utredning av förutsättningar för att direktjorda processnätet …5997/...tabell 2 visar maximal...

Institutionen för informationsteknologi

Utredning av förutsättningar för att direktjorda processnätet på ett

pappersbruk

An Inquiry of the Possibilities to use Direct Ground in a Distribution Net on a Papermill

Klas Persson

Examensarbete vid Elektro- och datoringenjörsprogrammet

vt 2006

Utredning av förutsättningar för att direktjorda processnätet på ett

pappersbruk

An Inquiry of the Possibilities to use Direct Ground in a Distribution Net on a Papermill

Klas Persson

Examensarbete Degree Project

Elektro- och datoringenjörsprogrammet

vt 2006

Handledare: Bengt-Arne Walldén, Stora Enso Torbjörn Berg, Karlstads universitet

Denna rapport är skriven som en del av det arbete som krävs för att erhålla

Elektro-och datoringenjörsexamen/Teknologie kandidatexamen. Allt

material i denna rapport som inte är mitt eget, har blivit tydligt identifierat

och inget material är inkluderat som tidigare använts för erhållande av

annan examen.

Klas Persson

-------------------------------------------------------------------------------------------

Rapporten godkänd,

datum Handledare: Torbjörn Berg

Examinator: Peter Röjder

Sammanfattning För att öka skyddet mot elektriska fält i processnätet på Stora Enso Skoghalls bruk utreds det i denna rapport om det går att direktjorda processnätet som i dagens läge endast är skyddsjordat. Eftersom det tidigare endast funnits skyddsjord vill företaget veta om kabeldimensioneringen är tillräcklig så att de skydd man har mot kortslutningsströmmar även fungerar i ett direktjordat nät. I ett direktjordat nät blir den minsta kortslutningsströmmen cirka 3 gånger mindre än icke direktjordat nät då kortslutning kan ske mellan fas och nolla (fasspänning). Nollan finns inte i ett icke direktjordat nät och kablarna är kan alltså vara för långa eller för klena så att en fasspänning inte klarar att driva tillräckligt stor ström vid kortslutning genom kabelns impedans förr att skydden skall lösa ut. Eftersom en nydragning av alla de kilometervis utlagda kablarna skulle bli en så ofantligt kostnad och att tiden för stoppet av processen skulle bli för lång är detta inte ett alternativ. Den här utredningen kommer att visa maximala kabellängden mellan de olika ställverken och motorerna i det befintliga nätet för att man skall kunna direktjorda det.

Abstract To increase the protection against electrical fields in the distribution net on Stora Enso’s mill in Skoghall it will be investigated if it’s possible to use direct earth instead of only protective earth as of today. Because the net only has protective earth the company wants to know if the dimensions of the cables are enough to meet the lesser shortcut voltage in a net with direct earth. The smallest shortcut current when using direct earth occurs between one phase and the zero and will be aproximately 3 times less than when using non direct earth where there is not a zero and the shortcut can onlyu occur between two phases. This means that when building a non direct eart net you can use longer or thinner cables with more resistance than you could using direct earth. New cables are not an alternative when the cost would be to great and the downtime of the machines would be too long. This inquiry will show the maximum cabel length from the different protections to the different engines can be if you want to use direct earth and be sure that the fuses will burn when an error occurs.

Karlstads universitet Klas Persson 2006-06-11 3(9)

1. BAKGRUND......................................................................................................... 4

1.1 Elektriska fält ................................................................................................................................................ 4

1.2 Materiel i processnätet.................................................................................................................................. 4

2. TEORI................................................................................................................... 5

2.1 Förimpedans till ställverken......................................................................................................................... 5

2.2 Kabeln ............................................................................................................................................................ 6

2.3 När skyddet består av en säkring ................................................................................................................ 6

2.4 När skyddet består av en effektbrytare....................................................................................................... 6

3. UTFÖRANDE ....................................................................................................... 6

4. RESULTAT .......................................................................................................... 6

4.1 Kontroll av dokumentation till KM7........................................................................................................... 6

4.2 Max kabellängd för utvalda motorer .......................................................................................................... 7

4.3 Kabeldragning KM8 ..................................................................................................................................... 7

4.4 Kabeldimensionering .................................................................................................................................... 7

5. SLUTSATS........................................................................................................... 8 Bilaga 1 – Dimensioneringstabell Bilaga 2 – Beräkningsmetod Bilaga 3 – Produktblad EKKJ Bilaga 4 – Produktblad FKKJ Bilaga 5 – Produktblad AKKJ Bilaga 6 – Dimensioneringstabell för icke direkt jordat nät


1. Bakgrund Företaget har länge arbetat med att skydda och skärma sina elinstallationer genom t ex att armeringsjärn och alla inkommande och utgående rör och kabelskärmar är jordade. Genom bygget av den nya ”Sodapanna 5” har det visat sig att direktjordning ger ett betydligt större skydd mot elektriska fält än vanlig skyddsjord. Företaget har 2 kartongmaskiner, den gamla kartongmaskin 7 som byggdes på 70-talet och kartongmaskin 8 som byggdes på 90-talet. Eftersom det inte var samma krav på dokumenterad standard på 70-talet finns det ingen mall på hur kabeldimensioneringen är gjord.

1.1 Elektriska fält Ett elektriskt fält bildas mellan två eller fler föremål med olika potential och det mäts i V/m. Mellan 2 plattor med 10 cm avstånd och där potentialskillnaden är 10V skapas ett elektriskt fält med fältstyrkan 100V/m. Man ska inte blanda ihop elektriska och magnetiska fält även om de ofta uppstår tillsammans. Ett magnetiskt fält genereras av strömmar och ett elektriskt fält av potentialskillnader. Alltså genererar de flesta elektriska utrustningar elektriska fält även när de är avslagna genom t ex. kablar. Magnetiska fält är svåra att avskärma och behandlas inte i denna utredning. Varför vill företaget skärma bort de elektriska fälten? Eftersom mer och mer datautrustning flyttas ut i processen och den blir allt strömsnålare skulle ett icke isolerat processnät kunna omöjliggöra denna utveckling då de små strömmar som induceras i datautrustningen skulle vara tillräckligt stora för att störa ut den. En annan sida är personskador. Idag vet vi väldigt lite om vilka skador svaga elektriska fält kan ge. WHO har emellertid gett riktlinjer om att man inte bör vistas längre tid i fält över 5kV/m. Då vi ser en ökning av personer med elöverkänslighet skulle detta vara ett steg för att förbättra arbetsförhållanden för dessa och kanske förhindra att fler personer drabbas. Personer med pacemaker jobbar inte i miljöer med starka elektriska fält. Med bättre avskärmning hindrar man dessa från att oavsiktligt komma i kontakt med fälten.

1.2 Materiel i processnätet Transformatorerna som matar nätet har omsättningen 10,5kV/500V och är antingen på 2,4MVA eller 3,15MVA. Kablarna av typerna EKKJ, FKKJ och AKKJ är dimensionerade för max 1kV. Isoleringen är av PVC


2. Teori Figur 1 nedan visar vart den minsta kortslutningsströmmen i icke direktjordade samt direktjordade nät uppstår.

Figur 1- Minsta kortslutningsströmmen i icke direktjordat och direktjordat nät. Beräkningar skulle göras för en kabel på 150 m då de flesta kablar i nätet låg under den gränsen. Om det endast hade gjorts en beräkning på annan spänning i det direktjordade nätet hade strömmen blivit 3 ggr mindre än vid icke direktjordat och samma skulle ha gällt den maximala kabellängden. För de flesta kabeldimensionerna skulle detta leda till en kabellängd långt under 150 m. Eftersom ledningsresistansen är större p.g.a. mindre kabelarea i nolledaren kommer den maximala kabellängden att bli ännu kortare. Jag har valt att räkna fram den maximala kabellängden i stället för att räkna ut kortslutningsströmmen i en 150 m lång kabel och jämfört den med utlösningsströmmen för kabelskydden.

2.1 Förimpedans till ställverken Kortslutningseffekten vid kortslutning på nätet efter transformatorn har i projektstandarden satts till 200MVA. Detta är ett värde som är något lägre än den minsta kortslutningseffekten för att vara på den säkra sidan gällande maximpedansen. Kortslutningseffekten på primärsidan på transformatorn beräknades på traditionellt sätt och redovisas i bilaga 2. Att

notera är att uk (procentuell kortslutningsspänning, k

nk u

SS = ) är olika för olika

transformatorer men har valts till 6 % resp. 10 % för 2,5MVA resp. 3,15MVA märkeffekt i projektstandarden så de värden har även tillämpats i denna utredning. Förimpedanserna beräknades till 7,2mΩ och 9,2mΩ, se Bilaga 2 för beräkningsmetod. Förbindningen mellan sekundärsida och ställverk kan försummas då avståndet är kort och ledningen utgörs av skenor.


2.2 Kabeln För att beräkna q-faktorn, (resistansökningsfaktorn under kortslutningsförlopp, se bilaga 2), behöver jag veta drifttemperaturen på kablarna samt sluttemperaturen i ledningen. Eftersom kabeln och skyddet har olika värde på genomsläppt energi (i2t) måste även detta tas med i beräkningen. I2t-värden för olika kablar har jag hämtat ur ”SS 424 14 05, Tabell 3 *[2]”.

2.3 När skyddet består av en säkring Utlösningsströmmen vid tmax=5s för olika säkringsstorlekar har hämtats från SS 424 14 05, Tabell 6A *[2]. För att få ut utlösningsströmmen vid 6 A och 35 A märkström, (som ej finns dokumenterade), gjorde jag en trendkurva i Excel och fick Iu = 35 A och 163 A. I2t-värdet för säkringar av typen gG har jag hämtat från Ifoelectrics datablad *[6], sidan 4. Beräkningarna är gjorda enligt SS-standarden ovan och redovisas i ”Bilaga 2 – Beräkningsmetod” och resultatet kan ses i ”Bilaga 1 - Dimensioneringstabell direktjordat nät”.

2.4 När skyddet består av en effektbrytare I projektstandarden *[4] är strömvärdet för att effektbrytarna skall bryta strömmen inom rätt tid angiven. Eftersom utlösningsströmmen redan finns angiven i projektstandarden använder jag den utan att räkna om. I2t-väden är beräknade med ekvation 8-6 på sidan 14 i SS 424 14 02 *[1]. Beräkningarna är gjorda enligt SS-standarden ovan och redovisas i ”Bilaga 2 – Beräkningsmetod” och resultatet kan ses i ”Bilaga 1 - Dimensioneringstabell direktjordat nät”.

3. Utförande För att kontrollera vilket skydd, vilken kabel samt uppskatta kabellängd till mototerna i KM7 följde jag med en automationstekniker ut och gjorde kontroll på dimensioneringen för 10 olika motorer. Mina förhoppningar var att samma typ av kabel och skydd skulle finnas på både KM7 och KM8. Beräkningsmetoden som jag har använt för att få fram de nya maximala längderna på kablarna finns redovisad i Bilaga 2 – ”Beräkningsmetod”.

4. Resultat

4.1 Kontroll av dokumentation till KM7 I tabellen nedan redovisas de data jag kunnat få fram genom den dokumentation som finns och genom att gå ut till ställverken och kontrollera. En av skillnaderna som man kan se på en del av kablarna och vad det står i standarden är att FKKJ har blivit bytt till EKKJ. I dessa fall kan man försumma ändringen då dimensionerna är samma och enligt produktblad har samma ledningsresistans. När man har bytt till AKKJ har enligt tabellen ledningsresistansen blivit större. Ledningarna för det 10 motorer som jag kontrollerade var alla kortare än 150 m.

Karlstads universitet Klas Persson 2006-06-11 7(9) Tabell 1 – Kontrolldata från valda motorer med olika effekter Motoreffekt [kW]

Kabel typ

Dimension [mm2]

Plats (motor)

Benämning/funktion

Ställverk

Skillnad standard

2,2 EKKJ 3x2,5/2,5 723-S015 Skaksil SK407-12:13 Ingen 2,2 EKKJ 3x2,5/2,5 733-L318 Evak fläkt, smetkök SK414-8:6 Ingen

4 FKKJ 3x6/6 720-P056 Tömningspump MC33 SK409-11:11 Ingen 4 EKKJ 3x2,5/2,5 710-P097 Kemrenat Vatten SK411-11:4 Ingen

11 EKKJ 3x6/6 710-O023 Omrörare B04 SK404-6:7 Ingen 11 EKKJ 3x6/6 711-O011 Omrörare B011 SK407-12:10 Ingen 55 AKKJ 3x95/29 700-P169 Kylvatten till plastlaminator SK415-21:3 Ingen 55 AKKJ 3x70/55 710-P204 Pump 2 kemrenat vatten SK404-4:8 FKK->AKK

110 AKKJ 3x150/41 711-P011 Pump oblekt filtrat SK403-4:4 Ingen 110 AKKJ 3x150/56 720-L108 Vakuum virasuglådor SK409-3:5 Ingen

4.2 Max kabellängd för utvalda motorer Tabell 2 visar maximal ledning för de 10 kontrollmotorer som valdes. Metoden för att beräkna strömmarna redovisas i ”Bilaga 2 – Beräkningsmetod”, där finns även ett exempel på beräkning av maximal kabellängd. Effektbrytarvärdet är hämtat ur projektstandarden *[4] och är redan dimensionerade. Avståndet mellan ställverk och motor är i flera fall kortare. Tabell 2 – Kortslutningsströmmar vid enfasig fas-nollakortslutning.

Motoreffekt [kW]

Kabel typ

Dimension [mm2]

Säkring [A]

Effektbrytare [A]

Termiskt relä [A]

2,5MVA Lmax [m]

3,15MVALmax [m]

2,2 EKKJ 3x2,5/2,5 16 4,1 101 101 2,2 EKKJ 3x2,5/2,5 16 4,1 101 101

4 FKKJ 3x6/6 20 6,7 221 221 4 EKKJ 3x2,5/2,5 20 6,7 42 42

11 EKKJ 3x6/6 50 18 18 18 11 EKKJ 3x6/6 50 18 18 18 55 AKKJ 3x95/29 1200 79 109 108 55 AKKJ 3x70/55 1200 79 79 78

110 AKKJ 3x150/41 2300 160 112 109 110 AKKJ 3x150/56 2300 160 112 109

4.3 Kabeldragning KM8 Kabeldragningen i KM8 är gjord enligt projektstandarden *[4], kapitel 11.4.1, ”Dimensioneringstabell, Kablar för drifter enligt EL 3.4.1”

4.4 Kabeldimensionering I Bilaga 1 – ”Dimensioneringstabell” är maximal kabellängd för olika motorstorlekar och skydd beräknade.


5. Slutsats Att direktjorda hela processnätet skulle inte vara möjligt då kabelimpedansen mellan ställverk och motor i många fall skulle bli för stor för att skyddet säkert skulle lösa ut vid en kortslutning. Om företaget ändå väljer att direktjorda de motorer som har kabellängder inom gränserna för denna utredning skulle det betyda att det elektriska fält som finns på maskinplan i fabriksbyggnaderna skulle reduceras kraftig. Då många kablar ligger nära varandra på kabelstegar kan skärmarna i de kablar som direktjordas hjälpa till att reducera fältet från de kablar som inte är det. De två maskinerna har liknande kabeldragning och det blir upp till den person som eventuellt utför jobbet att kontrollera varje kabeldragning i den äldre av maskinerna.

Karlstads universitet Klas Persson 2006-06-11 9(9) 6. Referenser [1] Svenska Elektriska Kommissionen (SEK), SS 424 14 02, Dimensionering med hänsyn till utlösningsvillkoret – Direkt jordade nät skyddade av effektbrytare, Första utgåvan, 1991. [2]SEK, SS 424 14 05, Dimensionering med hänsyn till utlösningsvillkoret, Direkt jordade nät och icke direkt jordade nät skyddade av säkringar, Andra utgåvan, 1993. [3] Dokumentationen över processnätet på Stora Enso Skoghalls bruk finns på anläggningskontoret på bruket. [4] Stora Enso, Projektstandard El, utgåva: 2006-02-21, finns på Skoghalls bruk. [5] ELFA, http://www.elfa.se/no/fakta.pdf, ”Faktasidor från ELFA-katalogen”, 2003-01-03. [6] Ifoelectric, http://www.ifoelectric.com/ifohicap.pdf, “Teknisk data” [7] Arbetslivsinstitutet, http://www.arbetslivsinstitutet.se/norr/pdf/VadArEMF.pdf, Översättning av WHO´s faktablad ”What are Electromagnetic Fields” .

http://www.elfa.se/no/fakta.pdfhttp://www.ifoelectric.com/ifohicap.pdfhttp://www.arbetslivsinstitutet.se/norr/pdf/VadArEMF.pdf

Karlstads Universitet Bilaga 1 – Dimensioneringstabell Klas Persson direktjordat nät 2006-05-16 Tabell – Max kabellängd vid olika kabeldimensioner och skydd i ett 500V direkt jordat nät

Motor Kabel Kabelskydd Max kabellängd

Effekt [kW]

Märk- ström [A]

Typ

Area [mm2]

Säkring [gl][A]

Effektbrytare [A]

Termiskt

(2,5MVA) [m]

(3,15MVA) [m]

0,18 0,65 EKKJ 3x2,5+2,5 6 0,65 238 238 0,37 1,0 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,0 238 238 0,55 1,3 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,3 238 238 0,75 1,6 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,6 238 238 1,1 2,2 EKKJ 3x2,5+2,5 6 2,2 238 238 1,5 2,8 EKKJ 3x2,5+2,5 6 2,8 238 238 2,2 4,1 EKKJ 3x2,5+2,5 10 4,1 161 160

3 3

5,2 5,2

EKKJ EKKJ

3x2,5+2,5 3x6+6

16 5,25,2

101 307

101 307 16

4 4

6,7 6,7

EKKJ EKKJ

3x2,5+2,5 3x6+6

16 6,716 6,7

101 307

101 307

5,5 8,9 EKKJ 3x6+6 20 8,9 221 221 7,5 7,5

11,9 11,9

EKKJ EKKJ

3x6+6 3x10+10

25 11,911,9

159 297

159 296 25

11 11

17,5 17,5

EKKJ EKKJ

3x6+6 3x10+10

35 17,517,5

74 170

74 169 35

15 15

23 23

EKKJ FKKJ

3x10+10 3x16+16

50 2323

106 199

106 198 50

18,5 18,5

28 28

EKKJ FKKJ

3x10+10 3x16+16

63 2863 28

67 144

66 143

22 33 AKKJ 3x50+15 80 33 140 139 30 30

45 45

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

100 4545

92 144

92 143 100

37 37

55 55

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

125 5555

63 109

63 108 125

45 45

67 67

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

125 6767

63 109

63 108 125

55 55 55

79 79 79

AKKJ AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21 3x95+29

120012001200

797979

53 79

109

53 78

108 75 75 75 75

105 105 105 105

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

3x95+29 3x120+41 3x150+41 3x185+57

1600160016001600

105105105105

81 81

113 112

80 80

112 111

90 90 90 90

126 126 126 126

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

3x95+29 3x120+41 3x150+41 3x185+57

1800180018001800

126126126126

108 107 107 143

106 105 105 140

110 110 110

160 160 160

AKKJ AKKJ AKKJ

3x150+41 3x185+57 2//3x120+41

230023002300

160160160

112 111 111

109 108 108

132 132

190 190

AKKJ AKKJ

3x185+57 2//3x120+41

27002700

190190

92 127

90 123

160 160 160 160

230 230 230 230

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

2//3x95+29 2//3x120+41 2//3x150+41 2//3x185+57

3300330033003300

230230230230

103 103 102 109

100 100 100 105

200 200 200 200

280 280 280 280

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

2//3x120+41 2//3x150+41 2//3x185+57 2//3x240+72

4200420042004200

280280280280

85 109 109 109

82 105 104 104

250 250

355 355

AKKJ AKKJ

2//3x185+57 2//3x240+72

50005000

355355

112 112

107 107

Karlstads universitet Bilaga 2 - Beräkningsmetod Klas Persson 2006-06-11 1(3)

Beräkning av kortslutningsström Beräkningarna nedan är gjorda för de 2 olika transformatorer som används i 500-V systemet. De två typerna har märkdata Sn=2,5MVA, uk=6% och Sn=3.15MVA med Ukmax=10%. ZLEDARE beräknas genom att använda impedansen från datablad från EKKJ, FKKJ och AKKJ och uppskatta längden på ledaren till 150m. För maximal längd på olika kabeltyper används impedanserna från databladen och vilken Imin som krävs för att kortslutningsskyddet skall bryta strömmen. Första ekvationen beräknar Lmax med utgångspunk från strömmen i en 150m ledare och den andra ekvationen med utgångspunkt från ledarens impedans per km. Korrektionsfaktorn beroende av förläggningssätt och temperatur är c=0,66 enligt projektstandarden för el på Skoghalls bruk.

Fig. 1 - Beskrivning av processnät

331

233

3FAShh

hh

hh

SIUSfas

IUSfasIUSfas

=⋅

=⇒−

⋅=⇒−⋅⋅=⇒−

Ω=⋅⋅

=⋅

=

=⋅

==

=+⋅

=

=⋅=

mSU

Z

MVAS

S

MVAS

MVAS

FASk

hför

FASkFASk

kSTÄLLVERK

kT

2,7105,113

5003

5,113

105,343

5,347,412007,41200

7,415,26

100

6

2

1

2

63

1

Ω=⋅⋅

=⋅

=

===

=+⋅

=

=⋅=

mSUZ

MVASS

MVAS

MVAS

FASk

hför

FASkFASk

kSTÄLLVERK

kT

2,9101,93

5003

1,93

2,273

2,275,312005,31200

5,3115,310

100

6

2

1

2

31


kmZ

ZI

U

L

mIIL

cZZ

UI

LEDARE

förh

k

LEDAREför

hk

+⋅

=

⋅=

⋅+⋅

=

minmax

minmax

3

150

)(3

i

f

kabel

skyddöverströms

Al

Cu

vpi

CLEDARE

BB

v

titi

p

BB

vpe

BBq

RqR

θθ

θ

+

+=

=

=

=⋅−

⋅++

=

⋅=⋅

°

0

0

2

2

0

0

0

0

20

ln

2285,234

120

RLEADRE20° och XLEDARE fås 22LEDARELEDARE XRZ ⋅= LEDAREur tabell 1 i SS 424 14 05.

Räknas om till 150m. q-faktorn för säkringar beräknas med 70° C begynnelsetemperatur och för effektbrytare 50° C.


Exempel Tabell 1 – Dimensioneringsförutsättningar Motor Kabel Kabelskydd Minvärden Effekt Märkström Typ Area Säkring gl Termiskt tmin Imin[kW] [A] [mm2] [A] relä [A] [s] [A]

0,18 0,65 EKKJ 3x2,5+2,5 6 0,65 5 35

Tabell 2 – ”Tabell 2, SS 424 14 05” Typ Ledare Impedans vid 20 °C och

jordslutning EKKJ 3x2,5/2,5 mm2 14,82 + j0,113 mΩ/m I2t-kabel = 333 för koncentrisk ledare med begynnelsetemperaturen 70/50°C enligt ”Tabell 3, SS 424 14 05”. I2t-säkring = 110 enligt ”Ifoelectri, http://www.ifoelectric.com/ifohicap.pdf, Smält- och totala I2t-värden” cspänning = 0,8 enligt kapitel 5.3, SS 424 14 05 cström =0,67 enligt projektstandard El, StoraEnso Skoghalls bruk. Uh = 500V

mL

AI

mmZ

mmXmmR

eq

v

p

mk

mLEDARE

LEDARE

LEDARE

2381503556

5667,0*)0072,0779,2(3

8,0500/2779113,053,18150

/113,0/53,1825,1*82,14

25,126,033,0

1205,234705,234

26,0705,234

1605,234ln

33,0330110

max

150

22150

26,033,0

=⋅=

=+⋅⋅

=

Ω=+⋅=

Ω=Ω==

=⋅

−⋅

++

=

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛++

=

==

⋅

http://www.ifoelectric.com/ifohicap.pdf

EKKJ 1kV

4/287 01–FGC 101 680 Product and Ordering Information

Konstruktion SS 424 14 18, HD603 Ledare Solid, rund, koppar Isolering PVC Utfyllnad Sprutad PVC Skärm Glödgad koppartråd med motspiral Mantel Svart PVC, metermärkt Partmärkning 3-ledare: parterna färgmärkta med brun, svart och grå. 4-ledare: parterna färgmärkta med blå, brun, svart och grå.

Riktvärden Driftspänning 1kV Drifttemperatur Max 70ºC Brandbeständighet F4C Användning Öppen fast förläggning, inom- och utomhus, i rör samt i mark/vatten. I ställverks- och explosionsfarliga rum. Max ledartemperatur 70°C. Nedplöjningsbar. 4-ledarna med full skärmarea för användning i 5-ledarsystem.

Ericsson Network Technologies AB Falun, SWEDEN Phone +46 23 684 00 4/287 01 – FGC 101 680 rev E www.ericsson.com © Ericsson Network Technologies AB

.

Tekniska data EKKJ 1kV Ledarantal x Diameter, nom. (mm) Vikt/100m Min. böjn. Max. drag Resistans (Ω/km) storlek (mm²) Ledare Isolering Mantel (kg) radie (mm) kraft (N) Ledare Skärm

1 x 10/10 3,6 5,6 11,6 26,8 93 673 1,83 1,83 2 x 2,5/2,5 1,8 3,4 11,3 20,3 90 638 7,41 7,41 2 x 4/4 2,3 4,3 14,2 32,0 113 1008 4,61 4,61 2 x 6/6 2,8 4,8 14,5 41,1 116 1051 3,08 3,08 2 x 10/10 3,6 5,6 17,6 52,7 140 1548 1,83 1,83 3 x 2,5/2,5 1,8 3,4 12,3 23,6 98 756 7,41 7,41 3 x 4/4 2,3 4,3 14,2 36,0 113 1008 4,61 4,61 3 x 6/6 2,8 4,8 16,2 45,8 129 1312 3,08 3,08 3 x 10/10 3,6 5,6 18,4 65,7 147 1692 1,83 1,83 4 x 2,5/2,5 1,8 3,4 13,0 27,3 104 845 7,41 7,41 4 x 4/4 2,3 4,3 15,1 40,8 120 1140 4,61 4,61 4 x 6/6 2,8 4,8 17,3 53,1 138 1496 3,08 3,08 4 x 10/10 3,6 5,6 19,9 75,8 159 1980 1,83 1,83

Beställningsinformation EKKJ 1kV Ledarantal x Leverans Total vikt Ledarantal x Leverans Total vikt storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg) storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg)

1 x 10/10 0-450 E 00 050 40 - - 3 x 6/6 0-450 E 00 051 30 - - 500 E 00 050 45 K6 146 500 E 00 051 35 K8 254 2 x 2,5/2,5 0-450 E 00 050 60 - - 1000 E 00 051 36 K10 504 500 E 00 050 65 K6 114 3 x 10/10 0-450 E 00 051 40 - - 2 x 4/4 0-450 E 00 050 70 - - 500 E 00 051 45 K9 363 500 E 00 050 75 K7 180 1000 E 00 051 46 K12 747 2 x 6/6 0-450 E 00 050 80 - - 4 x 2,5/2,5 0-450 E 00 051 60 - - 500 E 00 050 85 K8 230 500 E 00 051 65 K7 157 2 x 10/10 0-450 E 00 050 90 - - 4 x 4/4 0-450 E 00 051 70 - -- 500 E 00 050 95 K9 298 500 E 00 051 75 K8 229 3 x 2,5/2,5 0-450 E 00 051 10 - - 4 x 6/6 0-450 E 00 051 80 - - 500 E 00 051 15 K6 130 500 E 00 051 85 K9 300 1000 E 00 051 16 K8 261 4 x 10/10 0-450 E 00 051 90 - - 3 x 4/4 0-450 E 00 051 20 - - 500 E 00 051 95 K10 425 500 E 00 051 25 K8 205 1000 E 00 051 26 K10 406

FKKJ 1kV


Konstruktion SS 424 14 18, HD603 Ledare ≤ 50 mm²: Fåtrådig, rund, koppar ≥ 70 mm²: Fåtrådig, sektorformad, koppar

Isolering PVC Utfyllnad Sprutat skikt, ≤ 16 mm², bandad ≥ 25 mm² Skärm Glödgad koppartråd med motspiral Mantel Svart PVC, metermärkt Partmärkning 3-ledare: parterna färgmärkta med brun, svart och grå. 4-ledare: parterna färgmärkta med blå, brun, svart och grå.

Riktvärden Driftspänning 1kV Drifttemperatur Max 70ºC Brandbeständighet F4C (t o m 16 mm²), F4B (≥ 25 mm²) Användning Öppen fast förläggning, inom- och utomhus, i rör samt i mark/vatten. I ställverks- och explosionsfarliga rum. Max ledartemperatur 70°C. Nedplöjningsbar.


.

Tekniska data FKKJ 1kV Ledarantal x Diameter, nom. (mm) Vikt/100m Min. böjn. Max. drag Resistans (Ω/km) storlek (mm²) Ledare Isolering Mantel (kg) radie (mm) kraft (kN) Ledare Skärm

3 x 2,5/2,5 2,0 3,6 13,7 26 109 0,94 7,41 7,41 3 x 6/6 3,0 5,0 16,8 50 134 1,41 3,08 3,08 3 x 10/10 4,1 6,1 19,5 73 156 1,90 1,83 1,83 3 x 16/16 4,7 6,7 22,4 97 179 2,51 1,15 1,15 3 x 25/16 6,0 8,4 23,9 120 191 2,85 0,727 1,15 3 x 35/16 7,0 9,4 29,5 156 236 4,35 0,524 1,15 3 x 50/25 8,1 10,9 30,4 213 243 4,62 0,387 0,727 3 x 70/35 30,5 284 244 4,65 0,268 0,524 3 x 95/50 35,7 375 285 6,37 0,193 0,387 3 x 120/70 37,9 474 303 7,18 0,153 0,268 3 x 150/70 41,6 568 332 8,65 0,124 0,268 3 x 185/95 46,4 705 371 10,7 0,0991 0,193 3 x 240/120 51,6 907 412 13,3 0,0754 0,153 4 x 2,5/2,5 2,0 3,6 14,6 30 116 1,06 7,41 7,41 4 x 6/6 3,0 5,0 18,0 59 144 1,62 3,08 3,08 4 x 10/10 4,1 6,1 21,0 86 168 2,20 1,83 1,83 4 x 16/16 4,7 6,7 22,9 118 183 2,62 1,15 1,15 4 x 25/16 6,0 8,4 25,8 154 206 3,32 0,727 1,15 4 x 35/16 7,0 9,4 29,5 196 236 4,35 0,524 1,15 4 x 50/25 8,1 10,9 33,9 267 271 5,74 0,387 0,727 4 x 70/35 34,0 361 272 5,78 0,268 0,524 4 x 95/50 39,6 493 316 7,84 0,193 0,387 4 x 120/70 42,8 605 342 9,16 0,153 0,268 4 x 150/70 47,2 744 377 11,1 0,124 0,268 4 x 185/95 52,4 895 419 13,7 0,0991 0,193 4 x 240/120 58,3 1174 466 17,0 0,0754 0,153


Beställningsinformation FKKJ 1kV Ledarantal x Leverans Total vikt Ledarantal x Leverans Total vikt storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg) storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg)

3 x 2,5/2,5 0-450 E 00 053 00 - - 4 x 2,5/2,5 0-450 E 00 055 00 - - 500 E 00 053 05 K7 150 500 E 00 055 05 K7 170 1000 E 00 053 06 K9 294 4 x 6/6 0-450 E 00 055 20 - - 3 x 6/6 0-450 E 00 053 20 - - 500 E 00 055 25 K9 329 500 E 00 053 25 K8 275 4 x 10/10 0-450 E 00 055 30 - - 1000 E 00 053 26 K10 546 500 E 00 055 35 K10 476 3 x 10/10 0-450 E 00 053 30 - - 4 x 16/16 0-450 E 00 055 40 - - 500 E 00 053 35 K9 399 500 E 00 055 45 K11 645 1000 E 00 053 36 K12 820 4 x 25/16 0-450 E 00 055 50 - - 3 x 16/16 0-450 E 00 053 40 - - 500 E 00 055 55 K12 860 500 E 00 053 45 K10 531 4 x 35/16 0-450 E 00 055 60 - - 1000 E 00 053 46 K14 1090 500 E 00 055 65 K12 1070 3 x 25/16 0-450 E 00 053 50 - - 4 x 50/25 0-450 E 00 055 70 - - 500 E 00 053 55 K11 655 500 E 00 055 75 K14 1455 3 x 35/16 0-450 E 00 053 60 - - 4 x 70/35 0-450 E 00 055 80 - - 500 E 00 053 65 K12 870 500 E 00 055 85 K16 2000 3 x 50/25 0-450 E 00 053 70 - - 4 x 95/50 0-450 E 00 055 90 - - 500 E 00 053 75 K12 1155 500 E 00 055 95 K20 2805 3 x 70/35 0-450 E 00 053 80 - - 4 x 120/70 0-225 E 00 056 00 - - 500 E 00 053 85 K14 1540 250 E 00 056 04 K16 1708 3 x 95/50 0-450 E 00 053 90 - - 500 E 00 056 05 K20 3365 500 E 00 053 95 K16 2070 4 x 150/70 0-225 E 00 056 10 - - 3 x 120/70 0-450 E 00 054 00 - - 250 E 00 056 14 K18 2090 500 E 00 054 05 K18 2600 500 E 00 056 15 K22 4130 3 x 150/70 0-225 E 00 054 10 - - 4 x 185/95 0-225 E 00 056 20 - - 250 E 00 054 14 K16 1615 250 E 00 056 24 K18 2468 500 E 00 054 15 K20 3180 500 E 00 056 25 K24 4925 3 x 185/95 0-225 E 00 054 20 - - 4 x 240/120 0-225 E 00 056 30 - - 250 E 00 054 24 K16 1958 250 E 00 056 34 K20 3275 500 E 00 054 25 K22 3935 500 E 00 056 35 K26 6770 3 x 240/120 0-225 E 00 054 30 - - 250 E 00 054 34 K18 2498 500 E 00 054 35 K24 4985

AKKJ 1kV


Konstruktion SS 424 14 18, HD603 Ledare 50 mm²: Fåtrådig, rund, aluminium ≥ 70 mm²: Fåtrådig, sektorformad, aluminium

Isolering PVC Utfyllnad Band Skärm Glödgad koppartråd med motspiral Mantel Svart PVC Partmärkning 3-ledare: parterna färgmärkta med brun, svart och grå. 4-ledare: parterna färgmärkta med blå, brun, svart och grå.

Riktvärden Driftspänning 1kV Drifttemperatur Max 70ºC Brandbeständighet F4B Användning Öppen fast förläggning, inom- och utomhus, i rör samt i mark/vatten. I ställverks- och explosionsfarliga rum. Max ledartemperatur 70°C. Nedplöjningsbar.

Ericsson Network Technologies AB Falun, SWEDEN Phone +46 23 684 00 1/287 01 – FGC101680 rev C www.ericsson.com/networktechnologies © Ericsson Network Technologies AB

.

Tekniska data AKKJ 1kV Ledarantal x Diameter, nom. (mm) Vikt/100m Min. böjn. Max. drag Resistans (Ω/km) storlek (mm²)

Ledare Isolering Mantel (kg) radie (mm) kraft (kN) Ledare Skärm

3 x 50/15 7,8 10,7 29 105 232 4,2 0,641 1,200 3 x 70/21 30 135 240 4,5 0,443 0,868 3 x 95/29 35 180 280 6,1 0,320 0,641 3 x 120/41 38 220 204 7,2 0,253 0,443 3 x 150/41 42 265 336 8,8 0,206 0,443 3 x 185/57 47 320 376 11,0 0,164 0,320 3 x 240/72 51 420 408 13,0 0,125 0,253 3 x 300/88 56 510 448 15,6 0,100 0,206 4 x 50/15 7,8 10,7 31 135 248 4,8 0,641 1,200 4 x 70/21 34 170 272 5,7 0,443 0,868 4 x 95/29 39 230 312 7,6 0,320 0,641 4 x 120/41 43 275 344 9,2 0,253 0,443 4 x 150/41 48 330 384 11,5 0,206 0,443 4 x 185/57 52 400 416 13,5 0,164 0,320 4 x 240/72 60 510 464 18,0 0,125 0,253 4 x 300/88 63 630 504 19,8 0,100 0,206

Beställningsinformation AKKJ 1kV Ledarantal x Leverans Total vikt Ledarantal x Leverans Total vikt storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg) storlek (mm²) längd (m) E nummer Trumma (kg)

3 x 50/15 0-450 E 00 058 20 - - 4 x 50/15 0-450 E 00 059 20 - - 500 E 00 058 25 K12 650 500 E 00 059 25 K14 830 3 x 70/21 0-450 E 00 058 30 - - 4 x 70/21 0-450 E 00 059 30 - - 500 E 00 058 35 K14 650 500 E 00 059 35 K16 830 3 x 95/29 0-450 E 00 058 40 - - 4 x 95/29 0-450 E 00 059 40 - - 500 E 00 058 45 K16 1150 500 E 00 059 45 K18 1400 3 x 120/41 0-450 E 00 058 50 - - 4 x 120/41 0-450 E 00 059 50 - - 500 E 00 058 55 K16 1400 500 E 00 059 55 K20 1800 3 x 150/41 0-225 E 00 058 60 - - 4 x 150/41 0-225 E 00 059 60 - - 250 E 00 058 64 K16 890 250 E 00 059 64 K16 1100 500 E 00 058 65 K18 1600 500 E 00 059 65 K20 2100 3 x 185/57 0-225 E 00 058 70 - - 4 x 185/57 0-225 E 00 059 70 - - 250 E 00 058 74 K16 1060 250 E 00 059 74 K18 1300 500 E 01 058 75 K20 2100 500 E 00 059 75 K22 2500 3 x 240/72 0-225 E 00 058 80 - - 4 x 240/72 0-225 E 00 059 80 - - 250 E 00 058 84 K18 1350 250 E 00 059 84 K20 1600 500 E 00 058 85 K22 2600 500 E 00 059 85 K24 3000 3 x 300/88 0-225 E 00 058 90 - - 4 x 300/88 0-225 E 00 059 90 - - 250 E 00 058 94 K18 1600 500 E 00 059 95 K26 500 E 00 058 95 K24 3100

Karlstads Universitet Bilaga 6 – Dimensioneringstabell för Klas Persson icke direkt jordat nät 2006-06-11 Tabell – Max kabellängd vid olika kabeldimensioner och skydd i ett 500V icke direkt jordat nät. Värden är hämtade från Stora Ensos projektstandard för Skoghalls bruk.

Motor Kabel Kabelskydd Max kabellängd

Effekt [kW]

Märk- ström [A]

Typ

Area [mm2]

Säkring [gl][A]

Effektbrytare [A]

Termiskt

0,2 s [m]

5 s [m]

0,18 0,65 EKKJ 3x2,5+2,5 6 0,65 429 0,37 1,0 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,0 429 0,55 1,3 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,3 429 0,75 1,6 EKKJ 3x2,5+2,5 6 1,6 429 1,1 2,2 EKKJ 3x2,5+2,5 6 2,2 429 1,5 2,8 EKKJ 3x2,5+2,5 6 2,8 429 2,2 4,1 EKKJ 3x2,5+2,5 10 4,1 245

3 3

5,2 5,2

EKKJ EKKJ

3x2,5+2,5 3x6+6

16 5,25,2

176 429 16

4 4

6,7 6,7

EKKJ EKKJ

3x2,5+2,5 3x6+6

16 6,716 6,7

176 429

5,5 8,9 EKKJ 3x6+6 20 8,9 327 7,5 7,5

11,9 11,9

EKKJ EKKJ

3x6+6 3x10+10

25 11,911,9

252 426 25

11 11

17,5 17,5

EKKJ EKKJ

3x6+6 3x10+10

3535

17,517,5

143 245

15 15

23 23

EKKJ FKKJ

3x10+10 3x16+16

50 2323

185 297 50

18,5 18,5

28 28

EKKJ FKKJ

3x10+10 3x16+16

63 2863 28

143 231

22 33 AKKJ 3x50+15 80 33 220 30 30

45 45

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

100 4545

159 226 100

37 37

55 55

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

125125

5555

127 182

45 45

67 67

AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21

125125

6767

127 182

55 55 55

79 79 79

AKKJ AKKJ AKKJ

3x50+15 3x70+21 3x95+29

120012001200

797979

57 81

110

112 157 215

75 75 75 75

105 105 105 105

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

3x95+29 3x120+41 3x150+41 3x185+57

1600160016001600

105105105105

81 111 119 159

160 220 236 315

90 90 90 90

126 126 126 126

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

3x95+29 3x120+41 3x150+41 3x185+57

1800180018001800

126126126126

71 97

105 139

132 181 195 260

110 110 110

160 160 160

AKKJ AKKJ AKKJ

3x150+41 3x185+57 2//3x120+41

230023002300

160160160

80 106 148

151 202 282

132 132

190 190

AKKJ AKKJ

3x185+57 2//3x120+41

27002700

190190

88 123

168 234

160 160 160 160

230 230 230 230

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

2//3x95+29 2//3x120+41 2//3x150+41 2//3x185+57

3300330033003300

230230230230

71 97

105 139

137 190 204 272

200 200 200 200

280 280 280 280

AKKJ AKKJ AKKJ AKKJ

2//3x120+41 2//3x150+41 2//3x185+57 2//3x240+72

4200420042004200

280280280280

72 78

104 132

152 163 218 278

250 250

355 355

AKKJ AKKJ

2//3x185+57 2//3x240+72

50005000

355355

83 105

166 212

Exarb_framsida_arkiv.docExarb_sid2o3.docDegree Project Elektro- och datoringenjörsprogrammet

Rapport.doc 1. Bakgrund 1.1 Elektriska fält 1.2 Materiel i processnätet 2. Teori 2.1 Förimpedans till ställverken

2.2 Kabeln 2.3 När skyddet består av en säkring 2.4 När skyddet består av en effektbrytare

3. Utförande 4. Resultat 4.1 Kontroll av dokumentation till KM7 4.2 Max kabellängd för utvalda motorer 4.3 Kabeldragning KM8 4.4 Kabeldimensionering

5. Slutsats

Bilaga 1.docBilaga 2.docBeräkning av kortslutningsström Exempel

EKKJ.pdfFKKJ.pdfAKKJ.pdfBilaga 6.doc

utredning av förutsättningar för att direktjorda processnätet …5997/...tabell 2 visar maximal...

Documents