9789140684493

Läromedlet omfattar de centrala moment som man måste behärska för att utföra elinstallationer på ett elsäkert och korrekt sätt.

LEIF BLOMQUIST

Till faktaboken finns också ett häfte med Instuderingsuppgifter.

|

Som elektriker kan man välja många inriktningar, men en vanlig väg är att arbeta med installationer där elektrikern kommer i kontakt med många kunder.

I ett särskilt kapitel har vi därför tagit upp en del aspekter som är viktiga att ta hänsyn till i kontakten med kunden.

JAN BENGTSSON

Faktaboken Elkraftteknik är framtagen för gymnasieskolans kurs med samma namn och som ingår i ämnet Elektroteknik.

Elkraftteknik

Elkraftteknik

| JOHNNY FRID

ISBN 978-91-40-68449-3

9

789140 684493

Elkraftteknik JAN BENGTSSON

|

LEIF BLOMQUIST

|

JOHNNY FRID

INNEHÅLL Förord 4

1. HUR BLIR MAN ELEKTRIKER? Vad jobbar elektrikern med?

Hur blir du elektriker?

7 Behörighet 8 Regelverket 10

5

7. ELINSTALLATION 15

Elmiljö och elkvalitet Störningar 96

29

31 32 37

40

94 95

102

Roterande maskiner 103 Montering 108 Inkoppling av trefasmotor 110 Motorskydd 114 Säkerhet 115 Motorstyrning 116

10. KONTROLLER

120

Inspektion 121 Provning 127 Dokumentation av kontroll 131

11. FELSÖKNING OCH UNDERHÅLL

132

Att leta fel 133 Att förebygga fel 135 Exempel på fel 135 Underhåll 137

58

12. ELEKTRIKERN SOM FÖRETAGARE

59

5. ANLÄGGNINGSUTRUSTNING Elanläggning 64 Anläggningens komponenter Datorstyrda anläggningar 69 Styrutrustning inom industrin

82 90

9. ELMOTORER

4. ELSÄKERHET Hur farlig är strömmen? 41 Skyddsjordledare 44 Säkringar 48 Skyddsutjämning 50 Funktionsutjämning 52 Jordfelsbrytare 54 Elsäkert arbete 56 Arbete i farofyllda miljöer 58 Arbete på ställning och stege Heta arbeten 59 Arbete i ex-klassat område Brand 60

Uppdrag för elektrikern Öppen förläggning Verktyg 93

81

8. ELMILJÖ

3. ELSYSTEM Från producent till konsument Huvudspänning och fasspänning

74

Ritningar och scheman 75 Att läsa ett kretsschema 78

6

2. ELMATERIEL Elmiljöer 16 Klassning av elmateriel 17 Elkablar 19 Olika kabeltyper 21 Förskruvningar 24 Brandklassning 25 Grupper av kablar 26 Klassindelning av elmateriel E-nummer 30

6. RITNINGAR OCH SCHEMAN

63 67 73

Företagande 140 Att bemöta kunder 143 Elektrikern som smakråd 145 Konsumenttjänstlagen 145

139

1.

HUR BLIR MAN ELEKTRIKER? För att bli elektriker behövs både en teoretisk och en praktisk utbildning. Yrket är omgärdat av många regler och bestämmelser och dessa måste man kunna innan man får den behörighet som krävs för att arbeta som elektriker.

Vad jobbar elektrikern med?

De flesta elektriker arbetar med installationer i bostäder och andra typer av fastigheter som industri- och handelslokaler, men det finns flera andra arbetsområden; många arbetar med service och data, liksom larm­anläggningar. En del elektriker arbetar också på landets högspänningsnät.

Installationer

Här installeras strömställare och uttag i hus och industrier.

Högspänningsanläggningar

Inom detta område utförs installationer på hög- eller lågspänning i ställverk och elcentraler.

Datanät och larm

Inom området får du installera datanät, fibernät och koppla upp datorer, brandlarm, inbrottslarm, antennanläggningar, fastighetsnät för telefoni och drift och övervakning.

6

Hur blir du elektriker?

För att bli elektriker krävs både en teoretisk och en praktisk utbildning. Teoretiska utbildning kan du få genom Elprogrammet, antingen på 3-årig gymnasieskola eller på s.k. ETG-skola.

På Elprogrammet får du genomföra ett webbaserat Elsäkerhetsprov. Blir du godkänt på provet utfärdas ett kompetensbevis i ”Skötsel av elanläggning”. Det krävs godkänt resultat för att du ska få ut ditt elektrikercertifikat (ECY-certifikatet) efter din lärlingstid.

Utöver godkänt på Elsäkerhetsprovet måste du ha minst godkänt i samtliga kärn­ ämnen, karaktärsämnen och rekommenderade kurser. Du ska också ha ett godkänt gymnasiearbete liksom vara minst godkänd i de kurser du har som individuellt val. Efter att du klarat av allt detta kan du ansöka om lärlingsplats.

Lärlingstiden ger dig praktisk erfarenhet och när du genomgott minst 1600 timmars godkänd lärlingstid i ett branschanslutet företag, utfärdar ECY ett ”Certifikat för elektriker”.

ETG står för Elteknik­branschens gymnasium. Det finns ett flertal ETG-skolor i landet.

Utbildningen på dessa omfattar även lärlingsåret som krävs för att bli elektriker.

ECY är Elbranschens Centrala Yrkesnämnd, en samarbetsorganisation mellan Elektriska Installatörsorganisationen EIO och Svenska Elektrikerförbundet.

Med certifikatet i handen kan du söka anställning som montör och efter 3 års montörstid är du färdig elektriker.

[ KORT OM ] ECY CUP ECY CUP är en rikstäckande tävling för elever som går sista året på Elprogrammet och riktar sig mot blivande elektriker/eltekniker. Tävlingen genomförs varje vår och testar kunskapsnivån. Nästan alla skolor med elprogram deltar i tävlingen.

Det andra provet, Elsäkerhetsprovet, testar dina kunskaper kring elsäkerhet och elsäkert arbetssätt. Du kan läsa mer om ECY CUP på www.ecy.com.

Provet är indelat i två olika delar: Elteknikprovet testar kunskaperna som du skaffat dig under åren på Elprogrammet. Provet med maxtiden 60 min ställer frågor om allt från ohms lag till installationstekniska problem.

7

Behörighet När du arbetat som elektriker några år kan du ansöka om behörighet hos Elsäkerhetsverket (antalet arbetade år beror på vilken behörighet du söker). Det finns olika typer av behörighet beroende på vilken typ av utbildning och praktisk erfarenhet du har. Den praktiska erfarenheten måste styrkas av person som har minst den behörighet du ansöker om.

AB, Allmän behörighet gäller för alla typer av elinstallationer.

ABL, Allmän behörighet för lågspänning gäller för alla installationer där spänningen är högst 1000 volt växelspänning eller 1500 volt likspänning.

BB1, Begränsad behörighet gäller för mindre elarbeten, t ex flytta eluttag eller koppla loss motorer på anläggningar med högst 1000 volt växelspänning.

BB3, Begränsad behörighet gäller för speciella arbeten som Elsäkerhetsverket bedömer från fall till fall, exempelvis hissar och anläggningar för biltvätt.

BB1 gäller för följande elinstallationsarbete på befintliga ledningar i lågspänningsanläggningar: – uppsättning och flyttning i befintlig gruppledning av ljusarmaturer, elkopplare och uttag med tillhörande kablar, – fast anslutning och loss­ koppling av en anordning med tillhörande don samt förläggning och anslutning av kablar som tillhör donen.

ELSÄK-FS 2013:1

När du arbetat som elektriker några år, under behörig elektrikers ledning, kan du själv ansöka om behörighet.

8

Krav för BB1

Den lägsta utbildning som godtas för begränsad behörighet BB1 är de båda kurserna • Praktisk Ellära 100 p • Elkraftteknik 100 p Båda med lägst betyg E. OBS! Även i alla kärnämnen; svenska, matematik och engelska osv. krävs godkänt betyg.

Praktikkrav: Minst två års elinstallationsarbete under behörig elinstallatörs överinseende.

Praktiken ska intygas av behörig elinstallatör.

[ KORT OM ] Nya behörighetskrav?

Kraven på behörighet för elinstallatörer är klara och tydliga. I samband med installationsarbete deltar ibland personer som saknar behörighet, men under installatörens överinseende utför behörighetskrävande arbete. Det kan exempelvis vara en grävmaskinist som lägger ner kabel i marken.

I en utredning som ska bli klar till årsskiftet 2015 vill regeringen få fram formella kompetenskrav hos alla som deltar i installationsarbeten.

9

Regelverket ELSÄK-FS är en förkortning för Elsäkerhetsverkets Föreskrifter, vilket är grunden för det regelverk som finns inom elområdet.

Regelverket består både av föreskrifter och av standard. Det finns en skillnad mellan begreppen: föreskrifterna innehåller säkerhetskrav som måste uppfyllas, medan standarden ger exempel på utföranden som anses uppfylla föreskrifternas säkerhetskrav. Följer man standarden kan man vara säker på att föreskrifternas krav är uppfyllda.

Man kan beskriva regelverket som ett hus med flera våningar:

6. BESIKTNING EN (Elektriska nämnden)

5. STANDARD SEK (Svenska Elektriska Kommisionen)

6) Elektriska nämnden, EN, utför besiktningar på elinstallationerna i byggnader inom sjukhus, industrier, skolor, kyrkor, konserthallar m. m.

5) Svenska elektriska kommissionen, SEK, utvecklar standarder (riktlinjer) för olika områden som finns inom elbranschen.

4. FÖRESKRIFTER

Elsäkerhetsverket

Arbetsmiljöverket

ELSÄK-FS

AFS

Andra verk

4) Myndigheten Elsäkerhetsverket hanterar besluten praktiskt. Här finns experter som omvandlar direktiv och beslut till föreskrifter som styr arbetet inom elbranschen.

3) Regeringen ansvarar för att de beslutade direktiven genomförs.

3. FÖRORDNINGAR (Regeringen) 2. LAGAR (Riksdagen) 1. EU-DIREKTIV

10

2) Riksdagen röstar om lagarna.

1) Huset vilar på en grund av EU-direktiv.

Elsäkerhetsverkets föreskrifter ELSÄK-FS 2008:1 med kompletteringar i 2010:1 och den standard som finns i Elinstallationsreglerna, SS 436 40 00, är speciellt viktiga arbetsinstrument för en elektriker. Standarden bygger på internationell och europeisk standard. I Sverige är huvudmannen för standardisering Sveriges Standardiseringsförbund som utgörs av tre av regeringen erkända standardiseringsorganisation: ITS – Informations Tekniska Standardiseringen, SEK – Svensk Elstandard och SIS – Swedish Standards Institute.

Föreskrifter ELSÄK-FS 2008:1 (2010:1) Standard SS 436 40 00

Lägg märke till att standarden inte är ett absolut krav. I vissa speciella fall kan det vara bättre att ge andra lösningar än vad standarden säger. Men det kräver kunskaper, liksom en bedömning av vilka risker en förändring innebär. Frångår man standarden ska detta också dokumenteras tillsammans med en riskbedömning.

Du kommer framöver att läsa föreskrifterna åtskilliga gånger och redan från början kan det vara bra att känna till betydelsen av några viktiga begrepp:

Definitioner från ELSÄK-FS 2008:1, kap 3§ Lågspänningsanläggning

Främmande ledande del

Anläggning med maximala spänningen 1000 V växelspänning eller 1500 V likspänning.

Elektriskt ledande del som inte ingår i elinstallation och som kan anta en potential, i allmänhet jordpotential.

Högspänningsanläggning

Basskydd

Anläggning med växelspänning över 1000 V eller likspänning över 1500 V.

Skydd mot direkt beröring.

Starkströmsanläggning

Skydd mot indirekt beröring.

Felskydd

Anläggning för sådan spänning-, strömstyrka eller frekvens som kan vara farlig för person eller egendom.

Utsatt del För beröring åtkomlig ledande del av elektriskt material som normalt inte är spänningssatt, men som vid fel på grundisoleringen kan bli spänningssatt.

Direkt och indirekt beröring Direkt beröring – person (eller djur) kommer i kontakt med spänningsförande del.

Indirekt beröring – kontakt med spänningsförande del genom att ett fel uppstått.

Ytterhöljet är av metall och är därmed ledande.

Ledande delar som man kommer i kontakt med kallas ”utsatt del”.

11

Viktiga föreskrifter

De viktigaste föreskrifterna inom elsäkerhetsområdet visas i den schematiska bilden.

ELSÄK-FS 2008:1 innehåller 7 kapitel.

Här är standarden Elinstallationsreglerna SS 436 40 00 ett viktigt instrument för att uppfylla de krav som föreskrifterna ställer.

ELSÄK-FS 2008:2 behandlar hur skyltar används för att varna människor för faran vid elektriska starkströmsanläggningar.

ELSÄK-FS 2008:3 behandlar vilka kontrollskyldigheter innehavaren av en starkströmsanläggning har.

ELSÄK-FS 2006:1 anger föreskrifterna som ska gälla för att man ska kunna arbeta elsäkert.

008:1 2 S F ELSÄK ANDE R Ö F T U

ELSÄK-FS 2007:1 handlar om EMC (Electromagnetic Compability), dvs. om hur elektriska apparater ska vara konstruerade för att inte störa varandra. Det är ett område som blir allt viktigare i takt med att mer och mer trådlös utrustning används.

8:2 ELSÄK-FS 200 VARSELMÄRKNING

ELSÄK-FS 2008:3 INNEHAVARE

ELSÄK-FS 2006:1 SÄKERHET VID ARBETE

ELSÄK-FS 2007:1 EMC

12

Vad de sju kapitlen i ELSÄK-FS 2008:1 behandlar kan du se nedan. Några av dessa som är speciellt allmängiltiga ska vi kortfattat kommentera här.

ELSÄK-FS 2008:1 1 – Allmänna bestämmelser 2 – God elsäkerhetsteknisk praxis 3 – Grundläggande säkerhetskrav 4 – Särskilda säkerhetskrav för lågspänningsanläggningar 5 – Särskilda säkerhetskrav för högspänningsanläggningar 6 – Särskilda säkerhetskrav för luftledningar 7 – Särskilda säkerhetskrav för anläggningar för järnvägs-, spårvägs-, tunnelbane- och trådbussdrift

1) Allmänna bestämmelser Här anges när bestämmelserna ska börja gälla. En installation ska följa de föreskrifter som gällde vid den tidpunkt installationen gjordes så länge den inte förändras. Ändras installationen så ska den senaste föreskriften tillämpas.

2) God elsäkerhetsteknisk praxis Detta innebär i praktiken att man följer standard. I de fall där man måste frångå standard ska detta dokumenteras. Man ska också göra en analys av vilka risker detta kan innebära. Riskbedömningen görs i förväg och dokumenteras också innan arbetet påbörjas.

3) Grundläggande säkerhetskrav Här behandlas en regel som är grundläggande för elsäkerheten, nämligen att den ska vara uppfylld även om det uppstår något fel eller om man använder den fel.

I praktiken innebär det att det ska finnas ett grundläggande skydd samt ett tilläggsskydd som träder i kraft om det uppstår fel i det grundläggande skyddet. Ett exempel är installation av kablar. De är isolerade, vilket ger ett grundskydd, men de måste antingen vara inneslutna i ytterligare ett lager isolering eller installeras i rör som är isolerande.

Med dubbel isolering får man både grundläggande skydd och tilläggsskydd.

4) Särskilda säkerhetskrav för lågspänningsanläggningar Detta kapitel tar bl.a. upp kravet på att det ska finnas jordfelsbrytare i bostäder, skolor m.fl. byggnader.

13

Fria arbeten

Det finns en del arbete som du inte behöver behörighet för att få göra. Det är viktigt att veta att du får endast göra det om du kan. Dessa arbeten är t. ex. att byta en strömställare/uttag, byta kontakter i en förlängningssladd eller tillverka en ny förlängningssladd.

Så här ser Elsäkerhetsverkets föreskrifter ut som reglerar ”FRIA ARBETEN” (ELSÄK 2013:1):

Elinstallation som får utföras utan behörighet: 3 § Följande elinstallationsarbeten på starkströmsanläggningar får utföras av andra än en behörig elinstallatör eller en yrkesman under överinseende av en behörig installatör. Undantagen gäller dock inte för elinstallationsarbeten som utförs i explosiva miljöer.

1. Utbyte av elkopplare och anslutningsdon för högst 16 A, 400 V vilka ingår i en starkströmsanläggning.

2. Utbyte av ljusarmatur i torra icke brandfarliga utrymmen inne i bostäder.

3. Utförande, ändring eller reparation av en starkströmsanläggning som ingår i en skyddsklenspänningskrets med nominell spänning om högst 50 V med effekt om högst 200 VA och ström begränsad av säkring på högst 10 A eller med annat överströmsskydd med motsvarande skyddsverkan.

4. Förläggning av värmekabel eller värmefolie för skyddsklenspänning med nominell spänning om högst 50 V. 5. Losskoppling eller anslutning av en anordning i ett laboratorium, provrum eller liknande där anordningen används för utbildning, provning, försöksverksamhet eller kontroll.

[ KORT OM ] Dolda elfel När fastigheter besiktigas i samband med försäljning görs för närvarande (2014) i Sverige ingen obligatorisk besiktning av elinstallationerna. Sedan 2012 är det däremot obligatoriskt i Danmark, och de två första månaderna som lagen var i kraft upptäcktes 95 000 felaktiga elinstallationer enligt en undersökning som den danska organisationen Tekniq, en systerorganisation till svenska EIO, utfört.

Av dessa var drygt 4500 sådana allvarliga elfel att det fanns en omedelbar fara för skada eller brand. (Källa: EIO:s rapport Dolda elfel i Danmark.)

14

Att byta vägguttag är exempel på ”fria arbeten”.

2.

ELMATERIEL Vid en elinstallation är det viktigt att använda rätt materiel.

Valet av materiel är bland annat beroende på var det ska användas. Materiel som ska monteras utomhus måste klara av de temperaturer som kan uppstå. Inne i ett inglasat uterum kan det lätt bli 50 grader på sommaren när solen står på. Utomhus på vintern kan det bli 30 minusgrader en riktigt kall natt i delar av landet.

Elmiljöer Innan elektrikern väljer materiel till en elinstallation måste han veta i vilket slags utrymme som installationen ska göras i, alltså vilken slags elmiljö det är fråga om.

De olika elmiljöerna beskrivs i SS 436 40 00, del 7, som tabellen visar.

Lägg märke till att numren inte är löpande. Det finns luckor för att man ska kunna fylla på med elmiljöer som kan komma till i framtiden.

Elmiljö

Nummer

Utrymmen avsedda för bad och dusch

701

Simbassänger och andra bassänger

702

Basturum

703

Bygg- och rivningsplatser

704

Elinstallationer inom lantbruk och trädgårdsmästerier

705

Trånga ledande utrymmen

706

Uppställningsområden för husvagnar, campingplatser och liknande platser

708

Elinstallationer i småbåtshamnar och liknande platser

709

Mässor, utställningar och stånd

711

Kraftförsörjningssystem med fotoelektriska solceller

712

Utomhusbelysning

714

Belysningsinstallationer för klenspänning

715

Mobila och transportabla arbetsplatser

717

Elinstallationer i husvagnar och husbilar

721

Gångar för manöver och skötsel

729

Tillfälliga installationer för mekaniska anordningar, nöjesattraktioner och bodar på marknadsplatser, nöjesfält, tivolin och cirkusar

740

Torra, icke brandfarliga utrymmen

750

Elinstallationer i fuktiga och våta utrymmen samt elinstallationer utomhus

751

Golv- och takvärmesystem

753

16

Att göra installationer i denna elmiljö kräver annan materiel än installationen i exempelvis ett sovrum.

Klassning av elmateriel En hall för biltvätt ställer naturligtvis andra krav på elmateriel än vad exempelvis ett vardagsrum gör. För att kunna avgöra vilken materiel som är lämpligt i olika miljöer har man skapat en IP-klassning. All elmateriel ska ha ett IP-nummer som består av två siffror. Den första siffran anger hur pass bra produkter är skyddat mot beröring och damm och den andra siffran talar om hur bra skyddet mot vatten är.

IP 44

IP = Ingress Protection

Första siffran – Skydd mot beröring och damm.

Andra siffran – Skydd mot vatten

Skydd mot fasta föremål med en diameter upp mot 1 mm.

Överstrilande vatten från alla riktningar.

Man kan alltså inte sticka in något som är större än 1 mm i omkrets i kapslingen.

Överstrilning av vatten kan innebära att det regnar på uttaget.

Och det ska kapslingen klara av.

Klassningen kan också ha en tilläggsbokstav, t. ex. IP XX B innebär att kapslingen är skyddad så att man inte kan nå spänningsförande delar med ett finger.

Olika miljöer ställer olika krav på IP-klassning.

17

Skydd för material Mot inträngning av fasta föremål 1:a siffran

Skydd för personer Mot beröring av farliga delar

0

inget skydd

inget skydd

1

≥ 50 mm i diameter

baksidan av handen

2

≥ 12,5 mm i diameter

finger

3

≥ 2,5 mm i diameter

verktyg

4

≥ 1,0 mm i diameter

tråd

5

dammskyddat

tråd

6

dammtätt

tråd

Mot inträngning av vatten 2:a siffran

0

inget skydd

1

lodrätt fallande droppar

2

som 1, men kapslingen lutar 15°

3

strilande vatten

4

överstrilning med vatten

5

vattenstrålar

6

kraftiga vattenstrålar

7

kortvarig nedsänkning i vatten

8

långvarig nedsänkning i vatten

Tilläggsbokstav (ej nödvändig)

inget skydd

Mot beröring av farliga delar med A

baksidan av handen

B

finger

C

verktyg

D

tråd

En installationsmiljö bestäms efter risken att utsättas för väta. Om man kan räkna med att elmaterielen inte översköljs av vatten tillhör elmiljön ”torra utrymmen”.

Det gäller bostadsrum, vindar, källare och kök, men även badrum och en del tvättstugor. Elmateriel i torra utrymmen ska ha kapslingsklass IP2X eller IPXXB. Materiel i till exempel grovkök och tvättstugor som är så placerad att den riskerar att överspolas med vatten, ska dock ha kapslingsklass IPX4 (IPX4 betyder kopplingsklass IP14 till IP64).

18

All information finns i Elinstallationsreglerna SS 436 40 00.

Elkablar Innan vi tittar på olika typer av kablar ska vi definiera ett par begrepp: Elektrisk ledare: material som leder elektrisk ström Elektrisk ledning: Komponent som överför elektrisk energi eller elektriska signaler.

Kabel: Elektrisk ledning som innehåller en eller flera isolerade ledare för överföring av el.

En kabel kan utformas på flera sätt. Den kan bestå av en eller flera ledare. En enskild tråd i en flerledarkabel kallas kardel.

Entrådig Fåtrådig

Mångtrådig

Fintrådig

Kablar kan vara fintrådiga, mångtrådiga, fåtrådiga eller entrådiga beroende på hur många kardeler de har.

En kabel behöver inte ha cirkelformat tvärsnitt.

Det finns en mängd olika kabeltyper för olika elmiljöer och för olika belastningar.

De flesta kablar har ledare av koppar, men speciellt högspänningskablar kan också vara tillverkade av aluminium. Aluminium leder ström något sämre än koppar, men är billigare och har lägre densitet vilket ger kablar som väger mindre.

Det finns alltid en viss resistans i en ledare, vilket ger upphov till värmeutveckling när en ström går genom den. Ledarnas tjocklek/tvärsnittsarea är därför avgörande för hur starka strömmar de tål utan att bli för varma.

19

Isolering

Av elsäkerhetsskäl ska man i de flesta fall ha dubbel säkerhet för att människor och djur inte ska komma i kontakt med strömförande kablar. Kablar som endast har en grundisolering ska därför placeras inne i rör som ger den dubbla säkerheten.

Högspänningskablar som hänger en bra bit upp i luften behöver ingen isolering eftersom människor normalt inte kan komma i kontakt med dem. De flesta andra kablar har isolering kring ledaren. Vilket material man väljer som isolering beror på den miljö kabeln ska användas i. En miljö där många människor vistas bör ha en isolering som inte ger rökutveckling om brand skulle uppstå. Strömkabeln som matar elspisen bör vara av ett böjligt material och tåla värme är ett annat exempel. Här används mjuk, böjlig kabel s.k. sladd.

Skärmning

Elektrisk ström kan påverka telefonnät och datornät liksom nät för trådlös mottagning. För att undvika detta förser man kabeln med en skärm av metall. Skärmen kan exempelvis vara en kopparfläta eller aluminiumfolie.

En skärm skyddar även mot gnagare som kan uppträda i vissa miljöer.

20

Högspänningskablar har ingen isolering eftersom de är placerade så högt att nästan inga människor kan komma i kontakt med dem. Arbete på högspänningsledningar kräver därför speciella säkerhetsåtgärder.

En sjökabel är skärmad men även armerad för att den ska ligga stadigt på sjöbotten. Här lastas en sjökabel på fartyg. Foto: ABB

Olika kabeltyper De olika användningsområdena har skapat behov av en stor mängd kabeltyper. De betecknas med speciella koder enligt två system. Det äldre systemet har egentligen ersatts av ett moderna EU-baserat system (CENELEC), men eftersom det fortfarande används i stor utsträckning ska vi beskriva hur båda är uppbyggda.

1 E = Koppar, Entrådig 2 Q = Halogenfri, Polyolefin

4

E Q L Q 3 G 1,5 1

3 L = Skärm av plastbelagt aluminiumband

2

3

4

5

6

3

7

4 Q = Mantel av halogenfri polyolifin 5 3 = Tre stycken ledare 6 G = En av ledarna är Grön/Gul

2

1

6

7 1,5 = Ledararea i mm2 7 5

21

Äldre svenska beteckningar för kraft- och installationskablar (SS 424 17 01) 1:a bokstaven Ledare A

aluminium

B

Al-legering

2:a bokstaven Isolering

mantel av halogenfri polyolefin

C

impregnerat papper

koncentrisk skärm av koppartråd

D

gummi med yttre gummimantel

E

koppar, entrådig

F

koppar, fåtrådig

etenpropengummi

silikongummi

I

uretanplast ståltråd

armering av stålband

förläggning i mark mantel av PVC

mantel av PVC

L

polyeten (PE)

skärm av plastbelagd Al-band

O

kloroprengummi

mantel av kloroprengummi

halogenfri polyolefin koppar, mångtrådig

S

koppar, fintrådig

T

fluorplast

armering av förzinkat stålband

armering av förzinkat stålband

mantel av halogenfri polyolefin

mantel av halogenfri polyolefin

armering av plastbelagd Al-band

styrkabel

armering av ståltråd

tung anslutningskabel

saknar yttre mantel gummi utan yttermantel

mantel av propengummi

förläggning i vatten

X

tvärbunden polyeten (PEX)

mantel av PVC, ovalt tvärsnitt

Z

halogenfri tvärbunden polyolefin

halogenfri tvärbunden polyolefin

mantel av PVC mantel av PE

självbärande

U V

fläta av koppareller ståltråd

mantel av uretanplast

PVC

P

förstärkt utförande

hisskabel

K

R

5:e bokstaven Konstruktion

förbindningstråd

förstärkt utförande fläta av koppartråd

H

Q

4.e bokstaven Användning

skärm av Al-folie halogenfri polyolefin

J

22

3:e bokstaven Mantel

kabel för neonanläggning

CENELEC-systemet CENELEC är en europeisk standardiseringsorganisation, och CENELECbeteckningar är ett system för kabelbeteckningar som på sikt kommer att ersätta de äldre beteckningarna.

Typ av standard A CC-N H S

Ledararea

Accepterad nationell standard Annan nationell standard Fastställd standard Speciell standard

Skyddsledare G X

Märkspänning 00 01 03 05 07 1 3 6 10 24

< 100/100 V ≥ 100/100, < 300/300 V 300/300 V 300/500 V 450/750 V 0,6/1 kV 1,7/3 kV 3,5/6 kV 7/12 kV 14/24 kV

Isolering B E G M N2 N4 R S V V2 V3 X Z Z1

EP-gummi, max 90 °C Etenplast, PE EVA-gummi Mineraliskt material Speciell polykloroprenkompound Hypalon, CSM EP-gummi, naturgummi, max 60 °C Silikongummi PVC PVC, max 90 °C PVC, for installation vid låg temperatur PEX Polyolefin, tvärbunden LSZH Polyolefin, termoplastisk LSZH

Metalliskt hölje A5 C C4 C6 C7

Koncentrisk aluminiummantel Koncentrisk kopparledare, spiralformad Kopparfläta över kabelkroppen Koncentrisk kopparledare, vågformad Koppartrådsskärm

Med skyddsledare Utan skyddsledare Ledarantal

Ledartyp -D -F -H -K -R -S -U -W -AR -AS -AU -AW

Fintrådig ledare för svetskabel Extra mångtrådig ledare klass 5, för anslutningskabel Fintrådig ledare klass 6 Extra mångtrådig ledare klass 5, för fast installation (RK) Fåtrådig, rund ledare klass 2 Fåtrådig, sektorformad ledare klass 2 Massiv, rund ledare klass 1 Massiv, sektorformad ledare klass 1 Al, fåtrådig rund ledare klass 2 Al, fåtrådig sektorformad ledare klass 2 Al, massiv rund ledare klass 1 Al, massiv sektorformad ledare klass 1

Mantel B E G J N Q Q4 R T V V5 Z Z1

EP-gummi, max 90 °C Etenplast, PE EVA-gummi Glasfiberfläta Polykloropren eller likvärdigt material Polyuretan Polyamid (Nylon) EP-gummi, naturgummi max 60 °C Textilfläta PVC PVC, extra oljeresistent Polyolefin, tvärbunden LSZH Polyolefin, termoplastisk LSZH

23

Förskruvningar En svag punkt ur isoleringssynpunkt är kabelingången till olika apparater. Utrustning som används i svåra miljöer måste därför ha en speciell förskruvning för att få tillräckligt tät införing. Förskruvningen tjänar också som avlastning av dragkrafter som kan uppstå på kabeln.

Förskruvningarna är gängade utifrån två system. De äldre PG-gängorna ersätts efterhand av metriska gängor.

Det är viktigt att kabeln passar precis in i förskruvningen och därför får man i­bland använda övergångsmuffar får att få till en tät införing.

Det är också viktigt att kabeln kommer in vinkelrätt mot apparatsidan och att kabelns yttre isolering kommer innanför införingen.

Kablarna till fasadskåpet är införda genom kabelförskruvningar så att skåpet är tätt efter installationen.

24

Brandklassning Kablar är besvärliga ur brandsynpunkt, dels är isoleringen brännbar och dels står de ofta i förbindelse med flera rum och våningar. Det gör att om det uppstår brand i en kabel, sprids den lätt till angränsande utrymmen.

Förmågan att sprida brand beror dels på hur kabeln är uppbyggd, dels på hur man tätar kabelgenomföringar i väggar, golv och tak.

Kablar delas in i olika brandklasser beroende på hur de sprider rök och vilken tålighet de har mot brand.

Europastandarden EN 50265 och den internationella standarden, IEC 60332, beskriver vad kablarna ska klara. Det finns 8 klasser, F1 – F4 och F4A – F4D. F4A är den bästa klassningen.

Numera finns en ny klassning som kallas CPD (Construktion Product Directive) där man ser kablarna som en del av byggnaden och beskriver brandspridning, rökhalt, liksom syre- och koldioxidhalt.

FRHF-kabel med brandklasning F4B.

[ KORT OM ] Isolermaterial De vanligaste isoleringsmaterialen är plaster som PVC (polyvinylklorid), PE (polyeten) och PEX (tvärbunden polyeten). PEX är starkare än PE och tål temperaturer upp till 90 °C (att jämföra med PVC som bara tål 70 °C).

PVC-kablar som brinner sprider mycket giftiga gaser, och dessutom bildas saltsyra som fräter på materiel som det hamnar på. Halogenfria kablar (EQLQ , EQQ , EQRQ , EQQJ, FQQJ och FQ) sprider inte så mycket rök vid brand och är därför att föredra vid installationer där många människor befinner sig.

Det finns tre huvudtyper av PE-kablar: LDPE – Low Density Polyeten – är mjuk och seg medan HDPE är hård och styv. Däremellan finns MDPE. 25

Grupper av kablar De olika kabeltyperna kan delas in i olika grupper: • Kraftkabel

• Kommunikationskablar

• Installationskablar

• Signalkablar

• Anslutningskablar/sladdar

• Värmekablar

Kraftkabel

Kraftkabel eller starkströmskabel används för att överföra och distribuera el. Beroende på spänning och effektuttag har de olika diametrar. Minsta tvärsnittsarea är 2,5 mm2.

Kraftkablar kan ha olika antal ledare. Förr bestod de ofta av tre fasledare samt ett hölje av metallfläta som kunde användas som PEledare. Numera används kab­lar med fyra eller fem ledare. De med fyra ledare har en mantel som kan användas som PE-ledare om den har samma eller större area än de övriga ledarna.

Exempel på kraftkablar: EKKJ, FKKJ, EQQJ, FQQJ: Dessa kan användas inomhus, mest inom industrin, och utomhus, där de kan grävas ner i jord.

Installationskabel

Kablar som i huvudsak används för fasta elinstallationer i vanliga miljöer kallas för installationskablar. De har arean 1,5 mm2 eller 2,5 mm2.

I dolda installationer används som regel ledare med en enda isolerad ledning och ledaren kan vara enkelledare EK eller fåtrådig ledare FK. Även mångtrådig ledare MK och riktrådig kabel RK kan förekomma.

AKKJ-kabel

AKKJ, AQQJ: Har samma uppbyggnad som EKKJ och FKKJ förutom att enledarna består av aluminium.

EKK-kabel

EKRK-kabel

I öppna installationer används kablar med flera isolerade ledningar.

26

EKK eller EQQ: Oskärmade kablar som används inom- och utomhus. EKLK eller EQLQ: Skärmade kablar som används inom- och utomhus. De har en metallfläta som ett extra skydd under isoleringen.

Anslutningskabel/sladd

Anslutningskablarna används till installationer där det ställs stora krav på flexibla ledningar, t ex motorer och hissar.

Vid installationer där man behöver tillfällig el används ofta anslutningskablar av gummi. De kan vara tillverkade av naturgummi NR, ett material som har bra slitstyrka men dålig åldrings- och ozonbeständighet. De kan också tillverkas av etenpropengummi EPR, kloroprengummi CR eller silikongummi MQ.

RKFK-kabel

RKFK och FQFR: Mångledare som används i maskininstallationer.

EPR-kabel

Kommunikationskabel

Elektriska strömmar kan skapa störningar vilket närmare beskrivs i kapitel 8, Elmiljö. När det gäller kommunikationskablar är det därför viktigt att dessa är avstörda så långt som möjligt. Det kan ske genom att kabeln förses med skärm, liksom att kabelpar vrids kring varandra, s.k. Twisted Pair (TP).

Kommunikationskablar delas in i olika kategorier (kat), främst efter vilka datahastigheter kablarna klarar av.

Kat5e är den vanligaste kategorin idag. Den stödjer en hastighet på upp till 1 Gb/s och bandbredden är 100 MHz. Kat6-kabeln klarar bandbredden 250 MHz. Denna kabeltyp är den mest lämpliga när det gäller nätverk på 1 Gb/s.

I kat7-kabeln är varje par skärmade och dessutom finns även en extra kärna runt kabeln.

27

Signalkabel

Signalkablarna används inom industrin bl.a för överföring av givarsignaler till styrdatorn och vidare till en maskin. Kablarna kan vara skärmade, helt i PVC eller gummi och innehålla en mängd ledningar eftersom det kan vara fråga om många signaler.

Värmekabel

Värmekablar används i golv för uppvärmning eller för komfortvärme.

Värmekabel.

Biledare

Vissa kablar har en s.k. biledare. Observera att denna inte kan användas som skyddsjord. Den är endast avsett att jorda kabelns ytterhölje. Anledningen att den inte kan användas som skyddsjord är att dess sammanlagda tvärsnittsyta är 1 mm2, alltså mindre än övriga ledare i kabeln. Den ska därför inte heller isoleras med gröngul tejp utan med genomskinlig.

Biledaren ansluts dock till skyddsjord, men bara i ena änden för att undvika EMC-störningar.

28

Klassindelning av elmateriel Det är inte bara risken för inträngande vatten som klassificerar el­materielen. Även risken för att kapslingar kan gå sönder eller att främmande föremål kan tränga in och nå strömförande delar beaktas när elmateriel delas in i fyra klasser:

Klass 0 Elmateriel av klass 0 har bara ett skydd. Ett exempel på klass 0-materiel är FK-kabeln som har ett lager isolering kring kopparledaren. Ett annat exempel är icke-jordade gamla lampor som har en äldre typ av stickpropp.

Klass I Klass I-materiel har dubbelt skydd. EKLK-kabel är ett exempel på klass Imaterial.

Klass II Klass II-materiel har också dubbla skydd, men till skillnad från klass I-materiel får det extra skyddet inte vara beroende av jordning. Klass II-materiel ansluts med en platt stickpropp som är sammangjuten med kabeln.

Klass III Ett exempel på klass III-materiel är halogenlampor på 12 V lågvoltslampor för trädgårdsbelysning. SELV = Separated Extra-Low Voltage och PELV = Protected Extra-Low Voltage. PELV innebär att apparaten är jordad på båda sidor, medan SELV innebär att det finns en skyddstransformator.

Klass 0

Klass II

Klass 0 ”El-materiel i vilken skyddet mot elchock är baserat på den grundläggande isoleringen. Detta innebär att det inte finns anordningar för anslutning av berörbara ledande delar, om sådana finns, till skyddsledare i den fasta installationen och att skyddet vid fel i den grundläggande isoleringen beror på omgivningen”.

Klass I ”El-materiel i vilken skyddet mot elchock inte är baserat enbart på den grundläggande isoleringen, utan i vilken ytterligare en säkerhetsåtgärd vidtagits, så utformad att berörbara ledande delar är förbundna med skyddsledaren i den fasta installationens ledningsnät, på sådant sätt att berörbara ledande delar inte kan bli beröringsfarligt spänningsförande fel i den grundläggande isoleringen”.

Klass II ”El-materiel i vilken skyddet mot elchock inte är baserat enbart på den grundläggande isoleringen, utan i vilken ytterligare säkerhetsåtgärder, såsom dubbel isolering eller förstärkt isolering, vidtagits.

Dessa åtgärder får inte omfatta anordning för skyddsjordning och inte vara beroende av installationens utförande”.

Klass III

Klass I

Klass III

”El-materiel i vilken skyddet mot elchock är baserat enbart på att matningen sker med SELV eller PELV och i vilken högre spänningar än ELV (50 V~ eller 120 V=) inte alstras. Detta skydd innebär att spänningen transformeras ner från 230 V till maximalt 50 V”.

29

E-nummer Inom elbranschen finns en mycket stor mängd materiel och många tillverkare. För att skapa ordning beslöt Sveriges Elgrossister SEG 1964 att införa gemensamma nummerbeteckningar på elmateriel. De skapade då den s.k.

E-nummerbanken.

Varje typ av produkt har ett eget E-nummer och det är samma för alla leverantörer. Leverantörernas produktkataloger är i de flesta fall indelade efter dessa E-nummer och materielen har i regel en EAN-kod som gör det lät att söka rätt produkt.

Kopplingsdosor har E-nummer 06.

Kabel och ledningar 00–05 Installationsmateriel 06–19 06 Elnätsmateriel 07 Kabeltillbehör, kabelskåp 08 Lontaktpressningsmateriel 09 Energimätare 11 Kabelstegar

32 Kontaktorer, startapparater, frekvensomformare 35 Elmotorer 37 Tryckknappar, säkerhetsmateriel 38 Givare, vakter, regulatorer 40 Reläer 42 Mätinstrument 45 Programmerbara styrsystem

14 Förläggningsmateriel, brandskydd

Data och teleledningar 48–49 Tele- och datakommunikation 50–64

15 Fästmateriel

50 Nätmateriel tele

16 Verktyg, kläder

51 Nätmateriel data

17 Styrsystem IR, IHC och Buss

52 Strömförsörjning, UPS-batterier

18 Strömställare och vägguttag

53 Signalutrustningar och batterier

19 Ljusreglering, tidur, CEE-don

55 Nödsignalutrustning

Elfördelning och automation 20–45

57 Telefoni och modem

20 Säkringsmateriel

58 Kodlås, passage, ellås och porttelefonsystem

21 Dvärgbrytarsystem

60 Anntensystem

22 Mätarskåp, gruppcentraler, normkapslingar

62 Ljuddistribution, tidgivning

23 Fördelningssystem

63 Brandlarm, Inbrottslarm, passagesystem och CCTV

25 Apparatlådor, apparatskåp

64 Driftlarm och larmöverföring

26 Flänsar och profilskenor

Belysning 70–83 Värme 85–94

12 Snabbkopplade installationssystem

28 Kanalskenfördelning 29 Kopplingsplintar märkmateriel 31 Motorskydd, säkerhetsbrytare

30

Läromedlet omfattar de centrala moment som man måste behärska för att utföra elinstallationer på ett elsäkert och korrekt sätt.

LEIF BLOMQUIST

Till faktaboken finns också ett häfte med Instuderingsuppgifter.

|

Som elektriker kan man välja många inriktningar, men en vanlig väg är att arbeta med installationer där elektrikern kommer i kontakt med många kunder.

I ett särskilt kapitel har vi därför tagit upp en del aspekter som är viktiga att ta hänsyn till i kontakten med kunden.

JAN BENGTSSON

Faktaboken Elkraftteknik är framtagen för gymnasieskolans kurs med samma namn och som ingår i ämnet Elektroteknik.

Elkraftteknik

Elkraftteknik

| JOHNNY FRID

ISBN 978-91-40-68449-3

9

789140 684493

Elkraftteknik JAN BENGTSSON

|

LEIF BLOMQUIST

|

JOHNNY FRID