ire36213-sensorveiledning---energiteknikk-og-bygningsinst.-06.12.18

SENSORVEILEDNING

Emnekode: ^IRE36213

Emnenavn: Energiteknikk og bygningsinstallasjoner

Eksamensform: Skriftlig

Dato: ^06.12.2018

Faglærer(e): Ole Kristian Førrisdahl/97497378 og Bjørn Halvor Sture/46683781

Eventuelt:

Eksamen vil være utformet i to adskilte deler, som hver for seg dekker

temaene energiteknikk og bygginstallasjoner. For å bestå eksamen må kandidaten ha besvart oppgaver fra begge temaene hver for seg til bestått.

Det settes en samlet helhetlig karakter i emnet og det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Sensorveiledning til eksamen i Energiteknikk og bygningsinstallasjoner H2018

Oppgave 1

Alle referanser er til NEK 400:2014/NEK 400:2018 (Referanser angitt i parentes er referert til NEK 400:2018)

Beregner nå minste tillatte tverrsnitt ut i fra maksimum spenningsendring på 3,5 %:

2 2

min 5,5

230 035 , 0

9 , 0 25 , 1 2 57 35 32 1 cos

2 mm

U k l

A I^{B t} 













 









  

Nærmeste normerte tverrsnitt velges til 6 mm² (PFSP 2x6/6 mm² Cu)

Forutsetter at ladestasjonen ikke har integrert strømstyrt jordfeilvern Type B med merkeutløsestrøm (I∆n) lik 30 mA. Velger en elementautomat med C-karakteristikk og merkestrøm lik 32 A med integrert strømstyrt jordfeilvern Type B og I∆n lik 30 mA i samsvar med NEK 400 – 722.531.2 (722.531.2.3.101) som OV og KV for kursen.

Referanseinstallasjonsmetode C betyr at strømføringsevne (Im) skal leses ut fra tabell 52B-2 for to belastede ledere slik at kabelens tverrsnitt ut fra beskyttelse mot

overbelastningsstrøm kan bestemmes. Korreksjonsfaktor for omgivelses temperatur avleses i tabell 52B-14 til å være: kt = 0,87. Reduksjonsfaktor for grupper av flere kabler avleses i tabell 52B-17 til å være: kp = 0,75. Kabelens minste strømføringsevne (ukorrigert) må først bestemmes.

Referanseinstallasjonsmetode C:

k A k I I

p t

n

m 49

75 , 0 87 , 0

` 32 

 

 

I følge tabell 52B-2 referanseinstallasjonsmetode C for to belastede ledere blir nærmeste strømføringsevne (Im) 63 A og minste nominelt ledertverrsnitt ut fra beskyttelse mot overbelastningsstrøm blir 10 mm². PFSP 2x10/10 mm² Cu vil oppfylle både kravet til maks spenningsfall og kravet til beskyttelse mot overbelastningsstrøm av kabel.

IZ = Imktkp = 630,870,75 = 41,1 A

1) IB  In  IZ Ok ref. avsnitt 433.1 (431.4.1/533.2.1) 32 A  32 A  41,1A

2) I2 1,45·IZ Ok ref. avsnitt 433.1 (431.4.1/533.2.1) 46,4 A  59,6 A

533.2.1 Tilleggskrav for PVC-isolerte ledningssystemer med tverrsnitt ≤ 4 mm² kommer ikke til anvendelse (A > 4 mm²)

For å kontrollere om elementautomaten bryter strømmen før tillatt grensetemperatur for lederisolasjonen oppnås, må minste og største feilstrøm beregnes. Største feilstrøm beregnes i fordeling (kursens utgangspunkt) og minste feilstrøm beregnes i kursens tamp.

Her er Ik1pmax oppgitt i fordelingen (kursens utgangspunkt) og skal derfor ikke beregnes.

For bestemmelse av impedanser i positivt og negativt system i foranliggende nett benyttes feilstrømmer. For dette systemet er impedanser i positivt og negativt system like.

Bestemmelse av minste feilstrøm (Ik1pmin) for forbrukerkurs:

Foranliggende nett







 

 

 

 

 j m

I U Z c

p k

n 27,1 (57,3 29,3)

95 , 2 2

400 95 , 0 2 _{2 min}

min 

PFSP 2x10/10 mm² Cu









 





 

 

 



 

 







 







 







m j

Z

m I m

U c I

U Z c

Z Z

U c

Z Z

Z

U I c

p k

n p

k n

n n

p k

) 7 , 131 3

, 464 (

) ( 1 , 95 27

, 2

400 95 , ) 0 ( 2 , 08 18

, 1

400 3 95 , 0 3

2 3 3

min 0

2 min 2 1 min 1 min

0

min 0 min min

0 min min

min 1





min t 2

0min N

Total 0Total

Z R jX r l k j x l (1,83 35 1, 2 j0, 091 35)m (76,9 j3, 2)m Z R 3 R j3 X ((76,9 3 76,9) j3 3, 2)m (307, 6 j9, 6)m

Z (57,3 j29,3 76,9 j3, 2)m (134, 2 j32,5)m Z (464,3 j131, 7 307, 6

  

 



                

             

       

   j9, 6))m (771,9j141,3)m

Vernets bryteevne Icn = 10 kA for elementautomaten. Ik1pmax = 3,1 kA.

Icn > Ik1pmax Ok ref. avsnitt 434.5.1 (431.5.2/533.3.2)

Vi må kontrollere om elementautomaten (KV) bryter strømmen før tillatt grensetemperatur for lederisolasjonen oppnås. Leser av på kurve for tid/strøm for elementautomater og ser at brytetiden for en 32 A elementautomat med C- karakteristikk ved en-polet

kortslutningsstrøm på 621 A blir < 0,1 s. (I5 for elementautomaten er 320 A)

Når Ik1pmin gir momentan utkopling av vernet er det tilstrekkelig å kun sjekke Ik1pmax.

Avleser gjennomsluppet energi ut fra Ik1max.

Energien avleses fra kurve til å være: I²t = 14,910³ A²s for 32 A elementautomat.

Kabelen tåler: k²S² = 115²10² = 1,310⁶ A²s. (k = 115 pga PVC isolasjon ref. tabell 43A) Vi ser at kabelen er beskyttet mot skadelig oppvarming fordi: I²t ≤ k²S² og kravet til kortslutningsbeskyttelse av kabelen er oppfylt for Ik1pmax. Ok ref. avsnitt 434.5.2 (431.5.3/533.3.1.1)

Beskyttelse mot elektrisk sjokk er ivaretatt ved strømstyrt jordfeilvern på 30 mA som tilleggsbeskyttelse ref. avsnitt 722.531.2. Utkoblingstid i tabell 41A er ivaretatt ved bruk av strømstyrt jordfeilvern lik 30 mA.

kA j kA

j Z

Z

U c

Z Z

Z

U I c

total total

n total

total total

n N

p

k ( ) 0,621

3 , 141 9

, 771 ) 5 , 32 2 , 134 ( 2

400 3 95 , 0 2

3 3

0 0

) min(

1 











 







 







 







Oppgave 2 a)

Manuell beregning av antall lysarmaturer ut fra belysningsstyrke Beregner romindeksen:

𝑘_𝑟 = 𝐿 · 𝐵

(𝐿 + 𝐵) · 𝐻_𝑚 = 17 · 6

(17 + 6) · 1,65= 2,69

Beregner virkningsgraden ved hjelp av interpolering:

𝑁å𝑟 𝑘_𝑟 = 2,5 𝑒𝑟 𝜂 = 0,56 (avlest i datablad)

𝑁å𝑟 𝑘_𝑟 = 3,0 𝑒𝑟 𝜂 = 0,59 (avlest i datablad)

57 , 0

56 , 0 59 , 0

56 , 0 5

, 2 0 , 3

5 , 2 69 , 2





 









Finner total lysytelse for rommet:

𝛷_𝑡𝑜𝑡 =𝐸 · 𝐿 · 𝐵

𝜂 · 𝑣 =500 · 17 · 6

0,57 · 0,9 = 99415𝑙𝑚

𝛷_𝑎𝑟𝑚= 𝛷_{𝑙𝑦𝑠𝑟ø𝑟}· 2 = 3000 · 2 = 6000𝑙𝑚

Finner antall lysarmaturer:

𝑛 = 𝛷_𝑡𝑜𝑡

𝛷_𝑎𝑟𝑚= 99415

6000 = 16,57 𝑑𝑣𝑠. 17 𝑙𝑦𝑠𝑎𝑟𝑚𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒𝑟

Velger 18 lysarmaturer for å få en jevn fordeling med 6 lysarmaturer fordelt på 3 rekker.

Kontrollerer belysningsstyrken:

𝐸 = 𝛷_𝑎𝑟𝑚· 𝑛 · 𝜂 · 𝑣

𝐿 · 𝐵 =6000 · 18 · 0,57 · 0,9

17 · 6 = 543𝑙𝑢𝑥

Se eget løsningsforslag for oppgave 4 til 7 i Canvas.