Automaattisen poiskytkennän laskeminen

Automaattinen poiskytkentä on käytössä suojaustapana lähes kaikissa asennuksissa. Suuri osa sähkölaitteista on suojausluokan 1 sähkölaitteita. Kaikki pistorasiat tulee suunnitella suojamaadoitetuiksi, jolloin siirrettävillä suojausluokan 1 laitteillakin on vikasuojaus toteutettuna.

Automaattisen poiskytkennän toimiminen tarkistetaan laskelmin jo verkon suunnitteluvaiheessa johtoverkkoa mitoitettaessa (SFS 132.1). Lisäksi käyttöönottotarkastuksessa mitataan suojauksen toiminta.

Automaattisen poiskytkennän laskennallisessa tarkastelussa tulee määrittää oikosulkuvirta vaihe- ja suojamaadoitusjohtimen välillä tapahtuvassa pieni-impedanssisessa oikosulussa. Laskentaa varten tulee olla tiedossa verkon rakenne.

Laskennassa voidaan käyttää VDE:n likiarvomenetelmää, jossa vikavirtapiirin impedanssit lasketaan aritmeettisesti yhteen. Tätä laskentatapaa ei voida käyttää muiden oikosulkuvirtojen määrittämiseen, koska saatu virta on todellisuutta pienempi.

Laskennassa määritetään oikosulkuvirta L- ja PE-johtimien välisessä oikosulussa. Laskennassa voidaan käyttää kaavaa:automaattinen_posikytentä_VDEkaava

C-kertoimen arvona voidaan käyttää laskettaessa pienintä oikosulkuvirran (L-PE) arvoa c=0,95 (lähde CLC-TR50480). Eri lähteissä on myös esimerkkejä, joissa käytetään eri c-arvoa (1 … 0,9) sen mukaan, missä kohdassa kiinteistön verkkoa vika sijaitsee.

Laskennan vaiheet (VDE –likiarvomenetelmä)

1. Syöttävän verkon impedanssi
Vikapiiri pkMääritetään syöttävän verkon oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi sähköverkkoyhtiöltä saadun verkon oikosulkuvirran Ik avulla. Mikäli oikosulkuvirtaa ei ole saatavilla, voidaan liittymän oikosulkuvirta arvioida kiinteistön pääsulakkeiden mukaan. Liittymän oikosulkuvirta tulee olla niin suuri, että pääsulakkeet toimivat alle 5 s:ssa, mikäli heti niiden jälkeen tapahtuu yksivaiheinen oikosulku (L-PE).

Kertoimen c arvona voidaan käyttää arvoa C= 1… 0,95 PK:lla ja muualla kiinteistön verkossa c= 0,95 … 0,9.

 

2. Pääjohdot
Vikapiiri_JKLasketaan koko kiinteistön verkko vaiheittain. Lasketaan oikosulkuvirrat jakokeskuksille ja tarkistetaan, toimivatko pääjohtoja suojaavat suojalaitteet riittävän nopeasti.

 

 

 

 

 

 

 

Vikapiiri_VDEVikavirtapiirin impedanssi saadaan lisäämällä pääkeskuksella olleeseen vikavirtapiirin impedanssiin pääjohdon vaihe- ja suojajohtimen impedanssi. Johdon impedanssiarvona voidaan käytetään +80 ºC:een arvoja arvoja, koska vikatilanteessa johtojen lämpötila nousee.

 

 

 

 

Oheisessa taulukossa on kaapelien likiarvoisia impedassiarvoja. Ne soveltuvat myös 3- ja 5-johtimisiin kaapeleihin. Jos johtona käytettään putkeen asennettuja johtimia, ovat johdon reaktanssiarvot suuremmat. Ohuilla poikkipinnoilla ei tällä kuitenkaan ole suurta merkitystä, koska johtojen reaktanssiarvot ovat hyvin pienet. Tarkemmat impedanssiarvot saa kaapelivalmistajien tiedoista.

Johdon_impedanssi

3. Ryhmäjohdot
Vikapiiri_slValitaan jokaisen keskuksen kaikista erilaisten suojalaitteiden suojaamista ryhmistä pisimmät ja lasketaan niissä, vastaavasti kuin pääjohdoissa, oikosulkuvirran arvo. Verrataan saatua virran arvoa suojalaitteiden toiminta-aikoihin. Mikäli suojalaite toimii vaaditussa ajassa, on suojaus kunnossa.

 

Huom! Laskettu oikosulkuvirran arvo ryhmäjohdossa voi olla suurempi kuin keskuksella ollut virta vain, jos ryhmäjohdoissa on sähkölähteitä tai esimerkiksi suuri moottorikuorma.

Esimerkki_automaattinenpoiskytk2013

 

Ryhmäjohdon pituus

Automaattisen poiskytkennän vaatimuksen vaikuttavat siis myös ryhmäjohtojen ja ryhmitysten suunnitteluun.

Johdosuojatkaisijoiden suojaamissa johdoissa tulee automaattisen poiskytkennän toimia suojan magneettisen laukaisun alueella. Eri johdonsuojakatkaisijatyypeillä (B, C, D) on eroja magneettisen laukaisuajan toimintavirroilla. Tästä johtuen eri tyyppisten johdonsuojakatkaisijoiden suojaamissa ryhmissä on eroja siinä, kuinka pitkä ryhmäjohto voi olla, vaikka suojan mitoitusvirta olisikin sama.

Ryhmäjohodn pituus aut

B-tyypin suojaa käytettäessä ryhmäjohdot voivat olla pisimmillään n. 150 m ja C-tyypin suojia käytettäessä n. 70 m.
Esimerkki: Laskettu pienin yksivaiheinen oikosulkuvirta keskuksella on 320 A, jolloin syöttävän verkon impedanssi Zv = 0,686 Ω.

Ryhmajohdon max_pituus

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *