CHS Controls. Elutrustning enligt nordamerikansk standard

Transkript

1 ,,,,,,,,

2 Innehåll 1 Inledning Standard Standardiseringsorganisationer, standard och testinstitut Förklaringar och förkortningar ätsystem Start- och styrutrustningar Huvudbrytare Motorgrupper Säkringar Manöverkretstransformatorer Tryckknappar och signallampor Kapslingar Säkerhetsbrytare Ställverk Intelligent styrning Installation Installationsmetoder Kabel och kopplingstråd Uttag och anslutningsdon Belysning Fältbussar Motorer Explosionsskyddad materiel Marin standard Dokumentation Exempelschema Symboler Apparatbenämningar enligt FPA Vid leverans av elutrustning till ordamerika ska utrustningen alltid uppfylla de krav som ställs i ational Electrical Code (USA) respektive Canadian Electrical Code (Kanada) och/eller motsvarande lokala bestämmelser. Denna handledning är avsedd som en vägledning. Kontrollera därför alltid med gällande aktuella föreskrifter. Copyright AB, Inledning Europeiska/svenska maskintillverkare satsar allt mera på att öka sin export. ya länder och nya marknader innebär en ökad kontakt med och behov av elutrustning av annan standard än den europeiska/svenska. En av de nya marknaderna är ordamerika (främst USA och Kanada). För att exportsatsningen ska lyckas måste man anpassa sin utrustning till de krav som ställs. Ofta hänvisas till lokal praxis. Ritningar och maskinbeskrivningar måste kunna läsas och förstås av alla parter och inte minst av slutanvändarens underhållspersonal. Dimensions- och belastningsstandarden har utvecklats olika i Europa och ordamerika. I Europa prioriteras framför allt den tillverkande återförsäljarens krav på små och relativt prisbilliga apparater. I ordamerika prioriteras användarens krav på servicevänliga apparater med lång livslängd. En annan skillnad är installationstekniken. I ordamerika används rör av stål och aluminium i betydligt större utsträckning än vad som är vanligt i Europa. Dessutom krävs normalt att all elmateriel skall vara godkänd av respektive lands auktoriserade testinstitut eller myndighet, t ex UL, FM eller ETL i USA och CSA i Kanada. Det förekommer även att andra länder refererar till något av ovanstående testinstitut. Med bildandet av frihandelsblocket AFTA (bestående av USA, Kanada och Mexico) har intresset för Mexico ökat. Inflytandet från USA är starkt och då speciellt med tanke på att amerikanska företag lägger delar av sin tillverkning i Mexico. ordamerikansk elstandard är också vanlig i Sydamerika, Mellanöstern och Fjärran Östern. Denna handledning kommer att peka på viktiga skillnader mellan europeisk och nordamerikansk elstandard och ge läsaren en inblick i den nordamerikanska elstandarden 2

3 2 Standard I Europa standardiseras elutrustning genom arbete inom IEC och liknande organisationer, t ex CEELEC. Dessutom utfärdas standards av ett antal mer eller mindre starka nationella standardiseringsorganisationer, som DI i Tyskland och BS i Storbritannien. Dessa organisationer är i allmänhet statsunderstödda. I ordamerika utvecklas liknande standard som i Europa. Skillnaden är att standardiseringsorganisationerna till stor del utgörs av representanter från industrin, både tillverkare och användare av elmateriel. Ett exempel från USA på en sådan organisation är EMA. Övergripande standardisering i USA handhas av ASI, en statlig organisation. UL, FM och ETL är oberoende testinstitut i USA som provar produkter med avseende på personsäkerhet. Deras motsvarighet i Sverige är SEMKO. 2.1 Standardiseringsorganisationer, standard och testinstitut ABS American Bureau of Shipping, USA ASI American ational Standards Institute, USA ASTM American Society for Testing and Materials, USA BS British Standard, Storbritannien CEC Canadian Electrical Code, Kanada CEE Commission on Rules for the approval of Electrical Equipment, EU CEELEC Comité Europeen de ormalisation Electrotechnique, EU CSA Canadian Standard Association, Kanada DI Deutsche Industrie orm, Tyskland EEMAC Electrical & Electronic Manufacturers Association, Kanada E Europa orm, EU ETL Electrical Testing Laboratories, USA FM Factory Mutual, USA IEEE IEEE45 IEC ISO EC EMA FPA FPA 79 ODVA OSHA SEMKO SS UL USCG Institute of Electrical and Electronics Engineers, USA Recommended Practice for Electrical Installation on Shipboard, USA International Electrotechnical Commission, Intern. International Standardisation Organisation ational Electrical Code, USA ational Electrical Manufacturers Association, USA ational Fire Protection Association, USA Electrical Standard for Industrial Machinery, USA Open Deviceet Vendor Association, USA Occupational Safety and Health Administration, USA Svenska Elektriska Materialkontrollanstalten, Sverige Svensk Standard Underwriters Laboratories, USA United States Coast Guard, USA 2.2 Förkortningar och förklaringar AWG CBC Deviceet Fältbuss EMT HRC IMC American Wire Gauge Storleksnummer, mått på area för kopplingstråd och kabel California Building Code Klassificering för utrustning för uppställning i jordbävningsdrabbade områden i Kalifornien Electrical Metallic Tubing Kvalitet på installationsrör, tunnväggiga, används normalt för allmän installation High Rupture Capacity Säkringstyp, hög brytförmåga Intermediate Metal Conduit Kvalitet på installationsrör, tunnare väggar än Rigid Metal Conduit. kcmil MCB MCCB MCP PC PLC RMC UBC kilo circular mils Tidigare MCM, en måttenhet på arean för kopplingstråd/kabel. 1 kcmil = ca 0,51 mm² Miniature Circuit Breaker Dvärgbrytare Moulded Case Circuit Breaker Effektbrytare Motor Circuit Protector Variant av effektbrytare avsedd för motorskydd Personal Computer Programmable Logic Controller Programmerbart styrsystem Rigid Metal Conduit Installationsrör för industriinstallation Uniform Building Code Klassificering för utrustning för uppställning i jordbävningsdrabbade områden 3

4 3 ätsystem I ordamerika förekommer flera olika nätsystem för lågspänning. Trefasnät utan nolla är det mest förekommande industrisystemet. Frekvensen är 60 Hz. Belysningsnäten är i regel skilda från kraftnäten och matas med 2*120 V. edan följer exempel på typiska spänningsmatningar och kopplingar. 3-fas system med nolledare olledaren är inte alltid framdragen 3-fas system med nolledare Belysningssystem 3-fas system utan nolledare Industrisystem 1-fas system Hushåll 4 Start- och styrutrustningar 4.1 Huvudbrytare Enligt EC artikel 670 anses en maskin som en individuell enhet och ska förses med huvudbrytare. Enligt FPA 79 sektion 8 ska denna vara utrustad med Main Overcurrent Protection Device, säkringar eller effektbrytare. EC artikel samt föreskriver att huvudbrytare över 1000 A med nolla ska vara försedd med jordfelsskydd. Som huvudbrytare kan användas lastbrytare med eller utan säkringar eller effektbrytare (MCCB) av magnetisk eller termomagnetisk typ. Huvudbrytaren ska mekaniskt förreglas med apparatskåpsdörren (krav i USA, rekommendation i Kanada och Mexico), vilket innebär att dörren inte ska kunna öppnas när spänningen är tillslagen. För manövrering av brytaren krävs vred, mekanism och förlängningsarm. I ordamerika är skåp med bred kantfläns för brytarmontage vanliga. Ett ofta förekommande krav är att förreglingen ska kunna förbikopplas av behörig personal. Förreglingen måste dock aktiveras automatiskt när dörren stängs. Brytaren ska placeras på så sätt att utrymme finns för böjning av inkommande anslutningskabel. Utrymmet för anslutning ska mätas i en rät linje från anslutningspunkten till kapslingsvägg. Tabellen visar minsta avstånd för inkommande anslutning i mm enligt EC (b) Minsta avstånd, mm Area 1) Antal ledare/anslutningspunkt AWG/kcmil mm² till 10 (AWG) 2,1 till 5,3 Ej specificerat 8 och och och 3 21 och / / /0 och 4/0 85 och (kcmil) till till ) AWG/kcmil är enheter för arean, angivna värden i mm 2 är endast för vägledning, se sektion 7.2 För effekter upp till 2 hk (1,5 kw) kan anslutningsdon ersätta huvudbrytaren. Cutler-Hammer huvudbrytare monterad i ett Hoffman skåp. Pilen visar hur avståndet för inkommande anslutning mäts Se FPA 79 sektion 7, EC 215, 380, 430 och 670 4

5 4.2 Motorgrupper EC kräver generellt att varje enskild motorgrupp (Motor Branch Circuit) skall bestå av följande apparater eller funktioner: - brytorgan - kortslutningsskydd (säkringar eller effektbrytare) - kopplingsorgan t ex kontaktor - Överlastskydd Brytorganet, som kan vara en lastbrytare eller en effektbrytare, dimensioneras enligt EC artikel till minst 115% av motorns fullastström. Artikel tillåter vissa undantag från kravet på individuellt brytorgan för varje enskild motorgrupp. Det är tillåtet att använda ett brytorgan för flera motorer under förutsättning att något av nedanstående krav uppfylls: - att motorerna används på samma maskin eller - att motorerna finns i samma utrymme inom synhåll från brytorganet eller - Group motor installation enligt artikel a Som kortslutningsskydd används antingen säkringar eller effektbrytare. Tabell , artikel och i EC anger hur säkringar respektive effektbrytare dimensioneras. Lämpliga säkringar i USA och Mexico är class RK5, J eller CC. I Kanada kan även HRC-säkringar användas, dvs säkringar enligt BS 88 med CSA-godkännande. Tröga säkringar (class RK5 eller J) dimensioneras till % av fullastström. Se avsnitt Säkringar. Som effektbrytare används oftast en Motor Circuit Protector (MCP). En MCP har inställbart magnetiskt skydd. Enligt EC ska en MCP väljas så att det inställda strömvärdet inte överstiger 13 gånger motorns fullastström. Termiskt eller elektroniskt överlastskydd måste alltid användas tillsammans med MCP. Europeiska motorskyddsbrytare är tillåtna (dock ej vanliga) i ordamerika. Dessa är oftast godkända för Group Motor Installation enligt artikel i EC. OBS! Motorskyddsbrytare måste alltid förses med kortslutningsskydd. Enheterna anses inte självständigt kortslutningssäkra. Funktionskravet som brytorgan uppfylls ej. Vanligt förekommande startapparater i ordamerika är tillverkade och provade enligt EMA/EEMAC standard. Den största skillnaden mellan EMA/EEMAC och IEC är den elektriska livslängden. Startapparaterna har cirka 3-5 gånger längre elektrisk livslängd vid AC 3 drift jämfört med motsvarande IEC-typ. En startapparat består av kontaktor och termiskt överlastskydd. De flesta startapparater enligt EMA/EEMAC-standard är utrustade med överlastrelä där rätt strömområde erhålls genom montage av löstagbara bimetallsfaser/smältlodsspolar (heater coils) i överlastreläets ram. Reläerna har i allmänhet viss inställningsmöjlighet. Överlastreläer delas in i olika klasser enligt EMA ICS Class 10 för motorer med servicefaktor 1.0, motorer tillverkade enligt IEC standard - Class 20 för motorer med servicefaktor 1.15, motorer tillverkade enligt EMA/EEMAC standard - Class 30 för tungstart, dvs drifter med stort tröghetsmoment Med servicefaktor menas motorns förmåga att klara belastning. En motor med servicefactor 1.0 kan kontinuerligt belastas till 100% av angiven effekt och en motor med servicefactor 1.15 kan periodiskt belastas upp till 115%. Effektstorleken på en EMA/EEMAC startapparat anges med ett nummer - size. Storleksnumret används även för andra apparater, t ex effektbrytare. Apparater med lika nummer passar effektsmässigt ihop. Fabrikatet spelar mindre roll utom för mekanisk tillpassning. EMA/EEMAC storlekar för kapslade apparater Storlek/ Max kontinuerlig Max motoreffekt vid 460/575V Size belastning A hk kw , , , Motorgrupp, Motor Branch Circuit, i storlek EMA/EEMAC 1 på 10 hk (7,5 kw). Startapparaten är Cutler-Hammer Freedom Series. Som kortslutningsskydd används Cutler-Hammer effektbrytare typ MCP (30 A kontinuerligt), Gould Shawmut säkringar klass RK5 (20 A) samt säkringar klass J (20 A) Se FPA 79 tabell 6, EC 430 och 460, EMA ICS , CEC sektion 28 och tabell 26 5

6 4.3 Säkringar ordamerikanska smältsäkringar skiljer sig från motsvarande europeiska typer. Europeiska proppsäkringar eller greppsäkringar är inte godkända i ordamerika och svåra att få tag på. ordamerikanska lågspänningssäkringar delas in i klasser beroende på användningsområdet. De flesta klasserna delas dessutom upp i spänningsområden, t ex upp till 250 V och upp till 600 V. En säkrings dimensioner beror på klass och ström. De flesta klasser delar upp säkringarna i strömstorlekarna -30, -60, -100, -200, -400 och -600 A. 4.4 Manöverkretstransformatorer Enligt nordamerikansk standard skapas manöverkretsen med hjälp av en transformator. Storleken på transformatorn beräknas så att spänningsfallet på sekundärsidan inte överstiger 5% vid svåraste tillslagsfallet. ormal manöverspänning är 115 VAC. Primär- och sekundärsidan på manöverkretstransformatorn ska avsäkras. UL 508 kräver primärsäkringar av Rejected type för system som tillåter kortslutningsströmmar över 10 ka. Som primärsäkringar används i de flesta fall tröga säkringar av Class CC. Maximal primärsäkringsstorlek (trög klass CC) är 250% av transformatorns primärström, under 2 A primärström max 300%. Detta innebär att i de flesta fall måste transformatorn avsäkras separat. I de flesta fall jordas sekundärsidans ena sida. Maximal sekundärsäkringsstorlek (tröga) är 125% av sekundärströmmen eller närmsta större standardstorlek. Tänk på att startströmmen vid tillslag av en transformator kan vara 20 ggr fullastströmmen. Dvärgbrytare måste vara godkända som Branch Circuit Protection för att kunna användas som primäravsäkring. Tabellen nedan ger vägledning till lämplig säkringsstorlek. Värdena är baserade på Gould Shawmut klass CC primärsäkringar och Midget, general purpose sekundärsäkring. Gould Shawmut säkringar De vanligaste klasserna är: - Class CC (current limiting - strömbegränsande) tröga och snabba säkringar, brytförmåga 200 ka. Används i manöverkretsar och som skydd för transformatorer och småmotorer. - Class H (general purpose - allmänna), snabba säkringar med brytförmåga 50 ka - Class RK1 (fast acting - snabba, dual element time delay - tröga dubbelelementstyp), snabba eller tröga säkringar med brytförmåga 200 ka - Class RK5 (dual element time delay - tröga dubbelelementstyp), tröga säkringar med brytförmåga 200 ka, vanligaste säkringstypen för motorgrupper - Class J (time delay - tröga), tröga säkringar med brytförmåga 200 ka. De är fysiskt mindre än klass RK1/RK5 och H. Används för motorgrupper Avsäkring Transformator Primärt, A Sekundärt, A storlek, VA 460 V 575 V 115 V 50 0,25 0, ,4 0,3 1, ,5 0, ,2 0, , , se FPA , EC 450, CEC till Det finns också ett antal Supplementary Fuses - komplementsäkringar, som används t ex på sekundärsidan i manöverkrets. I elektroniktillämpningar används normalt glasrörsäkringar med dimensionen ¼*1¼ (6,3*32mm). I Kanada delas säkringarna in i två kategorier: Form 1, t ex amerikanska Class H, J, RK1/RK5 samt Form 2, som överensstämmer med brittiska BS 88 säkringar, som är CSA godkända. I Mexico används företrädesvis säkringar av USA-typ. se UL198, CSA HRC, C22.2 o 59, C22.2 o 106 och FPA 79 sektion 8. Cutler-Hammer manöverkretstransformator med inbyggda säkringshållare för avsäkring enligt EC:s bestämmelser. Primärsäkringarna är tröga klass CC, sekundärsäkringen är av Midget typ. 6

7 4.5 Tryckknappar och signallampor Tryckknappar och signallampor förekommer för två monteringshål, 30,5 mm och 22,5. Följande färger föreskrivs av PFA 79 sektion 13, tabell 8. Funktion Tryckknappar Start/Till Stopp Återställning Signallampor Fara/Fel Varning/Motor till ormalt tillstånd Färg Grön (svart, vit och grå är även tillåtna) Röd (upphöjt trycke) Gul/bärnsten (amber) Röd Gul/bärnsten (amber) Grön/vit/klar Signallampor och lamptryckknappar med spänningar upp till 60 V direktmatas. För högre spänningar används vanligtvis transformator- eller motståndsmatade lampor med sekundärspänning på 6 V. se FPA79 sektion Kapslingar Den nordamerikanska industrin kräver att en kapsling ska vara ULeller CSA-godkänd. Generellt sett är en amerikansktillverkad kapsling robustare än motsvarande av europeisk tillverkning. En vanlig typ är kapslingar med bred kantfläns för montering av mekanism för huvudbrytare. Montageplåten ska vara vit eller grå. FPA 79 sektion 11-9 kräver att kapslingens insida ska vara målad i en ljus kulör. Avsikten är att få mesta möjliga ljusutbyte. Skyddsform anges enligt EMA/EEMAC standard, IP-systemet används inte i ordamerika. UL 508 respektive CSA 22.2 o 94 krav är inte helt identiska med dem som ställs av EMA/EEMAC men de flesta UL- och CSA-godkända kapslingar uppfyller även de krav som ställs av EMA/EEMAC. edan följer en ungefärlig översättning mellan nordamerikanska EMA/EEMAC och europeiska skyddsformer. EMA standard 250 IEC IP 23 2 IP 30 3R IP 32 4 IP 66 1) 1, 2) 4X IP 66 korrosionsbeständig 6 IP 67 6P IP 68 7 Ex, motsvarighet saknas 9 Ex, motsvarighet saknas 12 IP ) 13 Motsvarighet saknas, närmast IP 65 + prov med olja (skärvätska) 1) Tabellen anger att en kapsling EMA 4 uppfyller IP 66. En kapsling som uppfyller IP 66 uppfyller därmed inte automatiskt EMA 4 eftersom det ingår en betydligt större mängd vatten i provet för EMA 4. 2) Kan vara av rostfritt stål, plastmaterial eller mässing. 3) Enligt EMA Standard 250 ska kapslingen skydda mot fallande vatten uppifrån. Inget vatten får tränga in i kapslingen. De flesta kapslingar uppfyller dock IP 65, medan andra utrustningar t ex motorställverk uppfyller IP 62. se EMA Standard 250, UL 50 och 508, FPA79 sektion 11, CSA 22.2 o Säkerhetsbrytare Testmetoderna för EMA Standard 250 skiljer sig från de krav som ställs i IEC 529. Man kan därför inte generellt säga att en viss skyddsform enligt EMA motsvarar en viss skyddsform enligt IEC 529. Utrustning måste testas enligt båda normerna. Enligt EC artikel ska varje motor vara försedd med en brytare inom synhåll från motorn och drivutrustningen. Brytaren kan även placeras vid styrutrustningen om denna är låsbar i frånslaget läge. Man tillåter även att en brytare kan användas för flera motorer. Brytaren kan vara lastbrytare eller effektbrytare avsedd för motordrift och kunna låsas med hänglås i från-läge. Säkerhetsbrytare enligt ordamerikansk standard är normerade enligt EMA Standard KS-1, uppfyller OSHA:s krav på låsning i från-läge och i de flesta fall UL och/eller CSA-godkända. ormalutförandet för industriinstallation är lastbrytare i kombination med säkringar klass H/R. Kapslingen uppfyller dessutom kraven på minsta böjningsradie för kabel enligt EC artikel 373-6(b). Hoffman kapsling med manöverhantag för Cutler-Hammer huvudbrytare se EMA Standard KS-1, EC artikel 373 & 430, UL 98, OSHA 29 CRF part

8 5 Ställverk ordamerikansk standard ställer upp andra krav och testprocedurer för ställverk och fördelningscentraler än vad motsvarande europeiska standards gör. Dessutom krävs oftast UL- eller CSAgodkännande. olika normer beroende på användningsområde. edan följer en sammanställning över de vanligaste typerna. amn Användning, standard Metal Enclosed Switchgear Switchboard Panelboard Motor Control Centre Transfer switch Fördelningsställverk, luftbrytare ASI C , UL1558 Fördelningsställverk, effektbrytare EMA PB2, UL 891 Centraler, effektbrytare EMA PB1, UL 50, UL 67 Motorställverk EMA ICS2, UL 895 Matningskopplare UL 1008, UL 1087 Cutler-Hammer Freedom 2100 motorställverk UBC, Uniform Building Code, uppställer normer för utrustning som ställs upp i jordbävningsdrabbade områden. För Kalifornien refereras oftast till CBC, Californian Building Code. CBC är lik, men inte identisk med UBC. Kompletta uppställningar bestående av inkommande mellanspänningsbrytare, transformator och lågspänningsfördelning kallas Secondary Unit Substation. Kontakta för mer information. För mellanspänning finns dels metallkapslade ställverk - Metal Clad Switchgear, uppbyggda kring effektbrytare, ställverk med lastbrytare + säkringar - Load Interrupter Fusible Switchgear eller ställverk avseddda för motordrifter - MCC (Motor Control Centre). Mellanspänningsställverk normeras av ASI/EMA/IEEE. Flera ställverkstyper är konstruerade för åtkomst bakifrån. I sådana fall kräver EC artikel minst 30 (762 mm) arbetsutrymme bakom ställverket. ordamerikanska lågspänningsställverk är konstruerade enligt Cutler-Hammer Pow-R-Line C central - panelboard 6 Intelligent styrning Utvecklingen mot att ersätta relälogik med PLC-system i ordamerika är parallell med den i andra delar av världen. oteras bör att matningsspänning för PLC-system är normalt 115 VAC. Den vanligaste programmeringsmetoden är relälogik dvs Ladder Logic. Dessutom är givare av P-typ vanligare än PP. T J T T R Även användning av industri-pc som motorn i öppna automationssystem ökar, Deviceet tenderar att bli den vanligaste fältbussen. R T J P Exempel på uppbyggnad av Deviceet fältbuss T = T-koppling R = Terminator J = Förgreningsbox = od P = Matningsspänning 8

9 7 Installation 7.1 Installationsmetoder Kapsling Rörförskruvning Muff Muff Lång böj Rörförskruvning Installationsrör Dragdosa Dragdosa Installationsrör Red. Dragdosa Kabelförskruvning Kabel Kort böj Delbar koppling Installationsrör Reducering Slangförskruvning Skyddsslang Exempel på installation med rör I ordamerika används rör av stål och aluminium i betydligt större utsträckning än vad som är vanligt i Europa. Ibland används skyddsslang och i vissa krävande miljöer PVC-belagda galvaniserade stålrör. Det finns ett brett sortiment av skarvrör, böjar, muffar, anslutningar, låsmuttrar, förskruvningar mm. I normala fall används enkelledare typ TFF/THH vid rörinstallation. Installation i rör ger ett överlägset skydd mot mekanisk åverkan och nersmutsning av ledarna. Installationsrör finns i flera olika kvaliteter, t ex Rigid Steel/Aluminium, IMC eller EMT. Kvalitéterna Rigid och IMC används för industriinstallation medan EMT används för husinstallation. Storleken i tum är ungefär innerdiametern. Enligt EC och CEC får installationsrören inte fyllas mer än till cirka 50%. Tabellen anger max antal ledare per rör enligt EC Table 3B. Antal enkelledare per rör av typ THH (enkelledare med PVC isolering och nylonhylsa) Trådarea AWG/ Rörstorlek tum kcmil mm² ½ 3 /4 1 1¼ 1½ 2 2½ 3 3½ , , , , / / / / Installationsrören måste fästas på ett säkert sätt mot utrustningen. EC Article föreskriver fästpunkter minst inom 10 fot (3,05 m). Dessutom ska rören fästas minst inom 3 fot (914 mm) från dragdosa eller kopplingsbox. Installationsrören avslutas normalt i en kopplingsbox försedd med plint varefter apparaterna ansluts med enkelledare i skyddsslang eller med kabel. Kopplingsboxen ska uppfylla de krav som anges i EC artikel 370. Här regleras bl a minsta tillåtna volym baserat på antalet ledare som ansluts. Hoffman ledningsrännor av iläggningstyp uppfyller skyddsform EMA 12 En alternativ förläggningsmetod är ledningsrännor tillverkade av stål eller glasfiber. Installationer ska uppfylla de krav som ställs i EC Article Wireways. 9

10 Installation på kabelstege förekommer men är inte lika vanlig som rörinstallation. Kabelstegens utförande och tillvägagångssätt vid installation regleras av EC artikel 318 och EMA Standard VE1. Lämplig kabel är typ TC (Tray Cable) eller PLTC (Power Limited Tray Cable). För vissa applikationer kan även armerad kabel typ MC användas. För matning av större laster, t ex från transformator till ställverk kan skensystem användas. ordamerikanska skensystem normeras av EMA BU1. Regler för installation finns i EC artikel 364. Korrektionsfaktor för annan omgivningstemperatur Korrektions- faktor Omgivningstemp, C , , , ,87 Se EC 318, , 362, 364, 370, FPA , CEC sektion 12, EMA VE1, EMA BU1 7.2 Kabel och kopplingstråd Kabel och kopplingstråd är konstruerade efter storleksstandarden AWG (American Wire Gauge). Grövre ledare anges i kcmil. De vanligaste typerna av kopplingstråd är UL1007/TR V, UL1015/TEW V (PVC isolerad) och för rörinstallationer TFF/ THH/T V (PVC + nylonhylsa). Dimensioneringen av den vanligaste kopplingstråden styrs av EC tabell Area Max belastning för THH AWG/kcmil mm² vid 30 C, A 1) 24 (AWG) 0, , , , , ,1 25 2) 12 3,3 30 2) 10 5,3 40 2) 8 8, / / / / (kcmil) ) AWG 24, 22 och 20 ingår inte i EC ) Om inte annat särskilt medges i EC, får överströmsskyddet inte ställas högre än 15 A för AWG14, 20 A för AWG12, och 30 A för AWG10. I Kanada gäller CEC tabell , , , , ,41 Korrektionsfaktorer för fler ledare än 3 i kabel/rör Korrektions- faktor Antal ledare 4-6 0, , , , ,4 41 och flera 0,35 Färgkodning för kopplingstråd enligt FPA 79 Svart Röd Vit Blå Gul Kraftkretsar AC/DC Manöverkretsar AC Manöverkrets, nolledare Manöverkretsar DC Förreglingskretsar från extern strömkälla Grön Jordledare, skyddsledare Grön/gul Jordledare, skyddsledare 1) 1) Grön är den föreskrivna färgen för jordledare/skyddsledare, men grön/gul accepteras i de flesta fall. Areor mindre än AWG6 ska vara färgmärkta i hela sin längd. För grövre areor kan tråden färgmärkas i ändarna med tejp eller dylikt. Enkelledare typ TFF/THH/T90 är vanligast för installation i rör och slang. För kortare sträckor kan en separat förlagd gummikabel typ SOW/SJOW användas. FPA 79 sektion 15 beskriver olika ledare och ledaruppbyggnad för installation på maskiner. Minsta ledarstorlek enl. sektion 15.3 är Kraftkretsar AWG 14 Manöver på maskin AWG 16 Manöver i skåp AWG 18 PLC, I/O-system AWG 24 FPA 79 ger även vägledning för val av kabel för flexibel förläggning, baserat på ASTM:s regler. Baserat på antalet kadeler i ledaren klassas ledarna för stationär förläggning, flexibel förläggning eller konstant flexibel förläggning. 10

11 Förläggningsmetod enligt FPA 79 Tabell 9 Minsta antalet kadeler i ledare Area Förläggningsmetod AWG Fast Flexibel Konstant flexibel (\) (-) 6 19 (\) (-) 4 19 (\) (-) 2 19 (\) (-) 1 19 (\) (-) 1/0 19 (\) (-) 2/0 19 (\) (-) 3/0 19 (\) (-) Uttag av CEE-typ (benämns oftast Pin & Sleeve Devices) finns även normerade för ordamerikanska spänningar. Dessa uppfyller IEC 309 och är även UL- och CSA-godkända. CEE-uttag förekommer dock ännu relativt sparsamt i ordamerika. OBS! Pinkonfigurationen för CEE-uttag är anpassad efter de ordamerikanska spänningarna. Uttag och strömbrytare monteras normalt i rombiska infällningslådor av stålplåt. Det finns lådor för enkla, dubbla eller multipla enheter. Uttag och strömbrytare täcks av ett lock som fästs med skruv i själva uttaget eller strömbrytardelen. Uttaget eller strömbrytaren skruvas med två skruvar, standardfastsättning, i uttagslådan. Uttagslådor/strömställarlådor för utanpåliggande montage finns också. Dessa är i allmänhet utförda som spolsäkra, dvs det finns ett lock som fälls ner över uttagen när de inte används. De vanligaste varianterna är av aluminium, men plastutförande finns. Dimrar monteras i motsvarande typ av uttagslådor. Det finns ett stort urval av lock för uttag av plast, men framför allt av metall i olika färger. Dessutom finns rostfria lock. 4/0 19 (\) (-) (\) Ledare för fast förläggning kan även användas för flexibel förläggning (-) Ledare för konstant flexibel förläggning konstrueras inte se EC 300, CEC table 1-5, FPA 79 sektion Uttag och anslutningsdon För uttag och anslutningsdon gäller EMA/EEMAC standard. De flesta uttagen är dessutom fastställda av ASI som Amerikansk Standard. Standarduttag i bostäder, kontor och industri är EMA/EEMAC 5-15 dvs ett jordat uttag för 125 V 15 A. Max belastning är dock 12 A. Man skiljer på tre kvalitetsnivåer, Commercial Grade (standard), Specifier s Grade (industri) och Hospital Grade (sjukhusbruk). Det är inte tillåtet att nyinstallera ojordade uttag. Kraftuttag och anslutningsdon finns i två utföranden, raka anslutningsstift (Straight Blade Devices) eller låsbar typ (Locking Devices). se EMA WD1, ASI C73-73, EC 210, CEC diagram Belysning ormal matningsspänning för belysning är 120 VAC. För viss industribelysning t ex flodljus kan andra spänningar som 208, 240, 277, 347 eller 480 förekomma. För industriändamål är lysrörsarmaturer det vanligast förekommande. Dessa finns för infällning och utanpåliggande, normalskyddade eller spolsäkra. Även Ex-utförande finns. För upplysning av större industrilokaler och/eller gårdar kan flodljus eller andra ljuskällor användas. Vid val av armaturer är det dock viktigt att välja sådana där kunden kan hitta glödlampor eller annat lysarrangemang på sin hemmamarknad. Det är därför viktigt att välja normalt förekommande spänningar och varianter. 7.5 Fältbussar Användning av olika fältbussar för kommunikation mellan intelligenta enheter, t ex PC och givare ökar. I ordamerika tenderar Deviceet att bli det mest använda systemet. Fältbussar kan installeras på ett flertal sätt. I de flesta klassas kablaget som Power Limited Circuit, Class 2 Circuit. Installationen ska följa tillverkarens rekommendationer samt de regler som anges i EC artikel 725. Kabel för fältbussar installeras på samma sätt som övrig signalkabel, förlagd i installationsrör, i ledningsrännor eller på kabelstege. Använd inte samma installationsrör som för kraftmatningar, används ledningsrännor ska fältbussens kabel och kraftmatningar skiljas med en separeringsdel. Arrow Hart uttag och anslutningsdon enligt EMA/EEMAC I de flesta fall används installationsrör som avslutas med en 11

12 kopplingsbox för vidare anslutning av olika apparater, se även avsnitt 7.1, Installationsmetoder. Många apparater är numera försedda med snabbkontakter för att underlätta utbyte vid fel. Genom att avsluta installationsröret med en distributionsbox, försedd med flera snabbkontakter underlättas installation och utbyte. se EC artikel Motorer De flesta motorer som används i ordamerika är utförda enligt EMA standard. Motorer enligt EMA MG1 har andra axelhöjder, fästhålsdimensioner och toleranser än motsvarande IEC motorer. Motorns driftskaraktär definieras även på ett annorlunda sätt. liknande, boxen innehåller enbart ledarna. Motorkablen ansluts då till ledarna med hjälp av toppklämmor. För vissa större motorer är det vanligt att kopplingsbox beställas separat. se EMA MG Explosionsskyddad elektrisk materiel Motorer indelas i klasser beroende på dess karaktär - Design A, för allmänt bruk - Design B, för allmänt bruk, något lägre relativ belastning än Design A, den vanligast förekommande motorn - Design C, högt startmoment och normal eftersläpning - Design D, högt startmoment och lång eftersläpning - Design E, för allmänt bruk, låga förlusteffekter, ibland även högre fullastström jämfört med Design B Avseende motorns skyddsform skiljer EMA mellan två huvudgrupper, Open Machines eller Totally Enclosed Machines. I Open Machines passerar kylluften genom motorn, Totally Enclosed Machines kyls på motorns utsida. Open Machines kan användas i större utsträckning i ordamerika än i Europa. ågra vanliga utföranden är: Open Machines Totally Enclosed Machines - Open Drip-proof, ODP - Tot. encl., non ventilated, TEV - Open, Splash-proof, - Tot. encl., fan cooled, TEFC - Open, Semi-guarded - Tot.encl., blower cooled, TEBC - Open, Guarded - Explosion-proof, TEXP - Open, Drip-pr. guarded, ODG - Dust-ignition-proof - Open, Externally Ventilated - Water-proof - Open, Weather Pr., WP1/WPII De fyra vanligaste isolationsklasserna för EMA motorer är Insulation Max temperatur, C Class Växelströmsmotorer Likströmsmotorer A B F H Med en motors servicefaktor menas motorns förmåga att klara en viss belastning. En motor med servicefaktor 1.0 kan kontinuerligt belastas till 100% av angiven effekt, en motor med servicefaktor 1.15 kan periodiskt belastas upp till 115%. Motorns kopplingsbox är i de flesta fall inte utrustad med plint eller Cutler-Hammer startapparat monterad i en Crouse-Hinds Ex-kapsling. Utrustningen uppfyller Class I Divison 1, Groups C,D. Explosionsskyddad materiel klassas i ordamerika på ett annat sätt än i Europa. Klassificeringen regleras i EC, artiklarna , Allmän del, samt artiklarna för specifika tillämpningar. I Kanada gäller CEC section 18. För Mexico gäller företrädesvis samma bestämmelser som i USA. EC gör följande indelning Class I Division 1 Brännbara gaser eller ångor Division 2 Class II Division 1 Lättantändligt damm Division 2 Class III Division 1 Brännbara fibrer Division 2 Varje class/division delas sedan in i undergrupper beroende på de ämnen som förekommer/kan förekomma i miljön. I områden klassade Division 1 förekommer i allmänhet angivna ämnen. I områden klassade Division 2 förekommer i allmänhet inte angivna ämnen, men kan förekomma under vissa specifika förhållanden. I de flesta fallen används mycket kraftiga kapslingar för att skydda utrustningen i explosionsfarliga områden. Trycksatta system används ibland för ställverk och stora motorer. Installationen regleras av FPA 496. För instrument och processkontrollsystem kan egensäkra kretsar användas. Dessa regleras av UL 913. Se Crouse-Hinds Code Digest för mer information. 12

13 10 Marin standard Vid installationer på fartyg möter man ofta speciella krav från myndigheter och klassningssällskap t ex ABS (American Bureau of Shipment) eller USCG (U S Coast Guard). I de flesta fallen krävs att apparater och utrustning skall uppfylla individuella ULstandards, marinsupplement och IEEE45 - Recommended Practice for Electric Installation on Shipboard. Kontakta för mer information. 11 Dokumentation En elektrisk utrustning dokumenteras något annorlunda i ordamerika. är det gäller enskilda utrustningar används andra symboler som fastställts i FPA79 eller IEEE 315/ASI Y Exempelschema En-linjescheman som beskrivning av kompletta anläggningsplatser/ fabriker kännetecknas av att funktioner till stor del indikeras av numrerade block. 13

14 11.2 Symboler 14

15 1.3 Benämningar enligt FPA 79 Appendix 4 i FPA 79 anger förkortning och benämning på apparater i ett schema. Kod Device Apparat ABE Alarm or Annunciator Bell Larmsignal, klocka ABU Alarm or Annunciator Buzzer Larmsignal, summer AH Alarm or Annunciator Horn Larmsignal, signalhorn AM Ammeter Amperemeter AMP Amplifier Förstärkare AT Autotransformer Autotransformer CAP Capacitor Kondensator CB Circuit Breaker Effektbrytare CI Circuit Interrupter Frånskiljare CC CC CC CO Contactor Kontaktor COS Cable Op. (Emerg.) Switch Linnödstopp CPU CPU CPU CR Control Relay Hjälprelä CRA Control Relay, Automatic Hjälprelä, automatiskt CRH Control Relay, Manual Hjälprelä, manuellt CRL Control Relay, Latch Hjälprelä, tilläggsspärr CRM Control Relay, Master Hjälprelä, huvud CRT Video Display Unit Bildskärm, terminal CRU Control Relay, Unlatch Hjälprelä, ej spärrat CS Cam Switch Kamströmställare CT Current Transformer Strömtransformator CTR Counter Räknare D Diode Diod DISC Disconnect Switch Lastbrytare DISP Display Skärm DR Drive Motorstyrning ED Encoder Pulsgivare FLD Field Fält FLS Foot Switch Flödesbrytare FS Float Switch Flottör FTS Foot Switch Fotmanöverdon FU Fuse Säkring GE Generator Generator GRD Ground Jord GD Ground Jord HM Hour Meter Drifttidsmätare HTR Heating Element Värmare IC Integrated Circuit Integrerad krets IST Instrument Instrument IOL Instantaneous Overload Överlastrelä snabbutlösning I/O I/O I/O L Inductor Induktans LED LED LED LS Limit Switch Lägeskopplare Kod Device Apparat LT Pilot Light Signallampa M Motor Starter Startapparat MD Motion Detector Rörelsevakt MF Motor Starter, Forward Startapparat, en riktning MG Motor/Generator Motor/generator MR Motor Starter, Reverse Startapparat, reverserande MTR Motor Motor OL Overload Relay Överlastrelä PB Pushbutton Tryckknapp PBL Pushbutton, illuminated Tryckknapp, belyst PC PC PC PCB Printed Circuit Board Kretskort PEC Photoelectric Device Fotocell PL Plug Anslutningsdon PLC PLC PLC POT Potentiometer Potentiometer PRS Proximity Switch Induktiv givare PS Pressure Switch Tryckgivare PWS Power Supply Kraftmatning Q Transistor Transistor QTM Thermistor Termistor REC Rectifier Likriktare RECP Receptacle Uttag RES Resistor Motstånd RH Rheostat Reostat S Switch Brytare SCR Silicon Controlled Rectifier Tyristor SOL Solenoid Dragmagnet SS Selector Switch Vridströmställare SSR Solid State Relay Elektronikrelä ST Saturable Transformer Mättad transformator SUP Suppressor Störningsskydd SY Synchro or Resolver Pulsgivare T Transformer Transformator TACH Tachometer Generator Takometer TAS Temperature Actuated Sw. Temperaturomkopplare TB Terminal Block Plint T/C Thermocouple Termoelement TR Timer Relay Tidrelä TWS Thumbwheel Switch Tumhjulskopplare V Electronic Tube Radiorör VAR Varistor Varistor VM Voltmeter Voltmeter VR Voltage Regulator Spänningsregulator VS Vacuum Switch Vakuumbrytare WLT Worklight Arbetsbelysning WM Wattmeter Effektmätare X Reactor Reaktor ZSS Zero Speed Switch Hastighetsvakt 15

16 Leverantörer Cutler-Hammer Luftbrytare Effektbrytare Lastbrytare Säkerhetsbrytare EMA/EEMAC kontaktorer Elektroniska motorskydd Mjukstarter Frekvensomformare Manöverkretstransformatorer Tryckknappar Operatörsstationer Industri-PC Deviceet fältbussutrustning IQ, mät och skyddsrelä Lägeskopplare, givare, fotoceller Mellanspänningsställverk Lågspänningsställverk Matningskopplare Centraler Distributionstransformatorer Skensystem Utrustning för marina ändamål Elutrustning enligt ordamerikansk standard Alflex Skyddsslang American Insulated Wire Kabel och kopplingstråd Arrow Hart Uttag och anslutningsdon Crouse-Hinds Installationsmateriel Ex-materiel Federal Signal Varningsljus och sirener Gould Shawmut Säkringar och hållare Hoffman Engineering Kapslingar Ledningsrännor AB Florettgatan Helsingborg Tel , fax E-post Publikation PM0011, Juni 98