. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET Vaippa Nimitys Kerrattu johdin Johdineriste Täyte U 0 /U TELEMERKKIKAAPELIT 75 V ASENNUSKAAPELIT Kiinteän asennuksen asennuskaapelit Kiinteän asennuksen asennuskaapelit (kevyet) Kiinteän asennuksen ohjauskaapelit Taipuisat liitäntäkaapelit Taipuisat liitäntäkaapelit (kevyt) Taipuisat liitäntäkaapelit (ohut) 300/300 V Kytkentäkaapelit (säiin johdotukin VOIMAKAAPELIT 0,/ kv KESKIJÄNNITEKAAPELIT / kv 2/20 kv SUURJÄNNITEKAAPELIT 4/ kv Muovivaippainen asennuskaapeli MMJ 5xS. Vaipassa on metrimerkintä. Putkijohto on valmiik johdotettu asennusputki. Käytetään kiinteässä asennuksessa sähkö- ja televerkoissa. Johto soveltuu asennettavak myös betonivaluun. Johtimia: lankamainen, utamalankainen ja hienolankainen Johtoja pitkin irretään sähköenergiaa voimaloilta kulutuspisteiin. Tässä irtoketjussa tarvitaan monia eri johtotyyppejä. Toisen tärkeän käyttöalueen odostavat tietoliikenneverkot. Niissä irretään eri taajuia analogia ja digitaalia viestejä joko sähköisesti tai optisesti. Nimitykä Kaapelit ryhmitellään usean eri ominaisuuden pesteella: Käyttötarkoituksensa kaan kaapelit ryhmitellään voima-, asennus-, automaatio-, tele- ja tietoliikennekaapeleihin. Jännitteensä kaan kaapelit jaetaan pienjännite- ( kv), keskijännite- ( 20 kv) ja suurjännitekaapeleihin (> 20 kv). Kaapeleita, joiden nimellisjännite on enintään 750 V, kutsutaan asennuskaapeleik ja, kv kaapeleita voimakaapeleik. Asennuspaikkansa kaan kaapeleita nimitetään ulko- ja säasennuskaapeleik. Ulkokaapelit jaetaan maa-, ilma- ja vestökaapeleik. Maakaapelit ovat suoraan maahan asennettavia, aurattavia tai kanavakaapeleita. Sisäasennuskaapelit jaetaan kiinteästi asennettaviin ja taipuiin kaapeleihin. Taipuisaa liitäntäkaapelia käytetään irrettävien sähkölaitteiden liitäntäjohtona, jatkojohdoissa ja puolikiinteiden sähkölaitteiden liitäntäjohtona. Puolikiinteän sähkölaitteen liitäntäkaapeli on kytketty kiinteästi verkkoon (emerkik kiuas). Johdinmateriaalinsa kaan kaapelit ovat joko alumiini-, kupari- tai valokaapeleita. Johdineristeensä kaan kaapeli on ovi-, kumi- tai paperieristeinen. Paloturvallisuutensa kaan kaapelit jaetaan itsestään samviin ja paloa levittämättömiin, halogeenittömiin, vähän savua odostaviin ja palonkestäviin. Kaapeleita räätälöidään käyttöpaikan kaan. On nosturi-, laiva-, hitsaus-, kaivos- ja pumppukaapeleita. Johdin on joko yklankainen tai useasta kupari- tai alumiinilangasta kerrattu. Kerrattu johdin on utamalankainen, monilankainen tai hienolankainen. Eristettyä johdinta nimitetään myös piuhak. Tässä kirjassa käytetään johdin-nimitystä. Johto on joko kaapelimainen tai se odostuu erillistä johtimista ja niitä suojaavasta putkesta tai usta mekaanisesta suojasta. Kaapeli on tehdasmainen johto, jossa yhtenäisen vedenpitävän vaipan säpuolella on yk johdin tai useampia toistaan eristettyjä johtimia. 257
Kaapelin valmistaja antaa tuotteistaan paloturvallisuustiedot ja viittaukset standardeihin, joiden kaisesti kaapelit on testattu. Paloturvallisuustietojen ilmoittamiseen ei ole yhtenäistä merkintätapaa. Emerkki MMJ-HF 5x S F4B SS 424 4 75 Paloluokka F4B EN 502-2-3 Nippuna itsesamva ja paloa levittämätön EN 5027 Halogeeniton, savukaasujen alhainen syövyttävyys EN 5028 Vähäinen savunodostus Johdineriste Halogeeniton polyolefiiniovi Täyte Halogeeniton täytevaippa Vaippa Valkoinen, halogeeniton UVsuojattu polyolefiiniovi Käyttö Kiinteään asennukseen sällä ja ulkona, ei suoraan maahan eikä betonivaluun. Emerkki MMJ-LSZH 5x S SS 424 02 9 IEC 0322- Ykttäisenä itsestään (EN 0322-) samva IEC 0754 Halogeeniton (EN 5027) IEC 34 Vähäinen savua (EN 34) odostava Johdineriste Halogeeniton polymeeri Täyte Täytevaippa Vaippa Valkoinen, halogeeniton polymeeri Käyttö Kiinteään pinta- ja uppoasennukseen sällä. Sopii asennettavak kivirakenteiseen uraan. Ei sovellu maa-asennukseen ulkona eikä suoraan betonivaluun ilman suojaputkea. Ei sovellu häiriöalttiiseen asennukseen. Vaipan väri saattaa uttua suorassa auringonpaisteessa. Lyhenteitä: ZH = Zero Halogen (halogeeniton) 0H = Zero Halogen (halogeeniton) HF = Halogen Free (halogeenivapaa) LS = Low Smoke (alhainen savunodostus) FR = Flame Retardant (ykttäisenä itsestään samva) Fire Retardant (nippuna itsestään samva) Fire Restant (palonkestävä) NC = Non Corrove (halogeeniton) Tavallimmat johdineristeet ovat PVC-, PE- ja PEX-ovit sekä kumi. Aikaisemmin eristeaineena käytettiin myös paperia. Kaapelin eristeaine määräytyy kaapelin käyttötarkoituksen ja käyttöympäristön kaan. Kiinteiden kaapeleiden ulkovaippa on ovia ja taipuien kaapeleiden ovia tai kumia. Ulkona on käytetty PE-vaippaia kaapeleita ja sällä PVC-vaippaia. PEovi on helposti palavaa PVC-ovi taas on itsestään samvaa, tta sältää klooria ja tuottaa kumin tapaan nsaasti staa savua. Kaapelit eivät saa huonontaa rakennuksen paloturvallisuutta. Sik PVC-eristeiset kaapelit korvataan paloturvallisemmilla kaapeleilla, joiden savunodostus on vähäistä ja savukaasut eivät sällä myrkylliä ja syövyttäviä aineita. Kaapelin paloturvallisuutta tarkastellaan seuraavien ominaisuuken avulla: ) kaapelin palamisen pesteella. Kaapeli voi olla ykttäisenä itsestään samva kaapelinippuna itsestään samva palonkestävä. 2) kaapelin savunodostuksen pesteella. Savunodostuksen täytyy olla vähäistä, jotta savu ei heikennä näkyvyyttä ja vaikeuta hengittämistä. 3) kaapelin halogeenittouden pesteella. Kaapeli ei saa sältää halogeeneja, kuten klooria ja fluoria 4) kaapelin syövyttävyyden pesteella. Paloturvallisuuden lisäk toinen kaapelirakenteiin vaikuttava tekijä on EMC-suojaus. Kaapeli ei saa häiritä ympäristössään olevia laitteita tai ita kaapeleita. Kaapelin tulee toimia sähkömagneettisessa ympäristössään eli ut laitteet ja kaapelit eivät saa häiritä sen toimintaa. Johdinkoot Johtimen koko ilmoitetaan sen poikkipinta-alan tai halkaijan kaan. Lisäk amerikkalaiset käyttävät johdinkoon ilmoittamiseen AWG-tunnuslukua (American Wire Gauge). Sähkövoimatekniikan ja automaation asennuskaapeleiden johdinkoot on porrastettu seuraavasti: 0,2 mm 2, 0,5 mm 2, 0,75 mm 2, mm 2,,5 mm 2, 2,5 mm 2, 4 mm 2, mm 2, mm 2, mm 2, 25 mm 2, 35 mm 2, 50 mm 2 jne. Sähkönjohtokyvyltään samanlaisten kupari- ja alumiinijohtimien poikkipinnat eroavat toistaan ten, että alumiinin poikkipinta on,-kertainen kupariin verrattuna. Tele- ja tietoliikennekaapeleiden koko ilmoitetaan johdinhalkaijan kaan. Yleimmät halkaijat ovat 0,5 mm, 0, mm ja 0,8 mm. Kaapeleiden tyyppimerkinnässä johdinkoko ilmoitetaan ilman ykkköä. Emerkik ovivaippakaapeli MMJ 3 x,5 (kolme,5 mm 2 johdinta) tai puhelinkaapeli MHS x 4 x 0,5 (neljä 0,5 mm johdinta). 258. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET
AWG-johdinkokoa vastaava yklankaisen ja kerratun johtimen halkaija ja poikkipintaala. AWGtunnus 30 28 24 20 8 7 4 2 8 4 3 A mm 2 Yklankainen Ø / mm 0,05 0,25 0,08 0,2 0,52 0,82,04,3 2,08 3,3 5,2 8,39 3,29 2,5 2,7 0,32 0,5 0,8,02,5,29,3 2,05 2,59 3,2 4,2 5,9 5,83 Kerrattu Ø / mm 0,97,,50,85 2,4 2,95 3,73 4,7 5,90, M C M A AMCMK A = alumiinijohdin M = johdineriste ovia C = konsentrinen johdin (kuparilankapunos) M = ovivaippa K = kaapeli Saman poikkipintaisen johtimen halkaija on pienin lankamaisella ja suurin hienolankaisella johtimella. Emerkik 2,5 mm 2 :n poikkipintaisen lankamaisen johtimen halkaija on,9 mm, utamalankaisen (7 lankaa) 2,2 mm ja hienolankaisen (50 lankaa) 2,3 mm. Kaapeleiden tyyppimerkinnät Kansalliset tyyppimerkinnät pestuvat valmistajien käyttöönottamaan koodijärjestelmään. Näiden pohjalta on laadittu kansalliset tyyppimerkinnät, joita eri kaapelinvalmistajat ovat tten noudattaneet. Koodijärjestelmä luotiin sähkövoimatekniikan kaapeleille aikana, jolloin kaapelityyppejä sekä eriste- ja vaippamateriaaleja oli käytössä vähän. Kaapeleiden käyttötarkoitusten ja asennusmenetelmien lisääntyessä tyyppimerkintäjärjestelmän alkuperäinen ykselitteisyys on hämärtynyt. 970-luvun puolivälistä alkaen Euroopan yhteisön standardisoimisjärjestö CENELEC on kehitellyt asennuskaapeleille tyyppimerkintäjärjestelmää, joka kuvai kaapelin rakennetta ja sen oen raakaaineita. Tämä järjestelmä on käytössä myös meillä rinnan kansallisen järjestelmämme kanssa. Toistaisek meille ovat tutumpia kansalliset tyyppimerkinnät valmistajien tuotteista ja tuoteluetteloista. Seuraavassa on emerkkejä Suomessa käytetyn kansallisen tyyppimerkintäjärjestelmän kirjainten käytöstä. A C E J K L tarkoittaa tyyppimerkinnän alussa alumiinijohdinta ja uten alumiinivaippaa. tarkoittaa konsentrista johdinta (yleensä kuparilangasta ja -nauhasta tehty dos). tarkoittaa hienolankaista kaapelin johdinta (MKEM). tarkoittaa johtoa, emerkik ovivaippakaapelia (ovivaippajohtoa) MMJ tai johdinta (MKJ = ovieristeinen kerrattu johdin). on kerratun johtimen (MKEM) ja kaapelin kannattimen tunnus (AMKA). on lankamaisen johtimen tunnus (ML). M on johtimen ovieristeen tunnus (MCMK) ja kaapelin ovivaipan tunnus (MCMK). O P S U V X Y ilmoittaa, että kaapeli on ohut (MSO = taipuisa liitäntäkaapeli) tai ohjauskaapeli (MMO). ilmoittaa, että kyseessä on pinta-asennuskaapeli (MPLM). on irrettävän (taipuisan) kaapelin tunnus (MSK), likonikumieristeen tunnus ja säasennuskaapelin tunnus (MHS). on ulkokaapelin tunnus (MU). on vulkanoidun kumin tunnus (VSB). on PEX-ovieristeen tunnus. ilmaisee johdon pyöreän odon. Emerkik MSOY = taipuisa, ohut, pyöreä, ovieristeinen kaapeli. 259
CENELEC-tyyppimerkintä ilmoittaa kolmella merkintäosalla ykselitteisesti kaapelin rakenteen ja sen oen raaka-aineet. Merkinnällä voidaan ilmaista sekä harmonisoitujen standardien että kansallisten standardien kaisen kaapelin tyyppimerkintä. CENELEC-tyyppimerkintäjärjestelmän rakenne:. pääosa a b 2. pääosa 3. pääosa Yhteys standardeihin Nimellisjännite Johdineriste Suojavaippa Kaapelin ulkovaippa Johtimen poikkipinta-ala Tunnusjärjestelmä Johdinluku Johtimen rakenne Emerkki MSOY-LSZH 3x0,75 S 300/300 V H03ZZ F3G0,75 Kansallisesta tyyppimerkinnästä käy ilmi, että kaapeli on ovieristeinen, taipuisa, ohut, pyöreä, liitäntäkaapeli kaapeli on halogeeniton ja vain vähän savua odostava kaapelissa on kolme 0,75 mm 2 :n johdinta, joista yk on kelta-vihreä johtimien välille saa liittää 230 V:n vaihejännitteen. CENELEC-tyyppimerkintä: H03ZZ F3G0, 75. pääosa: H = harmonisoidun standardien kainen kaapeli 03 = nimellisjännite U o / U = 300/300 V CENELEC-tyyppimerkintä: H03ZZ F3G0, 75 2. pääosa: Z = johdineriste termoplastista polyolefiiniä Z = kaapelin vaippa termoplastista polyolefiiniä F = taipuisa kaapeli, johtimet hienolankaia Tyyppimerkinnän enmmäinen pääosa ilmoittaa, a) minkä standardin kainen kaapeli on H = harmonisoitujen standardien kainen FI-N = suomalainen kaapelityyppi A = CENELEC:n kansallisek hyväksymä b) mikä on kaapelin nimellisjännite U o /U = jännite maata vastaan/vaiheiden välinen jännite 00 = <0/0 V 03 = 300/300 V 05 = 07 = = 0,/ kv Tyyppimerkinnän toinen pääosa ilmoittaa kaapelin rakenteen johdineristyksestä ulospäin. Yhdysviivan jälkeinen kirjain ilmoittaa johtimen rakenneodon. Emerkik MCMK-kaapelin toisesta pääosasta selviää johdineristyksen, sähkömekaanisen suojakerroksen ja kaapelin ulkovaipan raaka-aine. Seuraavassa on utamia merkkejä. Eristys- ja vaippamateriali: B = eteenipropeenikumi (EBR) N = polykloropreeni R = tavallinen eteenipropeenikumi, luonnonkumi tai vastaava S = likonikumi V5 = erikois-pvc öljykestoiin sovellukin V = tavallinen polyvinyylikloridi (PVC-ovi) X = ristillotettu polyeteeni (PEX-ovi) E = tavallinen polyeteeni (PE-ovi) X = ristillotettu polyeteeni (PEX-ovi) Z = ristillotettu polyolefiini (LSZH-tarkoitukin) Z = termoplastinen polyolefiini (LSZH-tarkoitukin) Metallipäällykset ja armeeraukset: A = konsentrinen alumiinijohdin A5 = alumiininauhavaippa C = konsentrinen kuparijohdin 20. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET
CENELEC-tyyppimerkintä: H03ZZ F3G0, 75 3. pääosa: 3 = kaapelissa on kolme johdinta. G = kaapelissa on keltavihreä johdin. 0,75 = johtimen poikkipinta on 0,75 mm 2. Erityisrakenne: H = litteä, jaettava kaapeli H2 = litteä, ei-jaettava kaapeli Yhdysviivan jälkeinen johdinaineen ja johdinodon merkki: A = johdinaine alumiinia (jos johdin on kuparia, merkintää ei ole) D = taipuisa hitsauskaapelin johdin F = taipuisan kaapelin hienolankaiset johtimet H = taipuisan kaapelin erittäin hienolankaiset johtimet K = kiinteän asennuksen kaapelin hienolankaiset johtimet R = utamalankainen pyöreä johdin U = yklankainen pyöreä johdin S = utamalankainen sektorinotoinen johdin Tyyppimerkinnän kolmas pääosa ilmoittaa kaapelin johtimien lukumäärän ja johdinpoikkipinnan sekä sen, onko kaapelissa suojajohdin vai puuttuuko se. Kun johtimien lukumäärän ja johdinpoikkipinnan välissä on X, kaapelissa ei ole kelta-vihreää johdinta G, kaapelissa on kelta-vihreä johdin. Yleimpiä kaapelityyppejä Taulukoissa on emerkkejä tavallimpien liitäntäkaapeleiden, asennusjohtimien ja -kaapeleiden sekä voimakaapeleiden tyyppimerkinnöistä, rakenteista ja käytöstä. Käyttötiedot liittyvät kuvan kaapeliin ja kirjanteon ajankohtaan. Kaapeleiden käytössä on irrytty yhä enemmän paloturvallisten kaapeleiden käyttöön. Kaapelin rakenne Muovivaippainen taipuisa kevyt liitäntäkaapeli Halogeeniton taipuisa liitäntäkaapeli Muovivaippainen taipuisa kevyt liitäntäkaapeli Halogeeniton taipuisa liitäntäkaapeli Tyyppimerkintä Kansallinen CENELEC MSO 300/300 V MSO LSZH 300/300 V MSOY 300/300 V MSOY LSZH 300/300 V H03VVH2 F H03ZZH2 F H03VV F H03ZZ F Johdinluku ja poikkipinta-ala 2 0,75 2 0,75 2 0,75 2 ja 3 0,75 Käyttö Liitäntäkaapelina kotitaloukssa ja toimistoissa tavalliin käyttöoloihin tarkoitetuissa keveissä irrettävissä laitteissa Ei ulkokäyttöön Ei teollisuustiloihin tai maatalouteen Kaapelin varaan ripustettavan valaimen massa enintään 2 kg Halogeeniton kohteissa, joissa vaaditaan halogeenittomia ja vähän savuavia kaapeleita. Muovivaippainen taipuisa liitäntäkaapeli MSK H05VV F 2 5 0,75 2,5 Halogeeniton taipuisa liitäntäkaapeli MSK LSZH H05ZZ F 2 5 0,75 2,5 2
Kaapelin rakenne Kevyt öljynkestävä kumikaapeli Drakaflex Kevyt halogeeniton kumikaapeli Tarmo Tyyppimerkintä Kansallinen CENELEC VSKN H05RN F VSKB TARMO Johdinluku ja poikkipinta-ala 2 ja 3 0,75 ja,0 3, 5 ja 7 Käyttö Öljynkestävänä liitäntäkaapelina kuivissa, kosteissa, märissä tai palovaarallissa tiloissa kevyiin käyttöoloihin tarkoitetuissa kevyissä irrettävissä laitteissa. Ei räjähdysvaaralliin tiloihin. Halogeeniton kumikaapeli Tarmo Halogeeniton taipuisa liitäntäkaapeli Öljynkestävä kumikaapeli Drakaflex VSB TARMO 2, 3, 5 ja 7,5 Öljynkestävä itsestään samva liitäntäkaapeli keskiraskaiin ratukin kuivissa, kosteissa, märissä tai palovaarallissa sä- ja ulkotiloissa sekä räjähdysvaarallissa tiloissa. VSN H07RN F 2 5,5 20 Eristetty lämmönkestävä hienolankainen johdin MKJ 90 H05V2 K 0,75 ja,0 Kiinteään asennukseen valaimien ja iden laitteiden säiseen johdotukseen, kun vaaditaan lämmönkestoa. Eristetty yklankainen johdin Eristetty lämmönkestävä utamalankainen johdin ML MK 90 H07V U H07V2 R,5 20 Kiinteään asennukseen asennusputkessa sekä säiseen johdotukseen laitteissa ja keskukssa. Halogeeniton eristetty utamalankainen johdin MK LSZH H07Z R 20 Eristetty lämmönkestävä hienolankainen johdin MKEM 90 H07V2 K,5 300 Muovivaippainen asennuskaapeli Muovivaippainen asennuskaapeli MMJ MMJ 2 5 3 5 25 Kiinteään asennukseen sällä ja ulkona. Sopii asennettavak kivirakenteiseen uraan. Ei sovellu maa-asennukseen eikä asennettavak suoraan betonivaluun ilman suojaputkea. Ei sovellu häiriöalttiiseen asennukseen. Halogeeniton asennuskaapeli Halogeeniton asennuskaapeli MMJ LSZH MMJ LSZH 3 ja 5 5 ja Kiinteään asennukseen sällä. Sopii asennettavak kivirakenteiseen uraan. Ei sovellu maa-asennukseen eikä asennettavak suoraan betonivaluun ilman suojaputkea. Ei sovellu häiriöalttiiseen asennukseen. Pinta-asennuskaapeli MPLM 3, 4 ja 5,5 Kiinteään pinta-asennukseen sällä. Metallivaippa on maadoitettava. Maadoituslankaa ei saa käyttää järjestemämaadoitukseen. Palonkestävä asennuskaapeli FRHF MMJ 2, 3 ja 5,5 Hälytys-, ohjaus-, merkinanto- ja energiansyöttökaapelina, kun turvallisuus edellyttää kaapelin toimivuutta tietyn ajan tulipalon aikana. Halogeeniton metallivaippainen kaapeli MJAM LSZH 3,5 ja 7 Ohjaus-, mittaus-ja merkinantopiireissä sekä elektronisten laitteiden syöttökaapelina pintaan ja uppoon sällä ja ulkona, kun edellytetään EMC-suojaa. Muovivaippainen palovaroittimen verkkokaapeli HÄLY 300/300 V 3 0,5 Kiinteään asennukseen pinnalla ja asennusputkessa sällä palovaroittimien ketjuttamiseen ja kytkentään sähköverkkon. 22. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET
Kaapelin rakenne Muovivaippainen ohjauskaapeli Tyyppimerkintä Kansallinen CENELEC MMO Johdinluku ja poikkipinta-ala 7 37/27 Käyttö Sähkölaitteiden ohjaus-, mittaus ja merkinantopiirien kaapelina pinta- ja uppoasennukseen sällä ja ulkona. Ei sovellu häiriöalttiiseen asennukseen. Kosketussuojattu ohjauskaapeli Halogeeniton kumikaapeli Tarmo MCMO 7 37/9 Sähkölaitteiden ohjaus-, mittaus ja merkinantopiirien kaapelina kiinteään pinta- ja uppoasennukseen sällä ja ulkona sekä maahan laskettuna. EMC-häiriö- ja kosketussuojattu ohjauskaapeli MCCMO 7, 2 ja 9 2,5 Sähkölaitteiden ohjaus-, mittaus ja merkinantopiirien EMC- suojattuna kaapelina kiinteään pinta- ja uppoasennukseen sälle, ulos ja maahan laskettuna. Kosketussuojattu kv voimakaapeli MCMK 0,/ kv 3 5,5 ja 35 Kiinteään asennukseen sällä, ulkona ja maahan. Ei sovellu häiriöalttiiin asennukin. MCMK LSZH 0,/ kv 3/2 ja 4/2 35 ja 240 Kiinteään asennukseen sällä (kun edellytetään halogeenittoutta ja vähäsavuisuutta) sekä ulkona ja maahan. EMC-häiriösuojattu kv voimakaapeli MCCMK 0,/ kv 4 ja 5 2,5 ja 25 Kiinteään asennukseen sällä, ulkona ja maahan, kun vaaditaan EMC-suojattua kaapelia. Kosketussuojattu kv voimakaapeli AMCMK 0,/ kv 3/2 ja 4/2 300 Kiinteään asennukseen sällä, ulkona ja maahan. Ei sovellu häiriöalttiiin asennukin. kv voimakaapeli AXMK 0,/ kv H07V2 K 4 300 Kiinteään asennukseen sällä, ulkona ja maahan. Johdineristykset ovat UV-suojattuja. Muovivaippainen asennuskaapeli Johdin: mm 2 :n hehkutettu kuparilanka Eristys: Lyijytön PVC-ovi Täyte: Täytevaippa Vaippa: Käyttö: MMJ SFS 209 Lyijytön, valkoinen PVC-ovi Kiinteään pinta- ja uppoasennukseen sällä ja ulkona. Ei suoraan maahan tai betonivaluun. Kättely: Alin lämpötila 5 C Käyttö: Johtimen suurin sallittu lämpötila jatkuvassa käytössä +70 C Pienin suoteltu taivutussäde: asennusvedossa xd lopullinen asennus 3 xd Suurin sallittu vetovoima vedettäessä säjohtimista: A x50 N / mm 2 A = johtimien poikkipinta Kaapelien ominaisuudet ja nimellisarvot Kaapelien valmistajat antavat kaapeliluetteloissa tietoja kaapelin rakenteesta, käytöstä ja asentamisesta. Lisäk luetteloissa on annettu kaapelin sähköiset nimellisarvot. Kaapeliluetteloista käyvät ilmi kaapelin rakenne sekä johtimien tunnusvärit ja -merkinnät ulkohalkaija ja massa alin kättelylämpötila johtimen suurin sallittu käyttölämpötila kuormitettuna ja oikosulussa pienin taivutussäde asennusvedossa ja lopullisessa asennuksessa kertataivutuksena suurin vetovoima vedettäessä säjohtimista tai kaapelin päältä vetosukalla standardien kaisuus (paloturvallisuusominaisuudet). Valmistaja ilmoittaa kaapelin nimellisjännitteen, johtimen restansn 20 C ja 70 C lämpötiloissa sekä kuormitettavuuden. 23
Johtimien nimitykset ja tunnusvärit Muuntaja 20 kv / 0,4 kv Muuntajan tähtipiste Muuntajan maadoitusjohdin Sähkölaitoksen pienjänniteverkko on 4-johtiminen TN-C-järjestelmä: L, L2, L3 ja PEN U V W N C = nolla- ja suojamaadoitustoiminnot yhdistetty PEN-johtimeen L L2 L3 PEN Kiinteistön liittymisjohto 400 V 230 V Sähkökeskus NL Päämaadoituskiskon ja keskuksen suojakiskon välinen suojajohdin (suotus mm 2 Cu) PE L2 L3 RCD Kiinteistön sähköverkko on 5-johtiminen TN-S-järjestelmä: L, L2, L3, N ja PE S = nolla- ja suojamaadoitustoiminnoille omat johtimensa (N ja PE) 230 V Kiinteistö Suojamaadoitusjohdin Mahan yhteydessä olevat johtavat osat: Metalliset veputkistot Metalliset ilmastointiputkistot Potentiaalintasausjohdin (vähintään mm 2 :n kupari) Suojamaadoitettu sähkölaite (kuori jännitteinen, jos peseristys pettää) Sähkölaitteen suojamaadoitus keskuksen suojakiskoon Muuntajan maadoituselektrodi Maadoitusjohdin ( mm 2 Cu) Päämaadoituskisko (yhdistää maadoitus- ja potentiaalintasausjohtimet toiinsa) Betoniverkko Käytetyt merkinnät: L, L2 ja L3 = vaihejohdin (äärijohdin) N = nollajohdin PE = suojajohdin PEN = yhdistetty suojaja nollajohdin Sähkönjakeluverkossa suojaudutaan sähköiskulta suojamaadoittamalla sähkölaitteiden jännitteelle alttiit johtavat osat ja potentiaalintasauksella, jossa maahan yhteydessä olevat metalliset putkistot ja rakenteet ydistetään toiinsa ja keskuksen suojakiskoon. Näin varmistetaan, että suojamaadoitettujen sähkölaitteiden, maan ja kosketeltavien metalliputkistojen ja -rakenteiden välillä ei voi vikatilanteessa eintyä vaarallista jännitettä (kosketusjännitettä). Suojajohdin on yleisnimitys seuraaville suojauksen toiminnallille johdinnimityklle: suojamaadoitusjohdin PEN-johdin päämaadoituskiskon ja keskuksen suojakiskon välinen suojajohdin maadoitusjohdin potentiaalintasausjohdin (pää- ja lisäpotentiaalintasausjohdin). Pestusmaadoituselektrodi (rakennuksen pestukin, niiden alle tai viereen joitettu vähintään mm 2 :n kupariköy) Vaihejohdin (L, L2, L3) on vaihtosähköjärjestelmän äärijohdin, joka on yhdistetty untajan syöttöliittimeen. Nollajohdin (N) on untajan käämityksen tähtipisteeseen yhdistetty johdin, joka osallistuu sähköenergian irtoon. Vaihejohdin ja nollajohdin ovat jännitteiä oa ja toimivat virtajohtimia. Suojausluokan I sähkölaitteet ja pistoraat yhdistetään suojamaadoitusjohtimella keskuksen suojakiskoon (PE-kiskoon). Suojajohtimessa kulkee vikavirta, kun sähkölaitteessa on eristysvika. Muuten suojajohtimessa kulkee sähkölaitteen vuotovirta. PEN-johdin on maadoitettu johdin, joka toimii samalla suojaja nollajohtimena. Maadoitusjohdin on suojajohdin, joka yhdistää päämaadoituskiskon tai -liittimen maadoituselektrodiin. Kiinteistö liittyy yleiseen sähkönjakeluverkkoon liittymisjohdolla. Ryhmäjohto syöttää kulutuskojetta ja pistoraaa. Eristettyjen johtimien väritunnukset: Suojajohtimen tunnusväri on kelta-vihreä (). PEN-johtimen tunnusväri on kelta-vihreä (). Nollajohtimen tunnusväri on ninen (). Vaihejohtimen värit ovat skea (), sta () ja harmaa (ha). Vaiheiden erottamisek toistaan asennus- ja voimakaapeleissa käytetään väritunnuka skea (L), sta (L2) ja harmaa (L3). Voimakaapeleissa voidaan käyttää myös numerotunnuklla, 2 ja 3. Vahvenna nolla- ja suojajohtimet omilla tunnusväreillään edellä olevaan kuvaan. 24. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET
Kaapeleiden johdinvärit Standardeissa on määritelty kumi- ja ovieristeisten kaapelien johtimille taulukon tunnusvärit. Asennus- ja voimakaapelit Muoviset ja kumiset liitäntäjohdot N-järjestelmä S-järjestelmä N-järjestelmä S-järjestelmä Nykyinen Edellinen Nykyinen Edellinen Nykyinen Edellinen Nykyinen Edellinen ha ha mv * ha ** ha ha mv ha mv ha N-järjestelmän kaapelissa ei ole keltavihreää suojajohdinta. S-järjestelmän kaapelissa on kelta-vihreä suojajohdin. * Vain poikkipinnat,5 mm 2 ja 2,5 mm 2 ** Harvinainen (em. MSK 4x0,75 S ja 4x,5 S) MMJ 5 x,5 N MMJ 5 x 2,5 S MMJ 5X,5 MMJ 5G2,5 Väritä taulukon johtimet oikeilla tunnusväreillään. Johtimien käyttö: Emerkki 3 2 4 B Kaapelit: = MMJ 3x,5 S 2 = MMJ 3x,5 N 3 = MMJ 4x,5 S 4 = 5 = (tai MMJ 2x,5 N) Valaimen A syöttö: -kaapeli/ 2-kaapeli/ 2-kaapeli/ 3-kaapeli/ 5-kaapeli/ Valaimen B syöttö kytkimeltä: 2-kaapeli/ha 3-kaapeli/ 4-kaapeli/ A 5 Eristettynä suojajohtimena saa käyttää vain kaapelin keltavihreää johdinta, jota ei saa käyttää mihinkään uhun tarkoitukseen. Suojajohtimena saa käyttää myös voimakaapelin konsentrista johdinta sekä ohjauskaapelin unväristä johdinta, kun ohjauskaapelin kaikki johtimet ovat samanväriä. Näissä tapaukssa suojajohdin on merkittävä kelta-vihreällä lisämerkinnällä (teipillä tai letkulla). Nollajohtimena käytetään kaapelin nistä johdinta. Kun kaapelissa (emerkik ohjauskaapeli) ei ole nistä johdinta, nollajohtimena saa käyttää unväristä johdinta. Johdin on merkittävä vaaleannisellä lisämerkinnällä. Kaapelin nistä johdinta saa käyttää myös vaihejohtimena lloin, kun kaapelissa ei tarvita nollajohdinta. Johdin on merkittävä liittimien luona stalla tai skealla ovinauhalla tai -letkulla. Eristettynä PEN-johtimen on oltava kelta-vihreä ja johtimen päät on merkittävä nisellä lisämerkinnällä. 25
Kaapelin mekaaninen ja sähköinen suojaus Useimmissa kohteissa kaapeleiden mekaanisek suojak riittää ovinen tai kuminen ulkovaippa. Jos tarvitaan parempaa suojaa käytetään kaapelia, jossa vaipan alla on sähkömekaanisena suojana kuparilankakerros tai -punos tai yhtenäinen alumiinivaippa. MCMK 3x2,5/2,5 Ulkovaippa ovia Kuparilankojen ja dosnauhan tai doslankojen odostama sähkömekaaninen suoja Kaapelit, jotka joutuvat alttiik mekaaniselle ratukselle, suojataan teräsnauha-armeerauksella. Näitä kaapeleita nimitetään armeeratuik kaapeleik. Kun kaapelin oma mekaaninen suojaus ei ole riittävä käyttöpaikan ratuklle, kaapeli suojataan suojaputkella tai -koulla. Kohteissa, joissa tarvitaan sähköistä suojausta, käytetään suojattuja kaapeleita, jotka estävät säteilygnaaleja lähtemästä kaapelista tai pääsemästä kaapelin ulkopuolelta sen johtimiin. Suojauksella suojaudutaan suurtaajuuskaapeleiden sähkökentiltä, voimakaapeleiden magneettikentiltä sekä releiden ja puolijohdekytkimien säteilykentiltä. EMC-suoja (kuparinauha) MCCMK 3x/ 2. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET Jotta kaapeli kestäi ihen käyttöpaikalla kohdistuvan mekaanisen ratuksen, sen poikkipinnalle on asetettu vähimmäisvaatikset. Emerkik rakennukseen tai maahan asennetun kuparikaapelin tai -johtimen vähimmäispoikkipinta-ala on,5 mm 2, alumiinikaapelin mm 2 ja ykvaiheisen suojausluokan I jatkojohdon,5 mm 2. Johdon ylivirtasuojaus Sähkömekaaninen suoja (konsentrinen johdin) Kytkinlaitteiden yhteydessä tutustuttiin ylivirtasuojaukseen (s. 4) sekä suojalaitteista sulakkeiin (s. 5 ), johdonsuojakatkaijoihin (s. 7 8), lämpöreleiin (s. ) ja moottorinsuojakatkaijoihin (s. 9). Ylivirtasuojaus on yhteisnimitys ylikuormitus- ja oikosulkusuojaukselle. Ylivirtasuojaus odostaa virtapiirin heikoimman kohdan, josta virtapiiri katkeaa ennen kuin liian suuri virta vahingoittaa uta virtapiiriä. Kiinteä johtoasennus suojataan johdon alkupäähän joitetulla johdonsuojakatkaijalla tai sulakkeella. Ne suojaavat asennusta sekä oikosulku- että ylikuormitustilanteessa. Johdon ylivirtasuoja valitaan niin, että se suojaa johtoa liian suurelta kuormitusvirralta ja täyttää nopean laukaisun ehdot.
Ympäristön Korjauskerroin eristeen lämpötila kaan C PVC PEX/EPR 5 20 25 30 35 40,5,,05,00 0,94 0,88 0,82,,07,04,00 0,9 0,92 0,88 Ilmaan asennetun kaapelin ympäristölämpötilan korjauskerroin Standardeissa ja asennusohjeissa on määritelty johtojen suurimmat virrat, joilla johdineriste ei lämpene liikaa. Määrittelyn pestana ovat tietty asennustapa ja ympäristöolot. Johdon sallima virta riippuu johdineristeestä (PVC-ovin suurin lämpötila saa olla 70 C, PEX-eristeen 90 C ja kumin 0 C) asennusympäristön lämpötilasta asennustavasta (onko johto asennettu seinäpinnalle, seinän sään vai maahan). Seuraavassa kuvassa etetään suurimmat kuormitusvirrat yleimmille asennustavoille, kun kaapeli on PVC-eristeinen, maan lämpötila on +5 C ja ilman lämpötila on +25 C. Seinään upotetun johdon kuormitettavuus mm 2 Ampeeria,5 4 2,5 9 3 4 +25 C Pinnalle asennetun johdon kuormitettavuus mm 2 Ampeeria,5 8,5 2,5 25 43 0 Maahan upotetun johdon kuormitettavuus mm 2 Ampeeria,5 2,5 2 35 57 77 +5 C Vapaasti ilmassa olevan taipuisan liitäntäkaapelin kuormitettavuus (kolmivaihekuorma) mm 2 0,75,5 2,5 Ampeeria 7 2 39 54 Maan Korjauskerroin eristeen lämpötila kaan C PVC PEX/EPR 5 5 20 25,09,05,00 0,95 0,90,0,03,00 0,9 0,93 Maahan asennetun kaapelin ympäristölämpötilan korjauskerroin. Pinnalle asennetun kaapelin korjauskertoimeen vaikuttavat ympäristölämpötilan lisäk rinnakkaisten kaapeleiden määrä ja niiden jainti toiinsa nähden kaapeleiden asennusalustan tiiveys (emerkik onko kaapelihylly tikasrakenteinen, rei itetty tai rei ittämätön). Emerkkikuvan kuormitustaulukoista havaitaan, että kuparikaapelia, jonka poikkipinta-ala on 2,5 mm 2, saa kuormittaa maahan asennettuna 35 A:n virralla seinään asennetussa putkessa 9 A:n virralla seinäpinnalle asennettuna 25 A:n virralla. Taipuisan liitäntäkaapelin (2,5 mm 2 ) suurin kuormitusvirta on 2 A. 35 A 9 A 25 A 2 A Ryhmäjohtoa saa kuormittaa enintään 9 A:n virralla Standardeissa ja asennusohjeissa on annettu johdon kuormitettavuudelle korjauskertoimet, kun asennusolot poikkeavat määrittelyoloista. Emerkik ympäristön lämpötilan ollessa +40 C on korjauskerroin 0,82 ja + C lämpötilassa,5. 27
Jos emerkkiasennuksen sätilan lämpötila on 35 C, pistoraaa syöttävän kaapelin (2,5 mm 2 ) kuormitettavuus pienenee 0,88-kertaisek ja taipuisan liitäntäkaapelin 0,92-kertaisek. 35 A,7 A 22 A 9,3 A Ryhmäjohtoa saa kuormittaa enintään,7 A:n virralla Edellisen pesteella on helppo ymmärtää, mik kiukaan liitäntäraalle yläkautta tuleva johto on joitettava seinän kylmemmälle puolelle. Johtoa suojaavan johdonsuojakatkaijan ja sulakkeen koko määräytyy johdon kuormitettavuuden pesteella ten, että johdonsuojakatkaijan nimellisvirta saa olla enintään kuormitusvirran suuinen, tta sulakkeen nimellisvirran on oltava kuormitusvirtaa pienempi. Taulukossa etetään ylikuormitussuojien valinta johdon kuormitusvirran kaan: Johdon kuormitettavuus vähintään/a 8 3,5 8 22 28 35 39 44 55 70 Johdonsuojakatkaijan suurin nimellisvirta/a 8 3 20 25 32 32 40 50 3 gg-sulakkeen suurin nimellisvirta/a 20 25 32 35 40 50 3 Emerkik seinäpinnalle asennettu,5 mm 2 :n kaapeli sallii 8,5 A:n jatkuvan kuormitusvirran, jolloin sen ylivirtasuojak voidaan asentaa A:n johdonsuojakatkaija tai A:n gg-sulakkeet. Jos sama kaapeli asennetaan seinän sään, sen kuormitusvirta (4 A) sallii johdonsuojakatkaijan nimellisvirrak 3 A ja Gg-sulakkeiden nimellisvirrak enintään A. Lie 5ML2,5 3ML2,5 Pistoraat Valaistus 3ML,5 Johtoasennusta suojaavan ylikuormitussuojan nimellisvirta määräytyy vaativimman asennusosuuden kaan. Edellisen vun emerkissä uppoasennusosuus on määräävä. Sisätilan lämpötilan ollessa 25 C ryhmäjohto voidaan suojata A:n johdonsuojakatkaijalla ja sulakkeella, Kun lämpötila on 35 C, johdonsuojakatkaijak voidaan edelleen valita A:n johdonsuoja, tta sulakkeena saa olla enintään A:n sulake. Asuntojen ryhmäjohdot valitaan yleensä niin, että valaistusryhmät suojataan A:n ylikuormitussuojilla ja johdotetaan,5 mm 2 :n johdoilla Ryhmäkeskus B L,L2,L3 N PE 3 C 5 Ircd C 9 pistoraaryhmät suojataan A:n ylikuormitussuojilla ja johdotetaan 2,5 mm 2 :n johdoilla kolmivaiheisen lieden ylikuormitussuojan nimellisvirta on A ja ryhmäjohdon poikkipinta-ala 2,5 mm 2 kuorman ottama virta ei ylitä ylikuormitussuojan nimellisvirtaa. Emerkik kw:n kiukaan nimellisvirta on 8,7 A ja 8 kw:n kiukaan, A. Kiukaan valmistaja on antanut pienemmän kiukaan asennusohjeessa seuraavat ohjeet: sulakkeen tulee olla 3 x A:n sulake ja liitäntäkaapelina tulee käyttää kumikaapelia H07RN-F5G,5 tai vastaavaa. Suuremman kiukaan sulakkeen tulee olla A:n sulake ja johdinpoikkipinta-alan 2,5 mm 2. 28. SÄHKÖASENNUSTEKNIIKAN PERUSTEET
Kaapelien ja johtimien kuoriminen 2 Press top of slide tightly against cable. 3 4 Make 2 full turns for circular cut. Voimakaapeli katkaistaan kaapelileikkurilla (ks. s. 50) tai rautasahalla ja asennuskaapelit kaapelileikkurilla () tai vuleikkurilla (2). Kaapelin vaippaa poistettaessa ei saa vahingoittaa johtimien eristeitä. Tämän takia kuorintaleikkurin (3) ja kuorintaveitsen (4) käyttö on suoteltavampaa kuin puukon käyttö. Kuorintaveitsen koko valitaan kaapelin kaan. Emerkik kuorintaveitsellä 4a poistetaan vaippa voimakaapelista ja veitsellä 4b telekaapelista. Pull along cable for lenghtwise cut. Peel away sheath. Kaapelin kuorintatyökalun käyttöohje. Työkalu 8 28 mm:n pyöreille kaapeleille. 2 3 4a 4b Johdinsäikeet eivät saa naaruntua kuorittaessa, jotta ne eivät katkea asennettaessa. Tämän takia johtimet kuoritaan kuorintapihdeillä. Johdineriste poistetaan liittimen vaatimalta matkalta. HARJOITUSTEHTÄVIÄ /P a) Kirjoita kaapeleiden viereen niiden suomalaiset tyyppimerkinnät............. b) Selvitä kahden ylimmän kaapelin CENELEC-tyyppimerkinnät. 29