimien avulla tarkennetaan
johtimelta vaadittava kuormitettavuus
3. Taulukosta katsotaan, mikä johdinpinta-ala
toteuttaa vaaditun kuormitettavuuden
Johdon poikkipinta-ala tiedetään
ylikuormitussuojan nimellisarvo
1. Taulukosta katsotaan, mikä on annetun
johdinpaksuuden kuormitettavuus
2. Asennustavan + olosuhteiden
korjauskertoimien avulla tarkennetaan
johtimen todellista kuormitettavuutta
3. Taulukosta katsotaan, mikä nimellisarvo
ylikuormitussuojalla saa enintään olla
5
26.1.2015
Taulukoita D1-käsikirjassa (2012)
• Ylikuormitussuojien vaatima kuormitettavuus
– gG-sulake: sivu 134, taulukko 43.1.
• Johtojen sallittu kuormitettavuus
– Sivu 217, taulukko 52.1.
• Korjauskertoimia
–
–
–
–
Sivu 223, taulukko 52.7. Ilmassa, lämpötilan mukaan
Sivu 224, taulukot52.8.-10. Maassa
Sivu 224, taulukko 52.11. Kaapelit ryhmissä
Sivu 228, taulukot 522.12.-13. Läpivienti lämpöeristeen läpi
• Yhdistelmätaulukot:
sulake/korjauskerroin/asennustapa/poikkipinta-ala
Sivu 218-221, taulukot 52.2. ja 52.3.
Kuormitettavuus, tehtävä 1
MMJ-kaapeli 3×2,5 S, asennuksen lämpötila 25 °C
• Seinällä pinnalla 5 m
Mikä on oltava ylikuormitussuojana käytettävän
a) gG-sulakkeen nimellisarvo?
b) C-tyypin johdonsuojakatkaisijan nimellisarvo?
6
26.1.2015
Kuormitettavuus, tehtävä 2
MMJ-kaapeli 3×2,5 S, asennuksen lämpötila 25 °C
• Uppoasennusta 2 m
• Menee lämpöeristeen läpi 20 cm
Mikä on oltava ylikuormitussuojana käytettävän
a) gG-sulakkeen nimellisarvo?
b) C-tyypin johdonsuojakatkaisijan nimellisarvo?
Kuormitettavuus, tehtävä 3
Ylikuormitussuojana on gG-sulake 25 A
Kaapeli on MCMK, joka on asennettu kosteaan
(25 % kosteus) hiekkamaahan 10 m:n matkalta.
Maan lämpötila on 20 °C. Molemmista päistään
se on asennettu seinälle 2 m:n matkalta.
Mikä on kaapelin poikkipinta-alan vähintään
oltava?
7