Oppgave (Elenergi): Dimensjonering av kabler og vern for en 3-faset motor.

[Behemian]

Hei!

Jeg sitter og jobber med en oppgave som jeg ikke helt klarer å få til å stemme.
Jeg syns tallene blir litt store, men uansett hvordan jeg ser på det, så er dette den eneste løsningen jeg klarer å komme fram til.

Så hvis noen kunne sett over dette hadde jeg satt veldig pris på.


En trefaset motor har disse verdiene: 15kW, cosø = 0,85, n = 0,9. Spenningstilførselen er 230V.
Tilførselskabelen er 60m lang og er forlagt åpent på vegg tett inntil motorens styrestrømskabel.

a) Velg riktig størrelse på kabelen.

Først beregne jeg belastningsstrømmen:

Pt = Pa / n = 15000 / 0,9 = 16666W

Så kan jeg regne ut belastningsstrømmen:

Ib = Pt / U = 16666 / 230 = 72,46A

Siden det ble forklart i oppgaven at kabelen er forlagt åpent på vegg benytter jeg meg av referanseinstallasjonsmetode C. Og siden det er en motor vi skal drive her, så er kabelen en 3-leder.

Derfor tabell 52B-4, kol. 6.

Iz = 119A (35mm2)

Jeg velger så stort tverrsnitt fordi kabelen er forlagt tett opp til motorens styrestrømskabel og en må derfor medregne nærføring.

Iz = 119 x 0,8 = 95,2A

b) Velg kontaktor og vern.

I motorhåndboka finner jeg en oversikt over motorvernreleer, og der står det:

AC3 - 220V-240V, 25kW (80A), det er det minste jeg kan bruke siden det før det på listen på 20kW ikke tålte mer enn 65A. Så jeg regner med 80A må duge?

Man må tross alt ta hensyn til at: Ib < In

Så da blir In = 80A

Men når det kommer til selve sikringen (vernet) så finner jeg ikke info på noe som yter mer enn 65A.
Ingen av bøkene mine har noe annet info enn at vern finnes fra 10A til 65A, så alt over det er industri osv?

c) Beregn spenningsfallet i volt og i prosent.

R = p x (l/A) x nærføring = 0,0175 x (60/35) x 0,8 = 0,024ohm

Utap = R x Ib x Vrot3 x cosø = 0,024 x 72,46 x Vrot3 x 0,85 = 2,56V

Utap% = (Utap x 100) / U = (2,56 x 100) / 230 = 1,11%

d) Beregn effekttapet i kabelen

Her er jeg litt usikker på hva jeg skal forholde meg til. Skal jeg forholde meg til Ib (72,46A) eller Ikabel (95,2A)?

Ptap = Utap x Ib = 2,56 x 72,46 = 185,49W

eller..

Ptap = Utap x Ikabel = 2,56 x 95,2A = 243,7A


På forhånd takk!

- B

[kremt]

Du beregner feil strøm. Cos phi må være med i regnestykket ditt.

For styrestrømskabel beregner man ikke nærføring. Regner med dette blir metode C kabel på vegg.

Strømmen blir åpenbart høyere enn dine 72 ampere, men hvorfor du trenger en kabel med IZ på 119A er litt rart.

Denne kabelen beskyttes av motorvernets termiske del og beregnes til akkurat motorens belastningsstrøm.

[Behemian]

Du beregner feil strøm. Cos phi må være med i regnestykket ditt.

For styrestrømskabel beregner man ikke nærføring. Regner med dette blir metode C kabel på vegg.

Strømmen blir åpenbart høyere enn dine 72 ampere, men hvorfor du trenger en kabel med IZ på 119A er litt rart.

Denne kabelen beskyttes av motorvernets termiske del og beregnes til akkurat motorens belastningsstrøm.

Ja, jeg la merke til at jeg hadde oversett cos phi. Grunnen til at jeg valgte 119A først, var fordi jeg regned med nærføring sinden oppgaven spesifiserte at lederne låg så nære hverandre. Men hvis jeg ikke trenger å ta hensyn til dette i denne sammenhengen, så kan jeg gå ned en størrelse.

 

Jeg har en annen framgangsmåte også, men får samme svaret her også. Så er fortsatt ikke sikker på om den kan brukes.

 

a) Velg riktig størrelse på kabelen.

 

Pt = Pa / n = 15000 / 0,9 = 16666,6W

 

Ib = Pt / U x cosø = 16666,6 / 230 x 0,85 = 85,25A

 

Så hvis jeg tar utgangspunkt i at spenningsfallet er 4%, bare for å ha noe å ta utgangspunkt i:

 

Uk = U x Uk% = 230 x 0,04 = 9,2V

 

Rk = Uk / I = 9,2 / 85,25 = 0,1ohm

 

Så blir kabeltverssnittet:

 

A = (p x Vrot3 x l) / Rk = (0,0175 x Vrot3 x 60) / 0,1 = 18,18

 

Så da runder jeg opp ved hjelp fra NEK 400, og får 25mm2, som tåler 96A.

 

Iz = 96A

 

b) Velg kontaktor og vern.

 

Har fortsatt ingenting her.

 

c) Beregn spenningsfallet i volt og prosent.

 

Rk = (p x Vrot3 x l) / A = (0,0175 x Vrot3 x 60) / 25 = 0,0727ohm

 

Uk = I x Rk = 85,25 x 0,0727 = 6,19V

 

Uk% = (Uk / U) x 100= (6,19 x 230) x 100 = 2,69%

 

d) Beregn effekttapet i kabelen.

 

Pk = Uk^2 / Rk = 6,19^2 / 0,0727 = 527W

 

 

Syns fortsatt verdien av strømmen er litt merkelig, men igjen så er motoren nokså kraftig (15kW). Men jeg vet bare ikke hvor jeg skal se etter vern til noe slikt.

 

- B

[morgan_kane]

230 V kontaktor som tåler strømtrekket på motoren

Motorvern som slår ut på strøm over merkestrøm

 

Kan se over resten senere ikveld.

Endret 25. september 2018 av morgan_kane

[Behemian]

230 V kontaktor som tåler strømtrekket på motoren

Motorvern som slår ut på strøm over merkestrøm

 

Kan se over resten senere ikveld.

Kom tilbake her for å si en ting.

 

Jeg har regnet feil på strømmen. Jeg har tatt med cos phi, men helt glemt kvadroten av 3. Det er tross alt en trefaset motor.

 

Så med den lille flausen lagt til side, så kommer jeg fram til;

 

Ib = Pt / (U x cosø x Vrot3) = 16666 / (230 x 0,85 x Vrot3) = 49,21A.

 

Og med et såpass normalt og lite tall, så er det straks enklere å finne vern i det virkelige verden

 

Det var noen timer brukt på en og samme ting, men den gode tinger her er jo at man har lært noe nytt.

 

- B

[Stsk]

Hei, er på samme oppgave nå. å ble veldig forvirret når jeg så denne..   kan noen være så snill å forklare fremgangsmåte her.