Laborationsrapport Kurs Laborationens namn Grundläggande energilära för energitekniker MÖ1004 Elinstallation Version 1.1 Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1
Inledning I denna laboration används läroboken och formelsamlingen som referens. Tag därför med lärobok och formelsamling till laborationen. Laborationen går ut på att färdigställa en elinstallation genom att göra förbindningar i kopplingsdosor och att koppla strömställare och vägguttag. Dessutom skall en trefas skarvkabel monteras. Den skall användas för att förse installationen med trefasspänning. Sedan skall det göras isolationsmätningar, strömmätningar, spänningsmätningar och effektmätningar på installationen. Nedan ses laborationsplattan. Där finns en gruppcentral med dvärgbrytare (automatsäkringar) och en jordfelsbrytare. En glödlampa tänds och släcks med två trappomkopplare. Två lysrör tänds och släckts från en kronomkopplare. Dessutom finns ett trefasuttag och ett jordat vägguttag på plattan. Detta är en dold förläggning även kallad infälld installation. Det går rör under plattan där kablarna är dragna. Kabeln till trefasuttaget är en klammad utanpåliggande kabel. T8-rör (vanligt lysrör) med högfrekvent driftdon 18 W Anslutning till trefasuttag T5-rör med HF-don 14 W Jordat vägguttag Gruppcentral Kronomkopplare Kopplingsdosa för kronomkopplaren, lysrören och vägguttaget Trappomkopplare för glödlampan Kopplingsdosa för glödlampan och trappomkopplare Armatur för glödlampa Trefasuttag 16 A Laborationsplatta 2
Här ses lysrörsarmaturen med T-8 röret och högfrekvent driftdon (electronic ballast). Driftdonet höjer frekvensen, tänder lysröret samt ser till att lysröret får rätt ström. T8-rör Högfrekvent driftdon som ersätter reaktor,kondensator och glimtändare T8-rör med driftdon Bilden nedan visar gruppcentralen där skyddslocket är borttaget. Den inkommande kabeln har fem ledare, L1, L2, L3 neutralledare och skyddsjord. Det är alltså ett TN-S-system fram till centralen. Det skall alltså inte vara någon förbindelse mellan skyddsskena och neutralledarskena i centralen. Först sitter en huvudströmbrytare. Sedan går de tre faserna och neutralledaren genom jordfelsbrytaren. Skyddsjorden går direkt till skyddsledarskenan. När neutralledaren gått genom jordfelsbrytaren går den till neutralledarskenan. De tre faserna går efter jordfelsbrytaren till dvärgbrytarna (automatsäkringarna) för de olika grupperna. Skyddsledarskena Neutralledarschema Dvärgbrytare för gruppen lysrör 10 A Dvärgbrytare för gruppen glödlampa 10 A Huvudströmbrytare Jordfelsbrytare Knapp för test av jordfelsbrytaren Dvärgbrytare för trefasuttaget 16 A Gruppcentral 3
Uppgift 1: Installationsritning Gör en installationsritning över laborationsplattan. Från centralen går två rör för kablar. Ett rör går till den vänstra kopplingsdosan (kopplingsdosan för glödlampan och trappomkopplarna). Det andra röret går till den högra kopplingsdosan (kopplingsdosan för lysrören, vägguttaget och kronomkopplaren). Från kopplingsdosorna går sedan rör till de olika lamporna, strömbrytarna och vägguttaget. Tänk på att dold och öppen förläggning ritas olika. Kopplingsdosa ritas med en rund ring. Markera neutralledare och skyddsjord på rätt sätt. Armaturen med T8-röret har metallhölje som kan beröras. Den har alltså en utsatt del. Därför måste den armaturen anslutas till skyddsjord. Armaturen med T5-röret har inte någon utsatt del. Höljet är helt av plast. Den behöver alltså inte anslutas till skyddsjord. Trefasuttaget ritas som ett vanligt enfasuttag där man skriver 16 A 3N. Det betyder att det är säkrat med 16 A och har tre fasledare samt neutralledare. Skyddsjorden är underförstådd den måste alltid finnas till ett uttag. 4
Uppgift 2: Färdigställning av installationen Du skall färdigställa en nästan färdig installation. Det som fattas är koppling av kopplingsdosorna samt inkoppling av strömställarna och vägguttaget. Dessutom fattas även två kablar. I kopplingsdosorna används kopplingsklämmor av fabrikatet Wago. Den skalade kabeln sticks in och kläms fast. Alla kablar i samma kopplingsklämma får förbindelse med varandra. Kopplingsklämma Wago Kablarna har beteckningen FK 1,5. Vad betyder beteckningen? Se bilaga sid 12 och läroboken. Svar: Gör förbindelserna så att önskad funktion uppnås. Se läroboken hur kopplingen skall ske. Tänk på att använda rätt färger på kablarna. Tvinna alltid kardelerna innan anslutning! 5
Uppgift 3: Kontrollmätning av installationen innan spänningssättning Innan en anläggning tas i bruk och spänningssätts måste den kontrolleras. Ett sätt att kontrollera en anläggning är att isolationsmäta i centralen. Isolationsresistansen måste överstiga 0,5 MΩ vid elinstallationer upp till 500 V. Använd isolationsprovaren inställd på provspänningen 1000 V. Om det finns elektronisk utrustning skall man se till att den är urkopplad. I detta fall finns ingen sådan utrustning. Isolationsprovare Moment 1 Se till att installationen är helt frånskild från övriga nätet. I detta fall är det inget problem om trefasanslutningen till labbplattan hänger löst. Moment 2 Slå från alla strömbrytare. För trappomkopplarna gäller att de skall stå i sådant läge att lampan inte skall lysa. Dvärgbrytarna skall vara till. Moment 3 Nu skall det inte finnas någon förbindelse mellan de fem ledarna. Isolationsmät mellan de fem ledare i centralen. Det blir 10 mätningar. Isolationsmätaren skall visa på oändlig resistans ( ) vid alla mätningar. Moment 4 Slå till alla strömbrytare så att alla lamporna är inkopplade. Moment 5 Om allt är rätt skall det inte finnas någon förbindelse mellan skyddsjord och övriga fyra ledare fastän alla belastningar är till. Gör dessa fyra isolationsmätningar. Moment 6 Med alla strömbrytare till går det att kontrollera ända fram till belastningarna. Det går att kontrollera de två grupperna var för sig. Här kan det vara lämpligt att använda en ohmmeter. Mät med en ohmmeter mellan neutralledarskena och dvärgbrytaren för lampan. Det man mäter då är resistansen i lampan. Den skall i detta fall vara ca 70 Ω. Mät med en ohmmeter mellan neutralledarskena och gruppsäkringen till lysrören. Denna resistans skall vara mycket hög ( ). Lysrörens driftdon släpper inte fram ström vid den låga spänning som ohmmetern ger. (Isolationsmäter man med isolationsprovaren får man en låg resistans därför att driftdonen då öppnar när mätspänningen är hög.) Är installationen som den borde vara? 6
Uppgift 4: Montering av trefas skarvkabel Du skall tillverka en trefas skarvkabel för 16 A. På en gummikabel skall stickpropp och skarvuttag monteras. Tänk på att använda rätt färger på parterna i kabeln. Viktigt är att skyddsledaren är monterad så att den släpper sist om kabeln vid ett ryck lossnar. Kabeln har beteckningen enligt det gamla beteckningssättet RDOE 5G2,5. Vad betyder det? Se bilaga sid 12 och läroboken. Svar: Treas skarvkabel Parternas färger Avmantling av gummikabel Tvinna alltid kardelerna innan anslutning! 7
Uppgift 5: Kontrollmätning av trefas skarvkabel Det är viktigt att kontrollmäta skarvkabeln innan den tas i bruk. Man mäter mellan stickpropp och skarvuttag. Vilken ungefärlig resistans skall det vara om man mäter mellan samma ledare i skarvuttag och i stickpropp? Svar: Vilken resistans skall det vara om man mäter mellan olika ledare i skarvuttag och i stickpropp? Svar: Mät resistanserna mellan stickpropp och skarvuttag med en ohmmeter. Använd strömtångens resistansmätningsfunktion. Mäter man alla kombinationer blir det 12 mätningar. Strömtång Den absolut viktigaste mätningen är den mellan skyddsjord och de övriga ledarna. Skulle det inte vara isolation mellan skyddsjord och en fas blir höljet till en ansluten apparat spänningsförande. Stickpropp (hane) Skarvuttag (hona) L3 L2 L2 L3 N L1 L1 N Kontrollmätning av stickpropp Är alla resistanser som de skall vara? 8
Uppgift 6: Mätning på den spänningssatta installationen Nu kan installationen spänningssättas. Tänk på att spänningen är 400 V. Rör inga spänningsförande delar! Kontrollera att installationen fungerar som den ska. a) Kontroll av jordfelsbrytaren med testknappen På jordfelsbrytaren finns en testknapp. När man trycker in den leds en del av strömmen förbi jordfelsbrytaren och den skall lösa ut. Löser jordfelsbrytaren ut när testknappen trycks in? b) Kontroll av det jordade vägguttaget Med uttagsprovaren kan man kontrollera vid vilken felström som jordfelsbrytaren löser ut? Dessutom kan man se om uttaget är rätt monterat. Uttagsprovaren kan vändas på två sätt i vägguttaget, endast ett av sätten visar correct. Är vägguttaget korrekt monterat? Svar: Hur stor är felströmmen då jordfelsbrytaren löser ut? Uttagsprovare Svar: Mät spänningarna i vägguttaget enligt tabellen. Mät med strömtångens spänningsmätningsfunktion. Mätpunkter fas - N fas - N - Spänning [V] Strömtång Är spänningarna som de skall? 9
c) Kontroll av trefasuttaget Det är viktigt att fasföljden är rätt i ett trefasuttag. Vi fel fasföljd roterar en asynkronmotor åt fel håll. Mät fasföljden med fasföljdsmätaren FLUKE 9040. Se baksidan av fasföljdsmätaren, där ser man hur man tolkar visningen. Är skarvkabeln fel monterad visar det sig här. Skarvuttag (hona) L2 L3 L1 N Fasföljdsmätare Är fasföljden rätt? Mät spänningen mellan alla ledare i trefasuttaget. Mät lämpligen med strömtångens spänningsmätningsfunktion. Strömtång Mätpunkter L1- L2 Spänning [V] L1- L3 L2- L3 L1- N L2- N L3- N L1- L2- L3- N- Är spänningarna som de borde vara? 10
d) Effektmätning i gruppcentralen I gruppcentralen kan man komma åt att mäta strömmar med strömtången på ett enkelt sätt. Det är även enkelt att mäta spänningar där. Ofta är man intresserad av att mäta effekten i en belastning. Är belastningen rent resistiv räcker det med att mäta strömmen för att kunna räkna ut effekten eftersom man i allmänhet vet spänningen. Är inte belastningen rent resistiv måste man mäta med en strömtång som har effektmätningsfunktion. De belastningar som finns på laborationsplattan är mycket små belastningar där strömstyrkan är låg. De instrument vi har tillgång till har inte tillräcklig upplösning för att man skall få ett bra mätvärde om man mäter på de lampor som finns på laborationsplattan. Därför kopplar vi in en kupévärmare i vägguttaget och mäter på den. Koppla in kupévärmaren i vägguttaget och mät med strömtången hur mycket ström kupévärmaren drar på de både effektlägena. Eftersom man kan anse kupévärmaren som en resistiv belastning kan man enkelt räkna ut hur mycket effekt den drar. Visserligen har kupévärmaren en liten enfas asynkronmotor som driver fläkten men den drar mycket liten effekt jämfört med vad värmespiralen drar. Strömtång Strömstyrka uppmätt [A] Effekt beräknad [W] Läge I Läge II Med elnätsanalysator FLUKE 345 kan man på område W mäta effektfaktorn hos kupévärmaren. Mät i gruppcentralen. Anslut instrumentet så att det mäter både strömmen och spänningen hos kupévärmaren. Kupevärmarens effektfaktor: Vad säger effektfaktorn, är kupévärmaren är en resistiv belastning? Svar: Elnätsanalysator FLUKE 345 Uppgift 7: Återställning Återställ allt inför att nästa grupp som skall laborera! OBS!!! Tag bort trefaskabeln innan du börjar demontera!!!!!! 11
12