Electrical_system

9.4.1 Generelt

Elektriske systemer, der forsyner en facilitet med tilgængelig energi til opvarmning, køling, belysning og udstyr (telekommunikationsudstyr, pc’er, netværk, kopimaskiner, printere osv.) og apparatdrift (f.eks. køleskabe og opvaskemaskiner), har været vidne til en dramatisk udvikling i de seneste årtier og udgør den hurtigst voksende energiforbrug i en bygning. I dag har faciliteterne mere end nogensinde før brug for elektriske systemer til at levere den strøm, som de fleste af de vitale systemer i bygningen fungerer med. Disse systemer styrer den energi, der er nødvendig i bygningen, og distribuerer den til de steder, der bruger den. Oftest leveres distributionsspændingen fra forsyningsmasterne med en spænding på 2400/4160 V. Transformatorer nedtrapper denne spænding til foruddefinerede niveauer til brug i bygninger. I et eldistributionsnet er den mest almindelige form for elforsyning ved hjælp af luftledninger, der er kendt som en service drop, som er en elektrisk ledning, der løber fra en forsyningsmast til en kundes bygning eller andre lokaler. Det er det punkt, hvor elforsyningsvirksomhederne leverer strøm til deres kunder.

I boliginstallationer i Nordamerika og lande, der bruger deres system, består en service drop af to 120-V-ledninger og en neutral ledning. Når disse linjer er isoleret og snoet sammen, kaldes de for et triplexkabel. For at disse ledninger kan komme ind i en kundes lokaler, skal de normalt først passere gennem en elmåler og derefter gennem et hovedservicepanel, som normalt vil indeholde en “hoved” sikring eller en afbryder. Denne afbryder styrer al den elektriske strøm, der kommer ind i bygningen på en gang, og en række mindre sikringer/afbrydere, som beskytter de enkelte afgreningsledninger. Der er altid en hovedafbryder til at slukke for al strøm; når der anvendes afbrydere, er det hovedafbryderen, der sørger for denne afbryder. Den neutrale linje fra polen er forbundet til en jordforbindelse i nærheden af servicepanelet – ofte en ledende stang, der er drevet ned i jorden.

I boliger forsyner servicedråben bygningen med to separate 120 V-ledninger med modsat fase, så 240 V kan opnås ved at forbinde en kreds mellem de to 120 V-ledere, mens 120 V-kredse er forbundet mellem en af de to 120 V-ledninger og den neutrale linje. Desuden anvendes 240-V-kredsløb til apparater med høj effekt og større apparater som f.eks. klimaanlæg, tørretumblere, ovne og kedler, mens 120-V-kredsløb anvendes til belysning og almindelige små apparater. Det skal bemærkes, at der er tale om “nominelle” tal, hvilket betyder, at den faktiske spænding kan variere.

I Europa og mange andre lande anvendes der et trefaset 416Y/230-system. Tjenesteudfaldet består af tre 240 V-ledninger, eller faser, og en neutral ledning, som er jordet. Hver fasetråd leverer 240 V til de forbrugere, der er tilsluttet mellem den og den neutrale ledning. Hver af faserne fører 50 Hz vekselstrøm, som er 120° ude af fase i forhold til de to andre ledninger. De højere spændinger kombineret med den økonomiske trefasetransmissionsordning gør det muligt at lave længere stikledninger end i det nordamerikanske system, og at en enkelt stikledning kan betjene flere kunder.

Til kommercielle og industrielle stikledninger, som normalt er meget større og mere komplekse, anvendes et trefaset system. I USA består almindelige tjenester af 120Y/208 (tre 120 V-kredse 120° ude af fase, med 208 V linje til linje), 240 V trefaset og 480 V trefaset. I Canada er 575 V trefaset almindeligt, og 380-415 V eller 690 V trefaset findes i mange andre lande. Generelt anvendes højere spændinger til tunge industrielle belastninger og lavere spændinger til kommercielle applikationer.

Forskellen mellem kommercielle og private elinstallationer kan være ganske betydelig, især ved store installationer. Selv om de elektriske behov i en erhvervsbygning kan være enkle og bestå af nogle få lamper til nogle små strukturer, er de ofte ret komplekse med transformatorer og tungt industrielt udstyr. Når mangler ved el- eller belysningssystemer bliver tydelige og kræver opmærksomhed, er de normalt målbare og omfatter overspænding, udløste afbrydere, støjende forkoblinger og andre mere åbenlyse forhold som f.eks. uvirksomme elektriske beholdere eller belysningsarmaturer, der ofte opdages eller observeres under en gennemgang af systemet. Som illustreret i figur 9.16 og 9.17 er der en række typiske mangler, der findes i både det elektriske system og belysningssystemet.

Figur 9.16. Diagram, der viser typiske mangler fundet i elektriske systemer.

Figur 9.17. Diagram, der viser typiske mangler, der findes i belysningssystemer.

I mange erhvervsbygninger kommer den største belastning af et givet elsystem fra belysningskravene; derfor skal fordelingen og forvaltningen af el- og belysningsbelastninger altid overvåges regelmæssigt. Belysningsstyringen bør også kontrolleres med jævne mellemrum, fordi bygningens arealanvendelse ændres, og brugerne flytter sig i bygningen. Det er også meget tilrådeligt, at belysningssystemet er integreret med det elektriske system i anlægget. Belysningssystemer er designet til at sikre tilstrækkelig synlighed for både det indre og det ydre af en facilitet og består af en energikilde og distributionselementer, der normalt består af ledninger og lysemitterende udstyr.

Der er flere forskellige elektriske regler i dag, der håndhæves i forskellige jurisdiktioner i hele USA. Nogle af de større byer, som f.eks. New York og Los Angeles, har udarbejdet og vedtaget deres egne elektriske regler. National Electrical Code (NEC) og National Fire Protection Code (NFPC), der udgives af National Fire Protection Association (NFPA), dækker næsten alle elektriske systemkomponenter. NEC er almindeligvis helt eller delvist vedtaget af kommunerne. Inspektion af det elektriske system og belysningssystemet bør omfatte en bestemmelse af den generelle overholdelse af disse regler på anlægget.