Antal 240mm2 till 500A huvudsäkring

Michell:

...eller tänker jag helt fel?

I just denna tråd diskuterar vi två parallella kablar. Det blir något mer komplext om det är tre eller flera parallella kablar. Men grundprincipen är den samma när man dimensionerar serviskablar, det vill säga har individuella säkringar i varje ledaren båda ändar

Man behöver kontrollera tre olika felställen innan man vet att kraven på frånkoppling är uppfyllda, dels felställe F1 som är ett fel omedelbart efter servisledningssäkringen, dels felställe F2 som är ett fel omedelbart efter servissäkringen och dels felställe F3 som är ett fel omedelbart före servissäkringen. Vilket av dessa felställen som blir dimensionerande beror på flera faktorer.
1 Ska felställe F1 kontrolleras med hel återledare i felstället eller ska vi räkna med avbrott i återledaren (riskbedömning).
2 Storlek i märkström på servisledningssäkring respektive servissäkring
3 Förimpedansen storlek i förhållande till maximpedansen
4 antalet parallella kablar

Jag brukar säga att man behöver öva en del innan man blir bekväm med att beräkna frånkoppling för parallella kablar.

Hade en tanke att ifall det är någon som fortfarande undrar så kan jag ge svar på varför åtminstone minst en av Sveriges största elnätsägare maximalt tillåter 200A per 240mm² aluminiumkabel vid mer än en kabel.

Vid förläggning av kablarna så är det tal om markförlagd kabel i kabelskyddsrör (modell 160mm diameter i yttermått). D v s förläggningssätt D1 enligt Tabell A.3 i SS 424 14 24. Om vi t o m använder oss av värdena för en markresistivitet på 1,0 K · m · W^-1 istället för 2,5 så hamnar vi som bäst på 321A i nominellt strömvärde (I_z). Det räcker enligt Tabell 1 i samma standard inte riktigt för att vi ska kunna ha en 315A säkring då detta skulle kräva ett I_z på 348, men det räcker för en 250A säkring som enbart kräver ett I_z på 276A. Så en kabel, 250A, inga problem. Men nu var det inte en kabel utan minst två. Dessutom så ligger dessa kabelskyddsrör normalt i direkt kontakt med varandra. Enligt Tabell A.14 så ska vi då ha en korrektionsfaktor på 0,85. En korrektionsfaktor på 0,85 plockar ner vårt I_z från Tabell A.3 från 321A till 272,85A. Men en avsäkring på 250A krävde minst 276A. Blir det fler kablar så blir korrektionsfaktorn mindre och sänker då vårt I_z för varje enskild kabel ytterligare. Och nu kanske någon skriker rakt ut att det står ju faktiskt i Tabell A.14 att dessa korrektionsfaktorer gäller för en markresistivitet på 2,5 K · m · W^-1 och inte 1,0 K · m · W^-1 som jag skrev att vi räknad med tidigare. Istället ska man då justera med värdena i Tabell A.12 och korrigera med en faktor 1,18 för vårt I_z. Men det stämmer inte. Vi har ju redan använt ett ingående värde av en markresistivitet på 1,0 K · m · W^-1. För att vi ska få använda oss av Tabellvärdena i Tabell A.12 så skulle vi använt värdet för 2,5 K · m · W^-1.

Vi provar det då:
Då börjar vi istället med ett I_z på 272A. Sedan korrigerar vi med faktorn 0,85 enligt Tabell A.14 och får då ett I_z på 231,2A. NU kan vi använda oss av värdet i Tabell A.12. Faktorn 1,18 för att få fram vårt I_z för 1,0 K · m · W^-1 markresistivitet. Det ger oss ett I_z på 272,816A. Alltså fortfarande under 276A som kravet är i Tabell 1. Det är ingen slump att de båda värdena, 272,816 och 272,85, ligger så nära varandra.

Med andra ord så tillåter inte den standard vilken elnätsbolaget normalt tillämpar, SS 424 14 24, att man avsäkrar kablarna 250A stycket. Duger det som förklaring?

Kan även tillägga att en PEX-kabel förlagd direkt i mark (förläggningssätt D2) egentligen aldrig ska beräknas för en drifttemperatur över 65°C då detta kommer torka upp vätskan i den omkringliggande jordmassan och därmed öka markresistiviteten ytterligare. Bara en liten notis.

De kanske inte förlagt rören kloss intill varandra eller förlagt enligt förläggningssätt D2 istället för D1 och därmed använt en annan korrektionsfaktor.

Jag har inte försökt ta fram det nominella strömvärdet enligt SS 436 40 00 då SS 424 14 24 fick räcka för igårkväll. Ska se om jag hinner med ikväll. Vet inte om dessa skiljer i detta avseendet ens.

Om de har kontrollerat detta korrekt eller ej kan jag ej svara på. Den dimensionering jag gjort för I_z för aktuellt kabelförband är lätt att kontrollera och är förutsättningarna för era anslutningar desamma så är de inte utförda enligt SS 424 14 24. Det är egentligen allt som går att skriva om den punkten. Men det framgår inte om förutsättningarna är desamma. Man har kanske klämt in en korrektionsfaktor för omgivningstemperaturen från 20°C till 15°C och därmed kommit precis över 276A i I_z. Jag kan bara spekulera.

De anslutningar jag själv hanterar beräknas av ett nätberäkningsprogram. I programmets beskrivning så står det att det beräknas enligt SS 424 14 24 gällande belastningsförmågan och när man tittar på ingående parametrar så verkar detta stämma. Dock så har jag för vana att kontrollräkna manuellt vid de anslutningar där det känns som att man precis trillade över tröskeln för en till kabel.

Utöver detta så finns det en parameter till. En vanlig villaservis ska klara normalt max 25A men ändå så förläggs 16mm² aluminium eller 10mm² koppar. Det är alltså generellt inte tal om att dimensionera enligt I_z utan istället tal om att man gör en s k ekonomisk dimensionering. Det ska dock inte vara målet vid serviser med dimensioner på 240mm² aluminium. Dessa är mindre än en på två tjogg så dessa förluster är försumbara.

Man blir även lite nyfiken på vilka kraftbolag det handlar om...

Samma förutsättning som ovan fast enligt SS 436 40 00, utgåva 2.
Fastställande av högsta belastningsförmåga, I_z, för minst dubbla parallella 240mm² aluminium markförlagda i kabelskyddsrör. Vill påpeka att belastningsförmåga i SS 436 40 00 är detsamma som nominellt strömvärde i SS 424 14 24.

Enligt Tabell 52A.3, Typnummer 70, så är förläggningssättet D och ska kontrolleras mot Bilaga 52B. Dock så kan vi redan i denna tabell konstatera att man tittar på en markresistivitet på 2,5 K · m · W^-1 medans vi borde titta på de värden vilka gäller för 1,0 K · m · W^-1. I punkten 52B.3 i Bilaga 52B så kan vi dock läsa att hjälpen finns i Tabell 52B.16. Jag lägger detta på minnet om jag skulle behöva det senare.
I Tabell 52B.5, förläggningssätt D1, dimension 240mm² hittar vi det värde vi ska utgå ifrån, 253A. Förutsättningen är en PEX-kabel för 90°C ledartemperatur med omgivningstemperatur av 20°C i mark.
I Tabell 52B.1 så kunde vi läsa att vi kan hämta vår korrektionsfaktor i Tabell 52B.15 för eventuell korrektion av omgivningstemperatur samt Tabell 52B.19 för vår korrektionsfaktor för anhopning.
Vi hoppar först över till anhopningen i Tabell 52B.19 och kan då utläsa, föga förvånande, att korrektionsfaktorn för kablar i rör i kontakt med varandra är 0,85. Samma som i SS 424 14 24. Då trillar vårt värde ner på 215A. Men vi kan korrigera detta för markresistiviteten, till Tabell 52B.16. Precis som i SS 424 14 24 så kan vi där utläsa att korrektionsfaktorn för en markresistivitet på 1,0 K · m · W^-1 är 1,18. Då hamnar vi på 254A.

Sen kommer vi till den spännande biten, mig veterligen så finns det ingen tabell i SS 436 40 00 som den i SS 424 14 24 där du kan jämföra ditt I_z relativt ditt I_B. Här finns enbart punkten 433.1 istället med villkoren
I_B ≤ I_n ≤ I_z
och
I₂ ≤ 1,45 × I_z
där
I_B är belastningsströmmen för vilken kretsen är dimensionerad
I_z är ledarens belastningsförmåga
I_n är överlastskyddets märkström.
I₂ är den ström som medför en säker funktion hos överlastskyddet.

Villkoret I_B ≤ I_n ≤ I_z är direkt uppfyllt med en 250A säkring per kabel. Men hur är det med det andra villkoret, I₂ ≤ 1,45 × I_z? Vi multiplicerar vårt I_z med 1,45 och får då 368A. Jämför man detta med värdet för en IFÖ Electric Hicap 250A i IFÖ Electrics datablad för nämnda produkt så har den värdet för en timme på 379A. Dock så är jag här lite osäker på vad man ska jämföra med, är det verkligen värdet för en timme? Oavsett så är det så att en smältsäkring över 10A KAN hålla för 1,6 · I_n vilket i detta fallet blir 400A. Den FÅR lösa för 1,25 · I_n, dock inte innan 3 timmar passerat (för en säkring med ett I_n mellan 200A och 400A). Oavsett så är vi i båda fallen över 368A, vilket är gränsen. Med dessa förutsättningar så skulle det således inte vara okej att säkra två parallella kablar enligt villkoren ovan med 250A stycket. Och skulle vi lagt tre kablar skulle vi behövt använda oss av korrektionsfaktorn 0,75 från Tabell 52B.19 i Bilaga 52B istället vilket ytterligare drar ner vårt I_z.

Sen kunde vi ju även lagt in en korrektionsfaktor för omgivningstemperatur i marken på 15°C istället. I Tabell 52B.15 så får vi värdet 1,05. Med detta får vi ett värde på 386A för två parallella kablar av ovan nämnd sort vilket faktiskt är under det värde IFÖ Electric själv angivit, nämligen 379A. Men oavsett så känns det då som att man tagit till ALLA knep man kan för att räkna hem detta och kan man då inte garantera 15°C i marken året runt så kan det ju bli ett problem. Eller så konstaterar man att belastningen enbart är så hög då det är så pass kallt ute att man kanske kan kräma på ytterligare. Men nu är vi ute i tassemarkerna.

Jag är lite rostig på dimensionering med SS 436 40 00, men såg detta som ett bra tillfälle att öva på det. Synpunkter är således välkomna.

Denna dimensionering har enbart tagit hänsyn till belastningsförmågan av kablarna och ingenting annat.

Varje förläggningssätt ska beräknas för sig och det som är minst gynnsamt är det som blir dimensionerade. Kabel direkt i mark, utan kabelskyddsrör, ger ett högre ingångsvärde för I_z vilket gör att man kanske trillar över även på tre kablar och således kan säkra dessa 250A stycket. Kabel förlagd på stege är väl generellt det mest gynnsamma förläggningssätt (förutom kanske sjökabel då) och ger ett gynnsamt ingångsvärde.

Slutsatsen jag skulle vilja dra av detta är att i väldigt många fall så är det max 200A per kabel som gäller enligt SS. Dock så anar jag att det generella fallet har blivit det enda fallet för många.

Med andra ord så är det mycket möjligt att era nätägare gjort alldeles riktiga bedömningar och troligt att de i så fall faktiskt gjort kontrollen i den omfattning som krävs. Utfallet för er kund innebär en lägre anslutningsavgift samt en SEKOD-brytare, eller motsvarande, mindre.

Men jag hoppas ändå att det framgår att man kan bli begränsad till 200A kabel om alla de rätta kontrollerna görs belastningsmässigt.

Tack Bo! Mycket riktigt observerat gällande användandet av Tabell 52B.5 istället för 52B.3. Ingående värdet är precis som du beskriver i så fall 253A. Slarv från min sida.

Gällande markresistiviteten så råkar jag bara veta att värdet 1,0 är mer representativt för svenska förhållanden än det som tabellerna normalt utgår ifrån, 2,5.

16 • I_n gäller även för 250A säkring fast för en provtid på mer än en timme. Tror det är kanske tre timmar. Därav osäkerheten om vilket värde man skulle använda för det står ingenting om tiden i villkoret I SS 436 40 00.

EDIT: Hittade denna text i ett annat tidigare inlägg av mig själv :

Det är 1,5 och 1,9 som gäller, men detta gäller för säkringar på 6 och 10A. För 13A till 63A gäller 1,25 till 1,6. För säkringar från 80A till 160A gäller samma värden fast för en provtid på 2 timmar. För 200A till 400A är provtiden 3 timmar och över 400A så är provtiden 4 timmar. All info finns i IEC 60269.

Vad är definitionen av en narcissist, att han citerar sig själv?
Vill även minnas att jag hört att ELFORSK hade som uppdrag att undersöka markresistiviteten i Sverige vid något tillfälle. Så klart skiljer resistiviteten vid olika jordmån. Men oavsett så visade det sig att det nog inte var riktigt så enkelt att mäta som man tänkt. Det är ju tal m ett värmeflöde och inversen av värmeledningsförmågan.
Vill även påpekat att jag redigerat mitt inlägg ovan, Bo, angående Tabell 52B.3 och 52B.5. Inte för att framstå som bättre än jag är utan helt enkelt för att om någon googlar fram detta så vill jag inte att de ska bli vilseledda.

Och jag skulle precis själv lägga upp denna bild

Jag är av samma uppfattning som dig Bo eftersom det är den ström som garanterat frånkopplar. Dock så var värdet hos IFÖ ett värde för en timme. Säkringen har ju säkerligen ett annat värde vid tre timmar. Därav osäkerheten om man kunde använda sig av tillverkarens egen tabell i detta fallet eller om man ska använda sig av faktorerna i IEC 60269.