Kablar och anslutningsdon

Transkript

1 Sida 1 (16) AFEL *AF EL -* Kablar och anslutningsdon Innehållsförteckning 1 Kablar och anslutningsdon Allmänt Ordförklaringar Kablar Uppbyggnad Kabelbeteckningar Märkning av parter i kablar Anslutningskablar inom Försvarsmakten Anslutningsdon Allmänt Typer av anslutningsdon Tillverkning av anslutningskablage Anslutningskablage vid tillfälliga elanläggningar Kontroll av anslutningskablage Internationella uttagsstandarder Internationella uttagsstandarder för anslutningsdon för 230 V Ansvarig enhet, ref: Tekniskt underhållsstöd, ref: FMV:KC Ledstöd, Robert Lind TO-grupp: Ändrad enligt: Upphäver: Förrådsbeteckning: M EL Distribution: FMV:ILS Tinfo

2 Sida 2 1 Kablar och anslutningsdon 1.1 Allmänt Kabelsystem och anslutningsdon är en viktig del i distributionen av elektrisk energi. Inom området tillfälliga elanläggningar är dessutom både kablar och anslutningsdon utsatta för ständig och ibland omild hantering, stora mekaniska påfrestningar och krävande miljö, och måste därför regelbundet kontrolleras. Skador på kablar och anslutningsdon kan förutom personfara och förorsaka driftstörningar som påverkar de taktiska systemen. Syftet med denna TO är att beskriva vilka kabeltyper och anslutningsdon för distribution elektrisk energi som normalt förekommer inom Försvarsmakten. 1.2 Ordförklaringar För förklaring av ord, begrepp och definitioner som används i denna tekniska order, se TO AF EL -005 Elordlista. Observera! För mer information om elsäkerhet samt synpunkter och frågor angående innehållet i denna TO se, 2 Kablar Kraven på kablar inom elkraftområdet är omfattande och förekommer i en mängd olika utförande och konstruktioner. Vanligtvis indelas kablar i följande typer, se tabell 1: Kabeltyper Kraftkablar Installationskablar Anslutningskablar Styrkablar Tabell 1 Användningsområde avsedda för: fast förläggning och som har en märkspänning på minst 1 kv. fast förläggning och som har en märkspänning lägre än 1 kv. flexibla, rörlig förläggning och som normalt har en märkspänning lägre än 1 kv. styr- och signaländamål och som normalt har en märkspänning lägre än 1 kv.

3 Sida Uppbyggnad En kabel är uppbyggd av ett antal olika materielskikt, se tabell 2, som kan beskrivas enligt följande: Benämning Ledare Ledarisolering Utfyllnad Bandning Skärm och den koncentriska ledaren Armering Mantel Tabell 2 Beskrivning Består vanligtvis av koppar eller aluminium. Ledaren kan vara rund eller sektorformad och vara en-, få- eller mångtrådig beroende på användningsområdet. Kan bestå av plast, gummi och tidigare impregnerat papper. För kraftkablar över 1 kv har s.k. PEX-isolerade kablar på senare tid fått ett allt större användningsområde. Används för att kablar skall få ett runt tvärsnitt och bildar på det sätt ett underlag för skärm och mantel. Runt de kablade parterna kan ibland finnas en bandning som kan ersätta ovan nämnda utfyllnad och kan bestå av PVC- eller polyesterfolie. Kan bestå av koppartrådar, längsgående aluminiumband eller vävda band. I gamla kablar användes bly som skärm. Användes där risk för mekanisk åverkan är stor och kan bestå av stålbandseller ståltrådsarmering. Är det yttre lagret på kabeln som skall skydda mot mekanisk och kemisk påverkan. Den kan bestå av PVC, PE eller gummi. På senare tid har förekomsten av isolering av halogenfria material ökat, dels för att de är bättre ur miljösynpunkt men även att de avger mindre mängd farliga ämnen i händelse av brand Temperaturens inverkan Ledararea och omgivningstemperatur är gränssättande för hur stor ström en kabel kan klarar av att distribuera utan att överbelastas med skadlig drifttemperatur eller brandrisk som följd. Vid extrem omgivningstemperatur tex. ökenklimat måste detta speciellt beaktas. 2.2 Kabelbeteckningar För att skilja på olika kablars konstruktion och användningsområde används olika beteckningssystem. Före 1985 användes ett system enligt svensk standard, SS Efter denna tidpunkt och i linje med en ökad anpassning mot internationella standarder har ett för EU:s medlemsländerna gemensamt beteckningssystem införts som bygger på ett harmoniserat dokument HD 361 S2 utgivet av CENELEC. System finns beskrivet i, SS Under punkterna och sammanfattas de viktigaste delarna i respektive beteckningssystem.

4 Sida Kabelbeteckningar före 1985 Före 1985 betecknades kablar med bokstäver, se tabell 3. Bokstav Första bokstaven Ledare Andra bokstaven Isolering Tredje bokstaven Mantel el. annan konstruktionsdetalj Fjärde bokstaven Konstruktionsdetalj el. användning Femte bokstaven Konstruktionsdetalj el. användning A Aluminium Skärm av aluminiumfolie B Aluminiumlegering Förbindningstråd C Impregnerat papper Koncentrisk skärm av koppartråd D Gummi med yttre gummimantel E Koppar, entrådig Etenpropen gummi Förstärkt utförande Förstärkt utförande F Koppar, fåtrådig Fläta av koppartråd Fläta av koppar- eller ståltråd H Silikongummi Uretanplast Hisskabel Bärlina I Mantel av uretanplast J Ståltråd Armering av stålband Förläggning i mark K Polyvinylklorid (PVC) Mantel av PVC Mantel av PVC Mantel av PVC L Polyeten (PE) Mantel av PE eller skärm av plastbelagt aluminiumband Mantel av PE M Militärspecifik O Kloropengummi Mantel av kloropengummi R Koppar mångtrådig Armering av plastbelagt aluminiumband Styrkabel S Koppar fintrådig Självbärande T Fluorplast Armering av ståltråd Tung anslutningskabel U Saknar yttre mantel V Gummi utan yttermantel Mantel av etenpropengummi Förläggning i vatten X Tvärbunden polyeten (PEX) Mantel av PVC, ovalt tvärsnitt Z Kabel för neonanläggning Tabell 3

5 Sida Kabelbeteckningar enligt det nya systemet Detta system anger kablars uppbyggnad gruppvis, se tabell 4. Exempel: SE-N07VA5EV-U3G1,5 Metalliskt hölje Kabeluppbyggnad Mantel Ledarantal och mantelarea C Koncentrisk kopparledare, spiralformad B EP-gummi C4 Kopparfläta E Etenplast, PE C6 Koncentrisk kopparledare, vågformad G EVA-gummi Ledartyp J Glasfiberfläta C7 Koppartrådskärm N Polykloropren, eller likvärdigt material Isolering Q Polyuretan B EP-gummi max 90 O Q4 Polyamid (nylon) E Etenplast, PE R EP-gummi, naturgummi, max 60 O G EVA-gummi T Textilfläta M Mineraliskt materiel V PVC N2 Speciell polykloroprenkompound V2 PVC, max 90 O N4 Hyplon, CSM V4 PVC, tvärbunden R EP-gummi, naturgummi, max 60 O V5 PVC, extra oljeresistent S Silikongummi Z Polyolefin, tvärbunden LSZH V PVC Z1 Polyolefin, termoplastisk LSZH V2 PVC, max 90 O V3 PVC, för installation vid låg temperatur Ledartyp X PEX -D Fintrådig ledare för svetskabel Z Polyolefien, tvärbunden LSZH -F Extra mångtrådig ledare klass 5 för anslutningskabel Z1 Polyolefien, termoplastisk LSZH -H Fintrådig ledare klass 6 -K Extra mångtrådig ledare klass 5 för fast installation (RK) Märkspänning -R Fåtrådig, rund ledare klass 2 00 (<100/100 V) -S Fåtrådig, sektorformad ledare klass 2 01 (>100/100, <300/300 V) -U Massiv, rund ledare klass /300 V -W Massiv, sektorformad ledare klass /500 V -AR Al, fåtrådig rund ledareklass /750 V -AS Al, sektorformad rund ledareklass 2 1 (0,6/1 kv) -AU Al, massiv rund ledare klass 1 3 (1,7/3 kv) -AW Al, massiv sektorformad ledare klass 1 6 (3,5/6 kv) 10 (7/12 kv) Ledarantal 24 (14/24 kv) Skyddsledare Typ av standard G Med skyddsledare A Accepterad nationell standard X Utan skyddsledare SE-N Annan nationell standard H Fastställd standard Ledararea S Speciell standard Tabell 4 SE-N 07 V A5 EV -U 3 G 1,5

6 Sida Märkning av parter i kablar Kablarnas parter skall märkas för att underlätta identifiering och minimera riskerna för förväxling. Partmärkning kan utgöras av siffror, främst i kraftkablar, och färgmärkning främst i installationskablar och anslutningskablar. Ledare Färgmärkning enligt SS from 2002 Äldre färgmärkning Beteckning Äldre beteckning Fasledare Brun Svart L1, alt 1 R Svart Brun L2, alt 2 S Grå Svart/vit L3, alt 3 T Neutralledare Ljusblå Ljusblå N, alt 4 Skyddsledare Grön/gul Grön/gul alt. röd PE Kombinerad skydds- och neutralledare Grön/gul med ljusblå tilläggsmärkning Grön/gul med ljusblå tilläggsmärkning alt. olika färger PEN Tabell 5 Det är viktigt att påpeka att i äldre installationer kan andra färger och sifferkombinationer förekomma. I tveksamma fall måste mätning eller annan metod tillämpas för att identifiera respektive ledares funktion. 2.4 Anslutningskablar inom Försvarsmakten En anslutningskabel är en kabel av flexibel karaktär, och används främst vid tillfälliga elanläggningar och för anslutning av apparater, anordningar och bruksföremål. På grund av sin konstruktion har den ett begränsat skydd mot mekanisk påverkan och får inte användas i fast förläggning. Att förlägga anslutningskablar på platser där det kan förväntas att dessa körs över av fordon och bandfordon eller där människor vistas eller är i ständig rörelse kräver speciella åtgärder. I vissa fall måste även kablar och anslutningsdon lyftas upp från marken för att förhindra att dessa blir blöta, översnöade eller fryser fast vilket kan medföra driftstörningar och även hindra en ev. snabb förflyttning av utrustningen. Överkörningsskydd, upphängningsanordningar och andra skydd och anordningar för kablarnas förläggning måste därför finnas i tillräcklig omfattning. Försvarsmakten verkar både nationellt och internationellt i miljö som i vissa fall kan ställa ännu högre krav på anslutningskablar än vad som är normalt för andra typer av tillfälliga elanläggningar. Anslutningskablar som används vid tillfälliga elanläggningar skall utgöras minst av typ H 07 RN-F, se tabell 4.

7 Sida Äldre anslutningskablar inom Försvarsmakten Försvarsmakten använder fortfarande en mängd anslutningskablar med beteckningar som användes före 1985 t.ex. RDO, RDOT, REVE, (REOM, finns enbart inom Försvarsmakten) m.fl, se pkt Det finns inget föreskriftsmässigt hinder att använda dessa kablar så länge de är oskadade och ger ett fullgott isolationsskydd och därmed uppfyller kraven på god elsäkerhet. De bör dock kontrolleras före användning tex. enligt pkt Anslutningsdon 3.1 Allmänt Anslutningsdon skall vara utförda så att en stickpropp för viss ström och spänning inte kan införas i ett uttag för större ström eller annan spänning. Där både likström och växelström eller växelström med olika frekvenser förekommer inom samma anläggning skall olika typer av uttag användas för olika strömarter och frekvenser. De skall vara utförda så att förväxling inte kan ske. Beroende på i vilken driftmiljö ett anslutningsdon skall användas ställs krav på skydd mot beröring, inträngande föremål och skydd mot vatten. För mer information om kapslingsklasser, se TO AF EL -008 Kapslingsklasser inom elområdet. 3.2 Typer av anslutningsdon Anslutningsdon för elektriska system finns i stora mängder och utförande. Detta avsnitt behandlar anslutningsdon som normalt förekommer i olika tillämpningar inom Försvarsmakten för överföring av elektrisk energi.

8 Sida Stickpropp och skarvuttag Klass I (Schuko) Det vanligaste anslutningsdonet för 230 V apparater och bruksföremål är av typ klass I, det s.k. Schuko-donet. Donet är försett med skyddsledarfunktion i form av ett bleck. En nackdel med donet är att det kan anslutas på två olika sätt med 180 o förskjutning vilket innebär att fasledarens placering i förhållande till neutralledaren kan variera. I vissa fall kan en allvarlig situation uppstå om den anslutna apparaten är behäftad med ett fel, förutsatt att inte andra skyddsåtgärder vidtagits tex. jordfelsbrytare. För information om olika uttags utförande i Europa samt vissa andra utomeuropeiska länder, se avsnitt 5. Bild 1 Schuko-don klass I Stickpropp Klass II Denna typ av anslutningsdon saknar skyddsledarfunktion och används enbart till apparater och bruksföremål som är extra isolerade och försedda med en symbol i form av en dubbelkvadrat. Det innebär samma säkerhet som klass I under förutsättning att utrustningen används i den miljö den är avsedd för och enligt tillverkarens anvisningar. Symbol för extra isolerad utrustning Bild 2 Stickpropp Klass II

9 Sida CEE-don, industrianslutningsdon Dessa don bygger på en Europastandard, SS EN , och är mycket personsäkra. Skyddsjordsförbindningen utgörs dessutom av stift och hylsa. En ytterligare säkerhetsdetalj är att det till skillnad från Schuko-donet bara kan anslutas på ett sätt i uttaget vilket säkerställer att fas- och neutralledare alltid hamnar på samma plats. Apparater med olika poltal, driftspänning, frekvens eller strömstyrka skall enligt standarden inte kunna kopplas samman. Nedanstående bild beskriver uppbyggnaden av CEE-donens konstruktion. Vid olika spänningar och frekvenser placeras skyddsjordshylsan, som är grövre än hylsorna för fasoch neutralledare, i olika lägen i förhållande till styrspåret, som alltid är placerat i klockslagsposition 6. För att lättare kunna skilja olika spänningar och frekvenser åt, har donen dessutom olika färger. Samtidigt varierar dimensionerna för olika strömstyrkor. Donen förekommer i 16, 32, 63 och 125 A utförande. Systemet har olika delning mellan hylsor respektive stift för don med olika poltal. I segmentet med klockslagsposition 8 förekommer trefasiga gröna anslutningsdon inom Försvarsmakten för speciella ändamål och som inte kan härledas till någon speciell standard. Segment som har nyttjats av Försvarsmakten för vissa speciella trefasiga anslutningsdon Bild 3 Kodnyckel CEE-don

10 Sida Stickpropp och skarvuttag CEE-don 230 V Denna typ av don bör användas i så stor utsträckning som möjligt för apparater och bruksföremål avsedda för 230 V. Säkerheten ökar vid användning av dessa don jämfört med Schuko-don på grund av att: Skyddsjordsförbindningen utgörs av stift och hylsa i stället för bleck vilket ger förbättrad kontakt. Donet kan bara anslutas i uttaget på ett sätt d v s fasledaren i uttaget ansluts alltid mot fasledaren i stickproppen. Bild 4 CEE-don 230 V Stickpropp och skarvuttag CEE-don 230/400 V Denna typ har ersatt de tidigare s.k. Semko 17-donen, se I don för 63 och 125 A finns ett pilotstift i centrum som kan användas för att bryta manöverkretsen till en huvudkontaktor. Därmed förhindrar man att stickproppen kan ansluts eller tas bort med belastningen inkopplad vilket kan orsaka en ljusbåge. Bild 5 CEE-don för 230/400 V

11 Sida Industridon över 125 A Vid behov av större strömuttag än 125 A finns inom Försvarsmakten ytterligare en typ av anslutningsdon. De förekommer vanligtvis vid anslutning av elverk mot fast installation och till kraftcontainer för flygplanssystem 37/39. Donen finns i flera storlekar men de vanligast förekommande inom Försvarsmakten är 125 A och 200 A. Bild 6 Industridon 200A Exempel på andra speciella uttagsdon inom Försvarsmakten Inom Försvarsmakten används en stor mängd anslutningsdon för olika ändamål. Donen används inom ett brett spänningsområde och att beskriva alla i denna TO är inte rimligt. Bilderna nedan visar en typ av specialdon som används inom Försvarsmakten. Bild 7 ASEA 60A-don

12 Sida SEMKO 17-don Sedan den 30 juni 1992 är det förbjudet att tillhandahålla (sälja, hyra ut eller ge bort) Semko 17 anslutnings- och uttagsdon. Semko 17-donen har i många fall förekommit i samband med elolyckor som i flera fall slutat med dödlig utgång. Befintliga Semko 17 får användas om de är hela och omfattas av regelbunden kontroll. Det rekommenderas från Elsäkerhetsverket att byte till CEE-don bör ske så fort som möjligt trots att de befintliga i bruk varande donen är hela. Bild 8 SEMKO 17-don SEMKO 17-don inom Försvarsmakten Inom Försvarsmakten förekommer fortfarande SEMKO 17-don. Detta på grund av att äldre utrustnings konstruktion inte medgiver byte till CEEdon. Målsättningen är att i så stor utsträckning som möjligt ersätta befintliga Semko 17-don med CEE-don. På de utrustningar/anordningar där Semko 17-don inte kan ersättas måste en utökad kontroll ske för att säkerställa elsäkerheten vid dessa platser. Observera! För frågor om Semko 17-don inom Försvarsmakten hänvisas till

13 Sida 13 4 Tillverkning av anslutningskablage Att tillverka eller reparera anslutningskablage oavsett om det är avsett för 230 V/10 A eller 400V/125 A kräver erforderlig kunskap för att utföras på rätt sätt. Tyvärr är det inte helt ovanligt att felaktigt tillverkade anslutningskablage orsakar elolycksfall, t.o.m. med dödlig utgång. Arbetet skall dessutom kontrolleras innan kablaget tas i bruk, se pkt 4.2. Den person som själv tillverkar eller beordrar andra att tillverka eller reparera ett anslutningskablage med tillhörande anslutningsdon ansvarar för att arbetet utförs i enlighet med föreskrifterna. Personen ansvarar också för att arbetet blir rätt utfört samt att kontroll sker av kablaget innan detta tas i bruk, se TO AF EL -06 Arbete på elektrisk materiel. Vid tillverkning eller reparation av ett anslutningskablage finns några grundläggande regler: Anslutningskabelns mantel skall vara fastsatt med hjälp av en dragavlastning på ett sådant sätt att den inte kan lossa från donet. För hårt åtdragen dragavlastning kan dock orsaka skada på kabeln. Vid avmantling av kabeln är det viktigt att använda lämpligt verktyg för att inte skada den underliggande ledarisoleringen. Avmantling av ledarisoleringen skall ske så att inte ledarens kardeler skadas. Skyddsledaren SKALL alltid vara längre än de övriga ledarna så att den vid ev. stor dragpåkänning på kabeln släpper sist och bibehåller skyddsfunktionen så länge som möjligt.

14 Sida Anslutningskablage vid tillfälliga elanläggningar Observera! Allt arbete med verktyg på tillfälliga elanläggningar t.ex. tillverkning eller reparation av anslutningskablage är ett elbehörighetskrävande arbete, se TO AF EL -06 Arbete på elektrisk materiel. Kravet skall ses mot bakgrund av att en tillfällig elanläggning är utsatt för speciellt stora påfrestningar och används i krävande miljöer mm. Ofta utförs dessutom arbetet i mörker vid dåliga väderförhållanden och under stress. 4.2 Kontroll av anslutningskablage Erfarenheter från olika användningsområden bl.a. tillfälliga elanläggningar, bygg- och rivningsplatser m.fl. visar på betydelsen av dokumenterade rutiner för kontroll av anslutningskablage. Kablagen skall kontrolleras okulärt, se pkt 4.2.1, och/eller kontrolleras genom mätning, se pkt I vilken omfattning kontrollen skall utföras är bl.a. beroende på hur ofta och på vilket sätt kablagen används, vilka yttre påfrestningar de utsätts för och det anslutna objektets betydelse för funktionen Kontroll av anslutningskablage genom okulär kontroll Okulärkontroll av ett anslutningskablage innebär bl.a.: att inga synliga skador, sprickor m m förekommer på kabeln att anslutningsdonet är oskadat att kabelgenomföringen uppfyller kraven för aktuell kapslingsklass att skyddsjordsfunktionen inte är skadad och att förutsättningar finns för god elektrisk kontakt

15 Sida Kontroll av anslutningskablage genom mätning I Försvarsmakten finns följande uttagsprovdon att använda för kontroll av CEE-don vid tillfälliga elanläggningar: CEE-uttagsprovdon 16 A M CEE-uttagsprovdon 32 A M Bild 9 Provdon för CEE-don Gemensamt för dessa provdon är att de indikerar om skyddsledaren och neutralledaren är felplacerade. Dessutom finns indikering på att fasledarna är spänningssatta och att fasföljden är rätt. För kontroll av anslutningskablage av klass I (skyddsjordad) finns lämpliga provningsdon på marknaden. Dessa don är vanligtvis även försedda med funktionstest för jordfelsbrytare. Vid misstanke om ej synliga skador eller dålig isolation måste även isolationsprovning utföras.

16 Sida 16 5 Internationella uttagsstandarder 5.1 Internationella uttagsstandarder för anslutningsdon för 230 V Trots att det endast finns ett fåtal olika standarder i världen för 230Vsystem uppstår problem när apparater och bruksföremål som är inköpta i Sverige skall anslutas utomlands. Tabell 6 visar uttagsmodeller i Europa och vissa andra utomeuropeiska länder. Uttagsmodell Australien Förekommer i Danmark England, Irland Frankrike, Belgien, Polen, Tjeckien Italien Japan Kanada/USA Kina Schuko-don Estland, Finland, Grekland, Holland, Lettland, Litauen, Norge, Portugal, Spanien, Sverige, Turkiet, Tyskland, Österrike Schweiz Tabell 6 Internationella uttagsmodeller