Sikringar om bord i skip

Sikringar på skip beskyttar elektriske system mot kortslutning og overbelasting. Dei finst i mange ulike typar som t.d. automatsikringar. Alle sikringar må vere maritimt godkjende og følgje internasjonale standardar for sikker drift.

1. Typar sikringar på skip.

Høgeffekt- og høgspentsikringar

• Nyttast i hovudtavler og generatorar for å beskytte høgspenningskablar (1 kV).
• Kan vere hurtigutløysande (for sensitive system) eller treig (for å tåle startstraumar).
• Vanlege typar:
  • HV HRC-sikringar (High Rupturing Capacity) – (>1 kV).
  • Sikringar for transformatorar – beskyttar mot kortslutningar og overstraumar.

Lavspentsikringar (LV-fuses, under 1 kV).

• Nyttast i fordelingstavler, kontrollskap, maskiner og belysning.
• Vanlege typar:
  • Automatsikringar (MCB – Miniature Circuit Breakers) – beskyttar lys og små maskiner.
  • Sikringseffektbrytar (MCCB) – nyttast til motorar, varmeelement og større lastar.
  • D-sikringar (Diazed) og Neozed – lite nytta i dag.

Motorvernsikringar

• Spesialdesigna for å beskytte elektriske motorar mot overbelasting og kortslutning.
• Kan vere thermomagnetiske (kombinasjon av tid- og straumstyrt vern).

Gjenopprettbare sikringar.

• Automatsikringar (MCB, MCCB, ACB) – nyttast i staden for smeltesikringar. Kan tilbakestillast etter ei utkopling.
• Elektroniske vern – nyttast i moderne skip for nøyaktig overvåking og vern.

2. Krav til sikringar på skip

Sikringane må vere:

• Godkjende for maritime miljø (må tåle fukt, vibrasjonar og temperaturendringar).
• Dimensjonert riktig etter belasting og kabelkapasitet.
• Plassert lett tilgjengeleg for vedlikehald og utskifting.
• Tilpassa vern krav frå DNV, IEC 60092, SOLAS og klasseselskap.

3. Kvar nyttast sikringar om bord?

• Hovudtavla – Beskyttar generatorar og hovudkablar.
• Fordelingstavler – Beskyttar lavspentkretsar og maskiner.
• Motorstartarar – Beskyttar pumper, ventilasjonsvifter og Thrustarar.
• Navigasjonsutstyr – Hindrar feil i radar, radio og kontrollsystem.
• Naudstraums system – Sikrar straum til naudlys og alarmar.

Glasrøyrsikring

Typar glassikringar

1. Hurtigsikringar (Fast-acting, F-type) – Bryt kretsen raskt ved overbelasting.
2. Treig sikringar (Slow-blow, T-type) – Tåler kortvarige straumstøt før dei løyser ut, nyttig i motorar og transformatorar.

Glasrøyrsikringen på bilde under har eit fysisk mål på 5 * 20 mm

Bruksområder

• Elektroniske apparat (radioar, TV-ar, forsterkarar).
• Straumforsyningar.
• Elektronikk.

Sikringspatron (skrusikringar)

Kjenneteikn med gamle sikringspatronar:

• Skrusikringar (Diazed/D-sikringar) – Monterast i porselenssikringshaldarar med ein skrusokkel.
• Keramisk hylse – Gir høg varmebestandigheit og sikker isolasjon.
• Fargekode – Indikerar sikringen sin straumstyrke.
• Smeltetråd inni – Brenn av ved overbelasting, og sikringen må bytast ut.
• Botnskrue i sokkelen – Hindrar at feil sikringsstørelse vert sett inn.

Vanlege størelsar og fargekoder

Her er den riktige fargekoda for Diazed (D) skrusikringar:

Farge	Ampere (A)	Bruksområde
Grøn	6A	Styrestraum, lys og små apparat
Raud	10A	Mindre kursar (stikkontakter, lys)
Grå	16A	Vanlege stikkontakter
Blå	20A	Større apparat
Gul	25A	Varmtvannsberedarar, komfyrer
Svart	35A	Industri, større lastar
Kvit	50A	Høg belasting (industri)
Orange	63 A	Høg belasting (Mykje brukt som inntak i hus)

Disse fargekodane gjeld standard Diazed-sikringar (DII-serien). For større sikringar (DIII, DIV) kan fargane variere litt.

Utskifting og modernisering.

Dersom ein fortsatt har gamle skrusikringar, kan det vere lurt å oppgradere til automatsikringar (jordfeilautomatar). Disse er tryggare, lettare å bruke og treng ikkje bytast ut ved utløysing.

Automatsikringar

Ein automatsikring (MCB – Miniature Circuit Breaker) fungerer som ein automatisk straumbrytar som beskyttar elektriske kretsar mot overbelasting og kortslutning. Når den løyser ut, kan den enkelt resettast utan å måtte byte nokon delar, i motsetning til ein smeltesikring.

1. Hovudfunksjonar

Ein automatsikring beskyttar mot:

• Overbelasting – Dersom straumen er for høg over tid.
• Kortslutning – Dersom ein plutseleg stor straumstraum oppstår.

2. Oppbygging og virkemåte

Ein automatsikring består av to hovudutløysingsmekanismer:

2.1 Termisk vern (beskyttar mot overbelasting).

• Inni brytaren er det ein bimetall-strimmel (to metalltypar med ulik utvidingsgrad).
• Når straumen overstig nominell verdi over tid, vert strimmelen varm og bøyer seg.
• Når den bøyer seg nok, utløysast brytaren og kuttar straumen.
• Dette skjer gradvis, slik at små, kortvarige overbelastingar ikkje løyser ut brytaren i utrengsmål.

2.2 Magnetisk vern (beskyttar mot kortslutning).

• Ved kortslutning aukar straumen ekstremt raskt (fleire hundre gangar nominell straum).
• Ein elektromagnetisk spole inni brytaren reagerer straks på den høge straumen og trekkjer til seg ei utløysarmekanisme.
• Dette fører til ei øyblikkeleg utkopling (innan millisekund), slik at kablar og utstyr ikkje vert skada.

3. Tilbakestilling

Når automatsikringen har løyst ut:

1. Finn og rett opp feilen (t.d. fråkople overbelasting eller kortslutning).
2. Set brytaren tilbake i "på"-posisjon.

4. Vanlege typar automatsikringar

• B-karakteristikk – Løyser ut raskt ved 3–5 gangar nominell straum (nyttast i bustad).
• C-karakteristikk – Løyser ut ved 5–10 gangar nominell straum (nyttast til motorar og lysanlegg).
• D-karakteristikk – Løyser ut ved 10–20 gangar nominell straum (nyttast for tunge lastar som transformatorar).

5. Typar automatsikringar

• Standard automatsikringar (MCB) – Beskyttar mot overbelasting og kortslutning.
• Jordfeilautomatar (RCBO) – Kombinerer automatsikring og jordfeilbrytar.
• Jordfeilbrytar (RCD) – Oppdagar lekkasjestraum og beskyttar mot elektrisk støt.

Karakteristikkar på automatsikringar.

Automatsikringar kjem i ulike "utløysingskarakteristikkar", avhengig av kor følsomme dei skal vere for straumstøt:

Type	Bruksområde	Skildring
B-karakteristikk	Innreiing på skip Bustadar	Sler ut ved 3–5 gangar nominell straum (følsom for små overbelastingar)
C-karakteristikk	Motorar og store lastar	Sler ut ved 5–10 gangar nominell straum (tåler kortvarige straumstøt)
D-karakteristikk	Spesielle industrier	Sler ut ved 10–20 gangar nominell straum (nyttast i motorar og transformatorar)

Vanlege ampereverdier automatsikringar.

Ampere (A)	Bruksområde
10 A og 13 A	> Lyskursar
15 A og 16A	> Stikkontakter
20 A	> Store apparat
25 A	> Komfyrar, varmtvannsberedarar
32 A	> Industri, skip og elbilladarar
40 A	> Industri, skip
50 A	> Industri, skip
63 A	> Industri, skip
80 A	> Industri, skip
100 A	> Industri, skip
125 A	> Industri, skip

Foto Schneider Electric

---

Utløysingskurve for automatsikring

Sikringseffektbrytar (automatsikring)

Ein sikringseffektbrytar fungerer på same måte som ein vanleg effektbrytar, men med automatiske reset-mogelegheiter, slik at den kan koplast inn igjen etter at feilen er retta. Den kombinerer to vern:

1. Termisk vern (overbelastingsvern)
   • Nyttar eit bimetallelement som bøyer seg ved langvarig høg straum og utløyser brytaren.
   • Gir ei forsinka utkopling for å skille mellom normal straumauke og farleg overbelasting.
2. Magnetisk vern (kortslutningsvern)
   • Ein elektromagnetisk spole aktiverar ein mekanisme som straks koplar ut brytaren ved kortslutning.

Den nyttast ofte i fordelingstavler på skip, industri og bygningar der rask reaktivering er viktig.

Ein sikringseffektbryter er i praksis ein automatsikring, men ofte med høgare kapasitet og fleire avanserte vern enn vanlege hushaldningsautomatsikringar.

Forskjellen ligg i bruksområde og kapasitet:

• Ein automatsikring nyttast typisk i innreiing og mindre fordelingsanlegg (til dømes 10 A eller 16 A i sikringsskapet i innreiing).
• Ein sikringseffektbrytar nyttast i industrien, skip og større elektriske system med høgare straumstyrkar (til dømes 100 A, 400 A eller meir).

Men prinsippet er det same: Den koplar ut straumen ved feil og kan resettast utan at nokon delar må bytast.

Sikringseffektbrytar kan ha fleire nemningar, avhengig av type og bruksområde.

---

MCCB – Molded Case Circuit Breaker (støypt kapsla effektbrytar)

• Ein robust effektbrytar med termisk og magnetisk vern.
• Kan nyttast i lavspenningssystem (opptil 1000 V).
• Vanleg i skip, industri og større fordelingsanlegg.

Så dersom ein snakkar om ein sikringseffektbrytar, vil MCCB vere den mest relevante nemninga i industri og skipsanlegg.

Effektbrytar Schneider Electric:

ComPacT NSX med termomagnetisk vern NSX100N-TM100D 3P3T 100A 90kA/230VAC - 50kA/415VAC.

Jordfeilbrytar RCCB

Ein jordfeilbryter eller feilstraumbrytar, er ein viktig sikkerheitskomponent i elektriske anlegg. Den beskyttar personar mot elektrisk støt og hindrar brannar grunna jordfeil.

Korleis virkar ein jordfeilbrytar?

Ein jordfeilbrytar overvåkar straumen som går ut og inn av ein elektrisk krets (gjennom fase og nøytralleiar). Under normale forhold er straumen inn og ut lik. Dersom noko av straumen tek ein «feil veg» – til dømes gjennom ein person til jord – vil det bli ei ubalanse. Jordfeilbrytaren registrerer denne ubalansen og koplar straks ut straumen (typisk innan 30 millisekund).

Jordfeilbrytar i IT-anlegg.

I IT-anlegg (isolert eller impedansejorda system), finst det ingen direkte jorda nøytralleiar, og det kan gjere det litt meir komplisert å forstå korleis ein jordfeilbrytar fungerer – men prinsippet er fortsatt det same: den måler straumforskjell.

Sjølv om det ikkje er ein nøytralleiar i systemet, vil det likevel alltid være straumflyt i leiarane til og frå lasta. Jordfeilbrytaren i eit IT-anlegg overvåkar summen av straumen i alle straumførande leiarar (alle fasar).

Prinsipp

Summen av straumen i alle leiarar (fasar) skal være lik null. Dersom noko av straumen lek til jord (jordfeil), blir summen ≠ 0, og brytaren koplar ut.

Differensialstraum i IT-anlegg:

• I eit trefase IT-anlegg (f.eks. L1, L2, L3):
  • Jordfeilbrytaren overvåkar L1 + L2 + L3.
  • Under normale forhold er summen av straumen i disse tre leiarane = 0 (vekselvis balansert).
  • Ved jordfeil (til dømes i L1), vil ein del straum «forsvinne» til jord, og summen blir ≠ 0. ( ≠ betyr «ikkje lik»)
  • Jordfeilbrytaren detekterar dette og koplar ut.

Du kan tenkje på det som at jordfeilbrytaren ser etter «manglande straum» i dei straumførande leiarane – uansett om det er ein nøytral til stades eller ikkje.

Jordfeilautomat RCBO (Residual Current Breaker with Overcurrent protection)

---

Den sler av straumen dersom:

1. Du nyttar for mykje straum (overbelasting).
2. Det skjer ei kortslutning.
3. Det lek straum til jord (t.d. gjennom kroppen din eller ei øydelagt leidning).

Fordelar

• Tek mindre plass i sikringsskapet (2-i-1).
• Gir betre tryggleik.
• Enkel feilsøking (viser kvar feilen er).

Effektbrytarar

1. Oppbygging av ein effektbrytar

Effektbrytarar finst i ulike typar og størelsar, men dei har som regel følgjande hovudkomponentar:

1.1 Hovuddelar.

• Hovudkontakter
  • Leiar straumen når brytaren er innkopla.
  • Må vere dimensjonert for høg spenning og straum.
• Bogeløysingskammer (Arc Chute)
  • Når brytaren åpnast under belasting, oppstår ein lysboge.
  • Bogeløysingskammeret delar opp og sløkkjer lysbogen raskt for å unngå skade.
• Drivmekanisme
  • Bevegar hovudkontaktene ved å åpne eller lukke brytaren.
  • Kan være fjørmekanisk, elektromagnetisk eller pneumatisk.
• Vern- og styringseining
  • Inneheld overstraumsvern, kortslutningsvern, jordfeilvern osv.
  • Moderne effektbrytarar har ofte elektroniske relé som kan programmerast.
• Hus/Kapsling
  • Beskyttar dei interne delane mot støv, fukt og mekanisk skade.

---

2. Virkemåte

2.1 Normal Drift.

• Når brytaren er lukka, leiar hovudkontaktene straumen utan avbrot.
• Ei innebygd elektronisk eller termisk overvåking sørgjer for at straumen held seg innanfor normale grenser.

2.2 Feiltilstandar og utløysing.

Når ein feil oppstår (t.d. overbelasting, kortslutning eller jordfeil), vil brytaren kople ut kretsen automatisk for å beskytte systemet.
- Overstraumsvern (Termisk eller Elektronisk vern)
- Ved overbelastning aukar straumen, og eit termisk element (bimetall) eller eit elektronisk målesystem vil registrere dette og utløyse brytaren etter ei tidsforsinking.
- Kortslutningsvern (Magnetisk vern)
- Ei kortslutning fører til ei kraftig straumauke. Ein elektromagnetisk utløysar aktiverast momentant og brytaren åpnast med ein gong.
- Jordfeilvern
- Oppdagar lekkasjestraum til jord og koplar ut ved ei førehandsinnstilt grense.
- Retureffektvern (Reverse Power Protection, 32G)
- Nyttast særskilt i generatorbrytarar for å hindre at ein generator trekkjer effekt i staden for å levere.

3. Typar effektbrytarar

Effektbrytarar kan klassifiserast etter kvar dei nyttast og korleis dei fungerer:

• Luftbrytar (ACB – Air Circuit Breaker).
  • Nyttar luft som isolasjonsmedium.
  • Vanleg i lavspenningsanlegg (opp til 1000V).
• Vakuumbrytar (VCB – Vacuum Circuit Breaker).
  • Nyttar vakuum for å sløkkje lysbogen.
    Nyttast ofte i mellomspenningsanlegg (1 kV – 36 kV).
• SF₆-bryter (SF₆ Circuit Breaker).
  • Nyttar svovelheksafluorid (SF₆) gass for å sløkkje lysbogen.
  • Vanleg i høgspenningsanlegg (>36 kV).
• SM AirSeT – SF₆-fritt modulæranlegg opp til 24 kV.
  • AirSeT er eit SF₆-fritt, modulært luftisolert koplingsanlegg for sekundære distribusjonsnett.
  • Anlegget nyttar rein luft og vakumteknologi for å erstatte SF₆ og andre klimagassar.
• Olje- eller gassisolert brytar.
  • Nyttast sjeldan i dag, men finst i eldre installasjonar.

4. Plassering og bruk i skip

• Effektbrytarar nyttast i hovudtavler, fordelingstavler, og generatorbrytarar på skip.
• I generatoranlegg har dei ekstra vernefunksjonar som under-/overfrekvensvern (81U/81O) og retureffektvern (32G).

Alle brytarane under er frå Schneider Electric.

---

Schneider SM AirSeT brytar

Schneider SM AirSeT – ein ny, SF₆‑fri mellomspennings‑effektbrytar:

Kva er SM AirSeT?

• Ein modulær, SF₆‑fri mellomspenningsbrytar (opptil 24 kV) – nyttar rein luft som isolasjon i staden for den sterke drivhusgassen SF₆.
• Kombinerer rein luftisolasjon med vakuum-interruptorer (SVI – Shunt Vacuum Interruption) for å bryte straumen trygt.

Oppbygging

1. Luft som isolasjonsmedium.
   • Trykkluft med GWP = 0 – miljøvennleg løsying.
2. Shunt Vacuum Interruption (SVI).
   • Straumen shuntast via ein vakuumbrytar når sveiseplatene vert skilde, noko som gir sikker avbryting utan SF₆.
3. EvoPacT vakuumbrytar.
   • Høg yting og robust utføring, designa for ≥ 10 000 operasjonar og mekanisk støtmotstand.
   • CompoDrive‑mekanisme i komposittmateriale gir lang levetid (\~40 år) og høg driftssikkerheit.
4. Tre-posisjons brytar.
   • Lukka, åpen/frakopla og jordnet – lik tradisjonellt SF₆‑switchgear, for å gjere overgangen enkel.
5. Digital tilkopling og sensorar.
   • IoT‑satsar: innebygde trådlause sensorar, sanntidsovervåking via EcoStruxure‑plattform

Virkemåte

• Ved normal drift: luftisolasjon opprettheld spenning, ingen brytarhandling.
• Ved åpningskommando: straum leiast parallelt gjennom vakuum-interruptor → åpning → bryt straumen trygt utan lysbogar i luft.
• Straumslutt før luftgap – sikrare mot lysbogar.

Fordeler

Fordel	Skildring
Miljø	Ingen SF₆ → lav miljøpåvirking, unngår gassreguleringar
Driftssikkerheit	Robust i 40+ år, 10 000 operasjonar, CompoDrive gir støtmotstand
Digital overvåking	Sanntidsdata for helsetilstand, reduserer uplanlagt drift
Kompakt	Same footprint som tradisjonelle SM6‑panel
Enkel oppgradering	Kan erstatte eksisterande panel utan ombygging

Anerkjennelsar & brukstilfelle

• Vunne Frost & Sullivan "Product Leadership Award LATAM 2022" for påliteligheit og lav miljøpåvirking.
• Installert i prosjekt som Milanos e‑bus‑infrastruktur; reduserte SF₆‑utslipp med ca. 560 t CO₂‑ekvivalentar.
• Tildelt "Energy Efficient Solution of the Year" i Hellas for sin bærekraftige teknologi.

Selektivitet

Typar av selektivitet

1. Straumselektivitet (Overstraums selektivitet).
   • Den minste sikringen eller brytaren (nærmast lasta) løyser ut først fordi den har ei lavare straumgrense enn hovedbrytaren.
   • Døme: Ein 16A sikring framfor ein 100A hovedbrytar – ved feil på ei last kopla til 16A sikringen, løyser berre denne ut.
2. Tidsselektivitet (Tidsforsinka selektivitet).
   • Hovedbrytaren har ei tidsforsinking slik at underordna sikringar eller brytarar får tid til å løyse ut først.
   • Døme: Ein underbrytar (t.d. 100A) har ein raskare respons enn ein overordna brytar (t.d. 400A) som er forsinka.
3. Energi- eller I²t-selektivitet.
   • Basert på lysbogen sin energi (I²t-verdi) – den brytaren som slepp gjennom minst energi, løyser ut først.
   • Nyttast ofte i effektbrytarar med elektroniske utløysareiningar.
4. Soneselektivitet (Kommunikativ selektivitet).
   - Elektroniske vern kommuniserer med kvarandre og sikrar at berre den nødvendige brytaren løyser ut.
   - Nyttast i store anlegg med digitale vernerelé.

Kvifor er selektivitet viktig?

• Sikringa nærmast feilstaden løyser ut først.
• Auka driftssikkerheit – kun feilområdet koplast ut, resten av systemet forblir aktivt.
• Redusert nedetid – færre unødvendige straumbrot.
• Betre vern av utstyr og system.
• Økonomiske fordelar – færre driftsavbrot betyr lavare tap.