KENNIS VAN ZAKEN Een veilige en bedrijfszekere distributie van elektriciteit, daar richt Holec zich op als vooraanstaande Nederlandse fabrikant van systemen en componenten voor de elektrische energietechniek. Holec ontwikkelt, produceert en levert schakelsystemen en schakelcomponenten voor de distributie van elektrische energie en voor de elektrische voeding van industriële processen. De producten en diensten van Holec vinden toepassing in verdeelstations, in residentiële en utiliteitsaansluitingen en voor lichte en zware industrievoedingen. Een jarenlange ervaring in het vakgebied heeft de kennis opgeleverd die Holec toepast in producten en diensten. Die kennis stellen we ook graag aan u ter beschikking. Vandaar dit boekje. Hier vindt u een verzameling van gegevens die in de dagelijkse praktijk van de elektrische energietechniek onmisbaar is. Suggesties die dit boekje nog completer kunnen maken verwerken wij graag in een volgende uitgave. Stuur uw reacties naar: Holec Holland N.V. afdeling Corporate Communications, Postbus 23, 7550 AA Hengelo. Of per e-mail aan
[email protected] www.et-installateur.nl Veel gebruikte informatie uit dit boekje, aangevuld met handige toepassingen om berekeningen te maken staan op de site www.et-installateur.nl. Deze site richt zich op de dagelijkse praktijk van de elektrotechnisch installateur. Allerlei wetenswaardigheden en praktijkgegevens zijn hier na te kijken. Uw vraagbaak op internet. Holec biedt u ook persoonlijke ondersteuning via het Steunpunt (telefoon 074 – 246 32 22, fax 074 246 33 02 of e-mail
[email protected]). Daar kunt u met al uw vragen terecht en levert een technische staf u de antwoorden die aansluiten bij uw praktijk. september 2001, Hengelo 1
ADRESSEN HOLEC HOLLAND N.V. NEDERLAND Holec Holland N.V. Holec Middenspanning Holec Laagspanning Europalaan 202, 7559 SC Hengelo Postbus 23, 7550 AA Hengelo Tel: 074-246 91 11 Fax: 074-246 44 44 Holec Algemene Toelevering B.V. Europalaan 210, 7559 SC Hengelo Postbus 13, 7550 AA Hengelo Tel: 074-246 48 00 Fax: 074-246 41 30 Holec Service Organisatie Europalaan 202, 7559 SC Hengelo Postbus 23, 7550 AA Hengelo Tel: 074-246 91 11 Fax: 074-246 69 06 Industrieterrein Het Rondeel Ringveste 1A, 3992 DD Houten Tel: 074-246 69 32 Fax: 074-246 69 55 HLK Energietechniek B.V. Industrieweg 40, 2651 BD Berkel en Rodenrijs Postbus 97, 2650 AB Berkel en Rodenrijs Tel: 010-511 65 55 Fax: 010-511 82 10
2
ADRESSEN HOLEC HOLLAND N.V. NEDERLAND AUSTRALIË Holec Pty. Ltd. 1-5 Carter Street Homebush Bay NSW2127 Tel: 00 61 293 64 1777 Fax: 00 61 29748 1011 Postadres: Locked Bag 103 Silverwater DC, NSW 1811 BELGIË Schréder-Hazemeyer S.A. Lusambostraat 67 B-1190 Brussel Tel: 00 32 233 220 40 Fax: 00 32 233 221 60 CHINA Zhenjiang Holec Electrical Systems Co. Ltd. (Middenspanning) South side of Ming Zhu Square, Da Qiao Rd. Yangzhong City 212200, Jiangsu Province Peoples Republic of China Tel: 00 86 511 822 2000 Fax: 00 86 511 822 1717 DENEMARKEN Holec A/S Niels Bohrsvej 2 P.O. Box 410 DK-7100 Vejle Tel: 00 45 758 248 11Fax: 00 45 758 273 17 Naverland 15 DK-2600 Glostrup Tel: 00 45 434 411 22 Fax: 00 45 434 411 20
3
FINLAND Holec OY Sinikalliontie 3a Fin-02630 Espoo Tel: 00 359 9 439 34.00 Fax:00 358 9 439 34 033 POLEN Holec SP. z o.o ul. Piekary 1961-823 Poznan Tel: 00 48 61 6659860 Fax: 00 48 61 8529871 SPANJE H.E.S. Ctra. de Tiana s/n. Esq. N-11 08911 Badalona (Barcelona) Tel: 00 34 3 389 42 62 Fax: 00 34 3 384 35 86 TSJECHIË ETS Teplice a.s. Modlanská 415 02 Teplice Tel: 00 420 417 46 300 Fax: 00 420 417 531 247 ZWEDEN Holec AB Hammarvägen 19 Arlöv Malmö Tel: 00 46 404 309 70 Fax: 00 46 404 355 70
Holec Holland N.V. maakt deel uit van de Elektrische Divisie Delta Delta plc. 1 Kingsway, London, WC2B 6XF, Engeland Telefoon +44 171 836 3535 Delta Electrical Ltd. Reddings Lane, Birmingham, B11 3EZ, United Kingdom Tel: +44 121 685 2100 Fax: +44 121 706 6157 4
OVERZICHT VAN PRODUCTEN EN ACTIVITEITEN MIDDENSPANNINGSSCHAKEL- EN VERDEELSYSTEMEN
Unitole:
metaalomsloten, luchtgeïsoleerd schakelmaterieel met uitrijdbare vacuümvermogenschakelaars, -contactoren en -lastschakelaars. (12 en 24 kV)
Innovac MMS: metaalomsloten, luchtgeïsoleerd schakelmaterieel, met vaste vacuümvermogenschakelaars. (12 en 24 kV) Capitole HC:
gietharsgeïsoleerd schakelmaterieel, in metalen omhulling met uitrijdbare vacuüm- of oliearmevermogenschakelaars en oliearme-lastschakelaars. (12 en 24 kV)
Innovac SVS:
gietharsgeïsoleerd schakelmaterieel, in metalen omhulling met vaste vacuümlastscheiders, vacuümlastscheidercombinaties met veiligheden en vacuümvermogenschakelaars. (12 en 24 kV)
Magnefix:
volledig gietharsgeïsoleerd schakelmaterieel met hardgaslastscheiders en lastscheiders met veiligheden, max. 15 kV.
MIDDENSPANNINGSSCHAKELCOMPONENTEN
Vacuümonderbrekers
voor toepassing als vermogenschakelaar of lastschakelaar. (12 tot 36 kV)
Vacuümvermogenschakelaars
type COMPACT en STANDAARD met Holec vacuümonderbrekers.
LAAGSPANNINGSSCHAKEL- EN VERDEELSYSTEMEN
Capitole 40:
schakel- en verdeelsysteem en Motor Control Centres in plaatstalen omhulling met afgaande velden in plug-in uitvoering. Toepassing: industrie en utiliteit.
Clink:
automatiseringssysteem voor MCC’s en schakel- en verdeelsystemen t.b.v. intelligent motor management en power monitoring. Toepassing: (Proces)industrie.
5
Capitole 20:
schakel- en verdeelsysteem in plaatstalen omhulling met afgaande velden in plug-in uitvoering. Toepassing: bedrijfs-, kantoor- en utiliteitsgebouwen alsmede industrie.
Tabula:
plaatstaalomhuld schakel- en verdeelsysteem voor paneelbouwers voor hoofd- en onderverdelingen en Motor Control Centres.
Halyester:
schakel- en verdeelsysteem voor binnen- en buitenopstelling tot 1600 A. Toepassing: industrie, utiliteit, winkels.
Viditole:
schakel- en verdeelsysteem tot 1600 A, ook in volledig geïsoleerde uitvoering met voorgemonteerde of los te leveren inbouwmodulen. Toepassing: utiliteitsbouw, lichte industrie, woningen, winkels en kantoren.
Medusa
kunststof schakel- en verdeelsysteem tot 80 A, gebaseerd op systeem 55, met maximale mogelijkheden voor inbouw van een groot aantal modulaire componenten Toepassing: utiliteitsbouw, lichte industrie, woningen, winkels en kantoren.
Systeem 55:
modulair kunststof schakel- en verdeelsysteem voor woningen, winkels en kantoren tot 125 A.
Systeem 55 FLEX:
flexibel kunststof schakel- en verdeelsysteem met voorbedrade componenten voor het zelf samenstellen van installaties tot 125 A.
Multima:
energie- en informatiecentrale waarin nutsvoorzieningen zoals gas, water en elektriciteit worden gecombineerd met functies zoals CAI en telefoon.
Tiara:
decentraal schakel- en verdeelsysteem voor woningen, winkels, kantoren en andere zakelijke gebouwen.
Xanura:
Modulair huisautomatiseringssysteem voor aansturing van audio, video, verlichting en beveiliging Toepassing: zowel nieuwbouw als bestaande bouw.
Distonet:
(schakelbare) veilighedenstroken en kunststof kabelverdeelkasten t.b.v. energiedistributie in verdeelnetten.
6
LAAGSPANNINGSCOMPONENTEN
Modulaire componenten Installatie-automaten Aardlekautomaten Aardlekschakelaars Pulsschakelaars Relais Trappenhuisschakelaars Schemerschakelaars Schakelklokken Beltransformatoren Overspanningsafleiders Contactdozen Veilighedenlastscheiders Patroonlastscheiders Omschakelaars/6-polige schakelaars Lastscheiders Lastscheiders
Type E8./E, 6 A-63 A Alamat type NE, 6 A-32 A Type HD, 6 A-50 A Type NPFI, 25 A - 100 A Type NFS, 16 A Type NFR, 10 - 16 A Type AE 68, 16 A Type IC 68 L20000, 16 A Type IH 68, 16 A Type NTR 0,5 - 2 A, NTF 1 A Type OVP, 16 A-63 A Type NST, 16 A Pasco, type LPC, 2 A - 50 A Paco, type PHM, 2 A - 50 A Type QM, 63 A-100 A Duco, type DMV, 40 A-63 A Dumeco, type DMM, 125 A
Niet-modulaire componenten Lastscheiders Dumeco, type DMV, 160 A-3600 A Lastscheiders Q-Line, 40 A - 3600 A Veilighedenlastscheiders Type QSA, 40 A - 800 A Type Q-Quick, 40 A - 400 A Patronenlastscheiders Type FSC, 160 A-400 A Draaischakelaars Type RSD, 25 A Schroefpatroonhouders Isocoupe, 25 A-63A Mespatroonhouders Isodin, 160 A-1250 A Mespatronen Isodin, 2 A-1000 A Vermogenschakelaars Aeromat, 1000 A-3200 A Stroomtransformatoren Type HF, 30 A-5000 A Industriestopcontacten Haceno, 16 A-125 A Industriestopcontacten Holec, 16 A-32A Herinschakelingsrelais ERM/TDRM/TDRM2 Aardlekmonitoren Type ELM, 25 A-125 A Knoppen en handels K-line, voor schakelaars met as 6, 8 , 10 , 12 en 14 mm vierkant
7
lengte massa tijd elektrische stroom thermo-dynamische temperatuur lichtsterkte hoeveelheid stof
symbool
grondeenheid
eenheid
l m t I T l n
meter kilogram seconde ampère kelvin candela mol
m kg s A K cd mol
1018 1015 1012 109 106 103 102 101
= = = = = = = =
exa peta tera giga mega kilo hecto deca
= = = = = = = =
E P T G M k h da
∝ Ω
radiaal steradiaal
rad sr
10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18
= = = = = = = =
deci centi milli micro nano pico femto atto
= = = = = = = =
d c m µ n p f a
aanvullende grootheden (vlakke) hoek ruimtehoek
SI-EENHEDEN
basisgrootheid
voorvoegsels
(Gegevens ontleend aan NEN 999)
basisgrootheden en grondeenheden
8
9
afgeleide eenheden
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheid symbool
naam
eenheid
lengte breedte hoogte dikte middellijn straal weg(lengte)
l b h d;δ d r s
meter
m
oppervlak
A;S
vierkante meter
m2
volume, inhoud
V
kubieke meter
m3
hoek
α, β,γ,..
radiaal
rad
algemeen
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheid symbool
naam
eenheid
tijd periode (duur) tijdconstante
t T τ
seconde
s
massa dichtheid
m ρ
kilogram kilogram per kubieke meter
kg kg / m3
arbeid energie hoeveelheid warmte
W;A E Q
joule
J
vermogen wrijvingscoëfficiënt volumestroom massastroom
P f;µ qv qm
watt dimensieloos kubieke meter per seconde kilogram per seconde
W m3/s kg/s
10
11
mechanica
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheid symbool
vaste stoffen rekgrens druk elasticiteitsmodules afschuivingsmodules normaalspanning schuifspanning relatieve rek
Rp p E G σ τ ∈
gassen/vloeistoffen druk (spanning)
p
naam
Pascal
eenheid
Pa
(dimensieloos)
Pascal
Pa
mechanica
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheid symbool
naam
eenheid
moment van kracht moment van koppel
M T
newton meter newton meter
N.m N.m
weerstandsmoment (massa)traagheidsmoment
W I, J
meter tot de derde kilogram meter kwadraat
m3 kg.m2
veerstijfheid
c, k
newton per meter
N/m
snelheid
v
meter per seconde
m/s
versnelling versnelling van de vrije val
a g
meter per seconde kwadraat meter per seconde kwadraat
m/s2 m/s2
rotatiefrequentie hoeksnelheid hoekversnelling
n ω ∝
per seconde radiaal per seconde radiaal per seconde kwadraat
1/s rad/s rad/s2
12
13
warmte
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheden symbool
naam
eenheid
temperatuur liniaire uitzettingscoëfficient
T α, λ
kelvin per kelvin
K 1/K
hoeveelheid warmte warmtestroom warmtestroomdichtheid warmtegeleiding warmtegeleidingscoëfficiënt warmteoverdrachtscoëfficiënt
Q ϕ q G λ a, h
joule watt watt per watt per watt per watt per
J W W/m2 W/K W/(m.K) W/(m2.K)
warmtedoorgangscoëfficiënt warmteweerstand warmte-isolatiecoëfficiënt warmtecapaciteit
K R M C
kelvin kelvin per watt kelvin vierkante meter per watt joule per kelvin
vierkante meter kelvin meter kelvin vierkante meter kelvin
K K/W K.m2/W J/K
elektriciteit en magnetisme
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheden symbool
naam
eenheid
elektrische spanning
U
volt
V
elektrische weerstand soortelijke weerstand soortelijke geleiding
R ρ σ ,γ
ohm ohm meter siemens per meter
Ω Ωm S/m
werkzaam vermogen
P
watt
W
energie arbeid hoeveelheid warmte
E; W W;A Q
joule joule joule
J J J
golflengte frequentie
λ f
meter hertz
m Hz
14
15
elektriciteit en magnetisme
SI-eenheden
grootheid naam
SI-eenheden symbool
naam
eenheid
elektrische veldsterkte
E
volt per meter
V/m
stroomdichtheid elektrische lading capaciteit
J Q C
ampère per vierkante meter coulomb farad
A/m2 C F
magnetische flux magnetische inductie magnetische veldsterkte
φ B H
weber tesla ampère per meter
Wb T A/m
zelfinductie permeabiliteit
L µ
henry henry per meter
H H/m
omrekeningsfactoren grootheid druk
energie
energie, arbeid gewicht hoek hoeveelheid warmte magnetische inductie magnetische veldsterkte massastroom moment van kracht
SI-eenheden eenheid kgf/cm2=at torr lbf/ft2 atm bar kcal kgf.m kWh Btu lbf kgf.m kgf rad minuut cal Gs Oe kg/h kgf.m
→x 9,80665,104 1,333.102 4,78803.101 1,01325.105 105 4,1868.103 9,80665 3,6.106 1,05506.103 4,4482 9,80665 9,80665 5,7029578.101 1/60 4,1868 10-4 79,58.101 2,7778.10-4 9,80665
x← 1,01972,10-5 7,502.10-3 2,089.10-2 9,86923.10-6 10-5 2,388410-4 1,01972.10-1 2,8.10-7 9,47813.10-4 2,2481.10-1 1,01972.10-1 1,01972.10-1 1,7445329.10-2 60 2,3885.10-1 104 1,257.10-2 3,600.103 1,01972.10-1
eenheid N/m2 = Pa Pa Pa Pa Pa J J J J J J N graden graden J T A/m kg/s N.m
16
17
omrekeningsfactoren grootheid rotatiesnelheid snelheid soortelijke warmte soortelijke weerstand spanning (werktuigbouw)
temperatuur vermogen
volumestroom warmtestroom
SI-eenheden eenheid omw/min km/h kcal/(kg.°C) Ω.mm2/m kgf/mm2 UK tonf/in2 lbf/in2 lbf/in2 °C °F kgf.m/s pk kcal/h m3h kcal/h
→x 1,047198.10-1 2,7778.10-1 4,1868.103 10-6 9,80665 1,54443.101 6,8947.10-3 6,8947 (273,15 + T) (255,37 + 5/9T) 9,80665 7,35499.102 1,163 2,778.10-4 1,163
x← 9,549292 3,6000 2,3885.10-4 106 1,01972.10-1 6,4750.10-2 1,45040.102 1,45040.10-1 (T - 273,15) (9/5T-459,67) 1,01972.10-1 1,35962.10-3 8,598.10-1 3,600.103 8,598.10-1
eenheid rad/s m/s J/kg.K Ω.m N/mm2 = MPa N/mm2 = MPa N/mm2 = MPa kPa K K W W W m3/s W
omrekeningsfactoren grootheid lengte
oppervlak volume gewicht
dichtheid vermogen energie soortelijke warmte
SI-eenheden eenheid
18
inch foot yard mile sq. inch cu. ft UK gallon US gallon Ib short ton = 2000 Ib us long ton = 2240 Ib metric ton = 2205 Ib psi psi hp hp Btu Btu Bt/ft3 Bt/ft3 Btu/Ib.°F Btu/Ib.°F
→x 2,54 30,48 91,44 1609 6,452 0,02832 4,456 3,785 0,4536 907 1016 1000 0,070307 6,8948 1,013 745,700 0,252 1,05506 8,899 37,2589 k 1 4,1868
x←
eenheid
0,394 0,033 0,099 0,0006215 0,155 35,3148 0,224 0,264 2,205 0,00110 0,00098 0,001 14,223 0,145 0,987 0,00134 3,968 0,948 0,112 0,02684 1 0,239
cm cm cm m cm2 m3 I l kg kg kg kg kg/cm2 mPa pk W cal kJ kcal/m3 J/m3 kcal/kg.°C kJ/(kg.K)
19
omrekeningsfactoren europese valuta land
munteenheid
België Duitsland Finland Frankrijk Griekenland Ierland Italië Luxemburg Nederland Oostenrijk Portugal Spanje
Frank (BEF) Mark (DEM) Markka (FIM) Franc (FRF) Drachme (GRD) Pond (IEP) Lire (ITL) Frank (LUF) Gulden (NLG) Schilling (ATS) Escudo (PTE) Peseta (ESP)
SI-eenheden →x 0,024789 0,511291 0,168187 0,152449 0,002934 1,269738 0,000516 0,024789 0,453780 0,072672 0,004987 0,006010
x← 40,3399 1,95583 5,94573 6,55957 340,750 0,787564 1936,27 40,3399 2,20371 13,7603 200,482 166,386
euro euro euro euro euro euro euro euro euro euro euro euro euro
(EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR) (EUR)
ENKELE FORMULES Vermogen en energie elektrisch schijnbaar vermogen elektrisch werkzaam vermogen elektrisch blind vermogen elektrische energie Spanning en stroom 1e wet Kirchhoff 2e wet Kirchhoff gemiddelde waarde sinus effectieve waarde sinus impedantie
S P Q E
= = = =
U.I U.I.cos ϕ U.I.sin ϕ U.I.t
∑I (knooppunt) ∑U (kring) Ugem U Z
= = = = =
O O 0 û/√2 U/I
Weerstand wet van Ohm soortelijke weerstand temperatuurcoëfficiënt serieschakeling weerstanden parallelschakeling weerstanden
U ρ α Rtot 1/Rtot
= = = = =
I.R R. A/l ∆T.∆R/R ∑R ∑ 1/R
Capaciteit capaciteit serieschakeling capaciteiten parallelschakeling capaciteiten energie-geladen condensator sterschakeling driehoekschakeling
C 1/Ctot Ctot W Ul Ul
= = = = = =
Qc/U ∑1/C ∑C 0,5. CU2 Uf.√3; Il = If Uf ; Il =If.√3
L W XL Xc
= = = =
N. Ø/I 0,5.L.I2 ω. L 1/(ω. C)
Zelfinductie zelfinductie energie spoel reactantie
20
ELEKTROTECHNISCHE SYMBOLEN Gegevens ontleend aan LOS 5152 naam
symbool
motor
M
roterende generator
G
driepolige contactdoos (tafelcontactdoos) met verplaatsbare leidingen relaisspoel met één actieve wikkeling licht(aansluit)punt
voltmeter
V
ampèremeter
A
(bel)transformator
kilowatt-uurmeter gelijkstroom, gelijkspanning wisselstroom, wisselspanning gelijk- of wisselstroom, gelijk- of wisselspanning driefasenwisselstroom (draaistroom) met neutrale geleider (nul), 50 Hz driefasig stelsel in Y- of sterschakeling driefasig stelsel in D-, delta of driehoeksschakeling driefasig stelsel in Z- of zigzagschakeling
21
naam
symbool
leiding, geleider nul (N)
beschermingsleiding (PE) (hoofd) aardleiding (E), functionele aarde (E) gecombineerde beschermingsleiding en nul (PEN) drie fasen, beschermingsleiding en nul
losneembare aansluitklem
losneembare aansluitklem, aarde
losneembare aansluitklem, nul
wikkeling, spoel, smoorspoel (zelf) inductie
weerstand
condensator
spanningsbron
stroombron
22
naam
maakcontact
verbreekcontact
wisselcontact
schakelaar, algemeen
scheider
lastschakelaar
lastscheider
lastscheider, 4-polig
veilighedenlastscheider, combinatie lastscheider met smeltveiligheden
patronenlastscheider
23
symbool
naam
symbool
contactor
vermogenschakelaar
minimumspanningsschakelaar
vermogenschakelaar met elektromagnetische overstroombeveiliging
vermogenschakelaar met thermische en elektromagnetische overstroombeveiliging (installatie-automaat)
aardlekautomaat
aardlekschakelaar
smeltveiligheid
smeltveiligheid waarbij de voedende zijde is aangegeven door een dikke lijn
tweepolige (licht) groepsschakelaar
24
KLEURENCODES weerstanden en condensatoren
eenheden: weerstand in Ω condensator in pF A BD
T
A BC D T
T A B D
TC A B D T
AB D T
}
kool- of metaalweerstanden
}
keramische condensatoren
ABDTV
folie-condensatoren
ABV
+ elektrolytische condensatoren (waarden in µF)
D
DBA
NTC-weerstanden (waarden bij 25°C)
T
25
A B C D T TC V
: : : : : : :
eerste cijfer tweede cijfer derde cijfer n vermenigvuldigen met 10 tolerantie code voor temperatuurcoëfficient code voor toelaatbare spanning
A/B/C zwart bruin rood oranje geel groen blauw violet grijs wit
D n = zwart 0 bruin 1 rood 2 orange 3 geel 4 groen 5 blauw 6 wit -1 grijs -2 violet -3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
goud -1 zilver -2 T bruin rood goud zilver geen kleur
±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
bruin rood groen wit zwart
±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
} }
bruin rood groen wit
±0,1pF ±0,25pF ±0,5pF ±1pF
}
}
C
}R
R en NTC
C > 10pF
C > 10pF
Gegevens ontleend aan NEN 10062
26
D-patronen type DII en DIII De grootte van de nominale stroom van de D-patroon is te herkennen aan de kleur van de melderknop. De in de tabel genoemde waarden zijn de meest voorkomende patronen. DII
In 2A 4A 6A 10A 16A 20A 25A
kleur rose bruin groen rood grijs blauw geel
DIII
In 35A 50A 63A
kleur zwart wit koper
D-patronen t/m 25A passen in patroonhouder DII, patronen 35 A t/m 63A in houder DIII. Gegevens ontleend aan NEN-HD-IEC 60269-3-1
27
ENERGIETRANSFORMATOREN Algemeen toegekende stroom, toegekende spanning secundaire spanningsverandering bij belasten, rendement en kortsluitstroom. Voor het bepalen van deze grootheden worden de volgende symbolen en hun eenheden toegepast: cos ϕ It Ik n
: : : :
Pi Po St
: : :
Ss ∆u
: :
εr,εx,εk : Ut
:
Zt,Zs
:
arbeidsfactor van de belasting toegekende stroom symmetrische kortsluitstroom belasting als fractie van het toegekende vermogen kortsluitverlies nullastverlies toegekend vermogen van de transformator kortsluitvermogen van het net spanningsverandering bij belasting in procenten van U weerstand-, reactantie- of kortsluitspanning bij toegekende stroom in procenten van U toegekende spanning tussen de faseklemmen kortsluitimpedantie van de transformator of het net
A kA kW kW kVA MVA %
% kV Ω
toegekende stroom Dit is de waarde van de door de faseklem vloeiende stroom die door het toegekende vermogen en de toegekende spanning als volgt wordt gegeven: It = St /(Ut .√3) De toegekende secundaire stroom van een 1000 kVA, 10,5 kV / 420V transformator is dus 1375 A.
28
toegekende spanning Dit is de vastgestelde waarde van de spanning tussen de faseklemmen die bestemd is om te worden aangelegd of bij nullast te worden opgewekt. De secundaire spanning verandert bij belasting. secundaire spanningsverandering bij belasten ∆u = n . uI + 0,5 (n . uII)2 / 102 + ... waarin : uI = εr . cos ϕ + εx . sin ϕ uII = εr . sin ϕ- εx . cos ϕ met
: εr = (Pi/St) . 100% εx = √ (εk2 _ εr2)
rendement η = ( 1-
29
Po + n2. Pi n. St . cos ϕ + Po + n2 . Pi
) . 100%
schakelbeeld Het schakelbeeld van transformatoren wordt gekenmerkt door drie letters en een cijfer. De eerste hoofdletter geeft de schakeling van de primaire aan en de tweede kleine letter geeft de schakeling van de secundaire windingen aan.
We kennen de volgende letters:
• D of d
• Y of y
• Z of z
Als het sterpunt uitwendig is uitgevoerd, wordt een N of n toegevoegd. bijvoorbeeld: YNd7 of Dyn5. Het cijfer geeft het klokgetal van de transformator aan. Het klokgetal geeft het aantal malen 30° faseverdraaiing tussen primaire en secundaire spanningen weer.
30
Voorbeelden:
Yy6
Primair →
6 . 30° = 180° draaiing van het driefasen stelsel
Secundair →
Dy5
Primair →
5 . 30° = 150° draaiing van het driefasen stelsel
Secundair →
parallelbedrijf Noodzakelijke voorwaarden voor het parallel bedrijven van twee of meer transformatoren zijn: - verhouding van de vermogens tussen 0,5 en 2. - gelijke transformatieverhoudingen1). - gelijke kortsluitspanningen1). - onderling verenigbare schakelbeelden. Verenigbare schakelbeelden zijn: - schakelbeelden met een zelfde klokgetal. (parallelbedrijf door verbinden van de gelijkbenoemde aansluitklemmen) - schakelbeelden met verschillend klokgetal die tot dezelfde groep( I, II, III of IV) behoren2). (parallelbedrijf door cyclisch verwisselen van de aansluitklemmen) 2) - schakelbeelden van groep III en IV . (parallelbedrijf door omkeren van de fasevolgorde) 1) 2)
Binnen de toelaatbare tolerantie Toelichting zie pagina 35
31
normale bedrijfsomstandigheden Hieronder vallen de hoogte van de opstellingsplaats en de grenstemperaturen van de koellucht. - opstellingshoogte: niet meer dan 1000 m boven de zeespiegel - koelluchttemperatuur: nooit hoger dan 40 °C en nooit lager dan -5 °C bij binnenopstelling; voor buitenopstelling gelden de grenzen -25 °C en +40 °C. Bovendien gemiddeld niet hoger dan 30 °C genomen over een etmaal en 20 °C genomen over een jaar. Overschrijdt de temperatuur van de koellucht deze grenswaarden, dan beperkt dit de belastbaarheid of dient de transformator aan lagere temperatuurverhogingsgrenzen te voldoen. Bij grotere opstellingshoogten gelden andere diëlektrische beproevingseisen en temperatuurverhogingsgrenzen. inschakelen van transformatoren Bij het inschakelen van transformatoren kunnen grote inschakelstromen, zogenaamde inrushes, ontstaan. De hoogte van deze stromen hangt af van: • De vorm en het ijzer van het juk. • Olie of giethars isolatie. • Belast of onbelast inschakelen. • Moment van het inschakelen op de sinusvormige spanning. • Aanwezigheid van remanentie. De top van deze inrushstromen kan soms wel 100 maal zo hoog zijn als de nominale stroom van de transformator en de inrushstromen kunnen tot enkele seconden duren. 2) Toelichting pagina 34 Er zijn vier verschillende schakelbeeldgroepen: Groep I elk schakelbeeld met klokgetal 0, 4, 8
II
III
IV
2, 6, 10
1, 5
7, 11
32
olietransformatoren normen: NEN-EN-IEC 60076 Spanningen: - hoogspanning : 11250-11000-10750-10500-10250 V - laagspanning : 420 V Schakeling: Dyn 5 Benaming: volgens NEN 10616 - 1U-1V-1W / 2U-2V-2W-2N vermogen nullastverlies
kortsluit- kortsluit- gewogen
totaal
verlies
gewicht afmetingen
spanning
geluids-
hoofd-
vermogenniveau
A (kVA)
(watt)
(watt)
(%)
(dB(A))
(kg)
B
C
(mm) (mm) (mm)
50
115
840
4
46
470
840 1190
510
100
190
1350
4
49
720
950 1205
510
160
260
1905
4
52
925
1050 1290
630
250
365
2640
4
54
1360
1160 1390
630
400
515
3750
4
56
1850
1300 1570
780
630
745
5200
4
58
2650
1475 1680
790
1000
970
8800
6
61
3300
1720 1825
975
1600
1400
12900
6
64
4730
2040 1910
1190
Kortsluitverlies en -spanning bij overzetverhouding 10750/420 en bij 75°C.
B
A
33
C
gietharstransformatoren normen: NEN-EN-IEC 60076 NEN 2754 Spanningen: - hoogspanning: 11250-11000-10750-10500-10250V - laagspanning: 420V Schakeling: Dyn 5
Onderstaande gegevens hebben betrekking op de standaardreeks. vermogen1 nullast- kortsluit- kortsluit- totaal verlies
verlies
hoofdafmetingen
spanning gewicht
geluidsdruk niveau
A
B
C
op 1m
(mm)
(mm)
(mm)
(dB(A))
(kVA)
(watt)
(watt)
(%)
(kg)
100
480
2200
4,0
640
960
640
1160
54
160
600
2850
4,0
860
1034
640
1300
53
250
800
3450
4,0
1110
1115
640
1415
55
315
850
4300
4,0
1460
1250
830
1415
51
400
1200
4850
4,0
1520
1246
830
1415
57
500
1450
5400
4,0
1820
1305
830
1555
58
630
1750
6100
4,0
1960
1305
830
1560
60
630
1420
7100
6,0
2445
1530
830
1635
54
800
1850
8600
6,0
2430
1380
830
1805
60
1000
2020
8850
6,0
3070
1590
980
1810
58
1250
2500
9250
6,0
3410
1590
980
1810
61
1600
3300
11700
6,0
4430
1785
980
1975
62
2000
4050
12500
6,0
5200
1890
1230
2021
63
2500
4550
15100
6,0
6320
1845
1230
2560
64
3150
6000
17700
6,0
7950
2060
1230
2620
66
4000
7920
22060
7,0
9790
2350
1270
2700
67
Kortsluitverlies en -spanning bij overzetverhouding 10750/420 en bij 75°C.
V
W
C
U
A
B
1) Dit vermogen geldt bij natuurlijke koeling en bij vrije luchtcirculatie
zonder omhulling.
34
temperatuurklassen van de isolatie Voor gietharstransformatoren kan gebruik worden gemaakt van isolatiesystemen met de volgende temperatuurklassen en bijbehorende temperatuurgrenzen: temperatuurklasse: 130(B)
155(F)
180(H)
gemiddelde wikkelingstemperatuurverhoging: 80 °C 100 °C 125 °C koeling van de transformatorruimte Bij plaatsing van een transformator in een bedrijfsruimte moeten de totale verliezen W worden afgevoerd door de ventilatieopeningen. Dit is mogelijk bij natuurlijke luchtcirculatie met voldoende grote ventilatieopeningen S. Daarbij ontstaat echter steeds een verhoging ∆T van de koelluchttemperatuur, afhankelijk van de weerstand die de lucht ondervindt en van de plaats van de ventilatie-openingen. De belastbaarheid neemt daardoor af, bepaald door de gemiddelde luchttemperatuurverhoging ∆ T/2.
S
H
S
35
Voor de vrije luchtdoorlaat A in m2 geldt bij benadering: A = 4,25 . W . (ε/(h . ∆T3)) waarin: W = Po + Pi ε = luchtweerstandsfactor h = hoogteverschil van de ventilatieopeningen boven en onder ∆T = temperatuurverhoging van de uittreedlucht
kW m °C
De waarde van ε is afhankelijk van de ruimte. Bij gebrek aan gegevens hierover kan worden aangenomen ε = 6. geforceerde koeling De opgewekte warmte kan ook worden afgevoerd met behulp van ventilatoren. Dan is hiervoor ca. 2,5 m3/min/kW nodig bij 10 oC gemiddelde luchttemperatuurverhoging. Grotere luchtopbrengst van de ventilatoren verlaagt ∆T waardoor de belastbaarheid enigszins toeneemt. Verdere vergroting van de belastbaarheid is dan alleen mogelijk door speciaal aan de onderkant van de transformator opgestelde ventilatoren te plaatsen, eventueel met luchtgeleidingskanalen. Hiermee is een belastingtoename van 40% te bereiken. De geforceerde koeling komt automatisch in werking bij overschrijding van de ingestelde wikkelingstemperatuur.
36
belastbaarheid Onder de normale bedrijfsomstandigheden kan een gietharstransformator continu vol belast worden. Dan geldt de normale levensduurverwachting. Bij een gemiddelde jaartemperatuur van de koellucht lager of hoger dan de 20 °C vastgelegd in NEN-EN-IEC 60076-1, is een hogere of lagere continue belasting toegestaan. Bij een niet-continue belasting kunnen, afhankelijk van de heersende koelluchttemperatuur en het belastingspatroon, de grenzen van de belastbaarheid worden bepaald aan de hand van de leidraad voor het belasten van droge transformatoren, NPR 10905. Als voorbeeld is op pagina 41 de belastbaarheid weergegeven voor een periodieke overbelasting K 2, gedurende tp uur, voorafgegaan en gevolgd door een voorbelasting K1, geldend voor een 24 uur belastingscyclus. Hierbij wordt de grenstemperatuur van de isolatie niet overschreden en blijft een normale levensduurverwachting van kracht. De belastbaarheid is behalve van de koelluchttemperatuur afhankelijk van de thermische tijdconstante van de transformatorwikkeling en - in mindere mate - van de temperatuurklassen van de wikkelingsisolatie. Een grotere tijdconstante betekent bij eenzelfde voorlast K1 een grotere overbelastbaarheid, gegeven door K2 en tp; een hogere temperatuurklasse geeft een wat lagere overbelastbaarheid. K
1.1
1,0
0,9
0,8
0
10
20
30
40 θ
a
(°C)
Continue belastbaarheid K = belastingsfactor als fractie van de toegekende stroom θa = koelluchttemperatuur
37
Voorbeeld: Periodieke overbelastbaarheid bij een koelluchttemperatuur van 20 oC, gegeven voor een giethars-transformator met temperatuurklasse F en een thermische tijdconstante van 1 uur, waarbij: K1 = voorbelastingsfactor als fractie van de toegekende stroom K2 = overbelastingsfactor als fractie van de toegekende stroom tp = tijdsduur van de overbelasting (uur) 24 uur
K K2
K1
t
tp
t p = 0,5 h
t p = 1,0 h
K2 1,5 1,4
2
1,3
4
1,2
8 12 24
1,1 1,0 0,9 0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2 K 1
38
INSTALLATIES VOLGENS DE NEN 1010 Veilige spanningen Gegevens ontleend aan NEN 1010-4 10 000
t (ms)
1000
100
10 10
100
1000
Ut (V)
De grafiek geeft voor zowel wissel- als gelijkspanning de aanrakingsspanning (Ut) weer als functie van de tijd. Indien men links van de getrokken lijn blijft, is de veiligheid gewaarborgd. Hierbij is uitgegaan van normale omstandigheden. Uit de grafiek is duidelijk te zien dat het menselijk lichaam minder problemen heeft met gelijk- dan met wisselspanning.
39
Stroomstelsels en stroomketens gegevens ontleend aan NEN 1010-3 Voor de indeling van stroomstelsels wordt gebruik gemaakt van twee letters: 1e letter: Wijze van aarding van de voedingsbron 2e letter: Wijze van aarding van het metalen gestel.
L1 L2 L3 N PE metalen gestel
metalen gestel PE
bedrijfsaarde
UVWN
TN-S-stelsel, nul en beschermingsleiding van het sterpunt af gescheiden.
L1 L2 L3 PEN S PEN ≥ 10 mm2
metalen gestel S < 10
mm 2
metalen gestel PE bedrijfsaarde
U VWN
TN-C-stelsel, nul en beschermingsleiding gecombineerd.
40
L1 L2 L3 N PE
PEN 2
SPEN ≥ 10 mm
metalen gestel
2
2
S ≥ 10 mm
PE
bedrijfsaarde
UVWN
S < 10 mm
PE UVWN metalen gestellen
PE UVWN
TN-C-S-stelsel, nul en beschermingsleiding gedeeltelijk gescheiden en gedeeltelijk gecombineerd. L1 L2 L3 N metalen gestel
metalen gestel bedrijfsaarde
U V W N PE
TT-stelsel, met nul, metalen gestellen onafhankelijk van de bedrijfsaarde ter plaatse met aarde verbonden. L1 L2 L3 N metalen gestel
metalen gestel geïsoleerd van aarde of verbonden met aarde via een hoge impedantie
U V W N PE
IT-stelsel, met nul, metalen gestellen onafhankelijk van een eventuele bedrijfsaarde ter plaatse met aarde verbonden. 41
L1 L2 L3 N PU
PU metalen gestel
PU
PU UVWN
PU
UVWN
UVWN
metalen gestellen
IU-stelsel, metalen gestellen onderling verbonden, maar niet opzettelijk met aarde verbonden. L1 L2 L3 N PU
PU metalen gestel
PU UVWN metalen gestel
IM-stelsel, metalen gestellen met sterpunt verbonden, maar niet opzettelijk met aarde verbonden. Te schakelen en beveiligen polen stroomstelsel TT TN-S ***) TN-C IT IU IM *)
**) ***)
schakelen 1-fase 3-fasen L, N L1, L1, L3, *) L, N L1, L2, L3, L L1, L2, L3 L, N L1, L2, L3, L, N L1, L2, L3, L, N L1, L2, L3,
N **) N N N N
beveiligen 1-fase 3-fasen L L1, L2, L3 L L1, L2, L3 L L1, L2, L3 L, N L1, L2, L2, N L, N L1, L2, L3, N L L1, L2, L3
volgens NEN 1010 moet 2-geleidergroep 2-polig geschakeld worden (uitzondering TN-C) schakelen N mag, maar is niet verplicht gecombineerde N en PE: (PEN-geleider) mag nooit worden geschakeld
42
Beschermingsklassen Voor elektrisch materieel is er een indeling in beschermingsklassen. De klasse-indeling heeft geen betrekking op het niveau van de bescherming, maar uitsluitend op de uitvoering waarmee de bescherming wordt verkregen.
Toestellen Symbool Uitvoering
Voorbeeld
Klasse 0
Alleen fundamentele isolatie. Wel Schemerlamp metalen delen, geen mogelijkheid voor het aanbrengen van een beschermingsleiding.
Klasse 0I
Alleen fundamentele isolatie. Wel metalen delen. Wel de mogelijkheid voor het aanbrengen van een beschermingsleiding.
Klasse I
Als klasse 0, echter uitgevoerd met beschermingsleiding.
Wasautomaat Diepvrieskast
Klasse II
Voorzien van dubbele of versterkte isolatie. Geen beschermingsleiding.
Haarföhn Boormachine Keukenmachine
Klasse III
Toestellen die moeten worden gevoed met een veilige, zeer lage spanning. (SELV-keten)
Speelgoed
Gegevens ontleend aan NEN 1010-3
43
Kenmerken van elektrisch materieel, leidingen en bijbehoren, afhankelijk van uitwendige invloeden code
uitwendige invloeden
AA AB AC AD AE AF
omgevingstemperatuur vochtigheidsgraad van de lucht hoogte aanwezigheid van water aanwezigheid van voorwerpen of stof aanwezigheid van corrosieve of verontreinigde gassen, dampen of (vloei)stoffen stootbelasting trilling andere mechanische belasting plantengroei en/of schimmelvorming dieren elektromagnetische, elektrostatische of ioniserende invloeden zonnestraling seismische invloed bliksem, keraunisch niveau luchtverplaatsing wind bekwaamheid van personen elektrische impedantie van het menselijk lichaam personen in contact met aardpotentiaal mogelijkheden van ontruiming in noodsituaties aard van het materiaal dat wordt verwerkt of opgeslagen bouwmateriaal structuur
AG AH AJ AK AL AM AN AP AQ AR AS BA BB BC BD BE CA CB
Achter de twee letters wordt met een cijfer de mate van aanwezigheid aangegeven. Voorbeeld: AD aanwezigheid van water AD1 te verwaarlozen AD4 spatwaterdicht AD7 onderdompeling Voor gedetailleerde gegevens kan de NEN 1010-3 geraadpleegd worden. 44
Wel of geen aardlekbeveiliging? Bij de toepassing van aardlekschakelaars kan onderscheid gemaakt worden tussen: • verplichte toepassing (daar waarin de NEN 1010 (april 2000) letterlijk naar een 30mA of 300mA aardlekschakelaar verwezen wordt) • toepassing die voortkomt uit andere eisen, met name indirect aanrakingsgevaar. Onderstaand een checklist, die informatie geeft over de (eind)groepen die volgens de NEN 1010 voorzien moeten worden van een aardlekbeveiliging. De aardlekbeveiliging mag aangebracht worden in de vorm van een aardlekschakelaar volgens NEN-EN-IEC 61008 of een aardlekautomaat volgens NEN-EN-IEC 61009 Checklist • Als één of meerdere eindgroepen contactdozen voeden die deel uitmaken van een voedingspunt voor een standplaats op campings, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 708.537.02). • Er mogen maximaal 3 contactdozen, die deel uitmaken van aansluitpunten op een camping, beveiligd worden door één aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 708.537.02). • Als één of meerdere eindgroepen contactdozen voor aansluitpunten in jachthavens voeden, moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 8.709.537.104).
45
• Er mogen maximaal 3 contactdozen voor aansluitpunten in jachthavens beveiligd zijn door één aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 8.709.537.104). • Als één of meerdere (eind)groepen bedrijfsruimten en -terreinen voor landbouw, tuinbouw en/of veeteelt voeden, dan moeten deze (eind)groepen, als bescherming tegen brand, beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 300mA (bepaling 705.422). • Voeden één of meerdere eindgroepen contactdozen in bedrijfsruimten en -terreinen voor landbouw, tuinbouw en/of veeteelt, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 705.412.5). Uitzondering hierop zijn contactdozen uitsluitend bestemd voor het aansluiten van vast opgesteld materieel, mits zowel de contactdozen als het materieel buiten handbereik zijn aangebracht (bepaling 8.705.412.5). • Voeden één of meerdere eindgroepen verwarmingssystemen voor grond-, wegdek- en vloerverwarming, maar niet met doel als ruimteverwarming, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 300mA (bepaling 8.763.3). • Voeden één of meerdere eindgroepen wandcontactdozen in zone 1 van kleine zwembaden, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA tenzij: - elk wandcontactdoos afzonderlijk gevoed wordt door een beschermingstransformator waarbij de beschermingstransformator zich niet in zone 0, 1 of 2 bevindt (bepaling 702.53).
46
• Voeden één of meerdere eindgroepen: besturingsen beveiligingstoestellen, schakelaars, scheiders of wandcontactdozen in zone 2 van zwembaden, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA tenzij: - elke wandcontactdoos afzonderlijk gevoed wordt door een beschermingstransformator - wandcontactdozen gevoed worden door een SELV keten (bepaling 702.53). • Voeden één of meerdere eindgroepen toestellen van klasse I die gebruikt worden in zone 2 van zwembaden, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 702.55). • Voeden één of meerdere eindgroepen wandcontactdozen in ruimten met een bad of douche (zone 3), dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA tenzij: - elk wandcontactdoos afzonderlijk gevoed wordt door een beschermingstransformator - wandcontactdozen gevoed worden door een SELV keten (bepaling 701.53). • In het geval dat er eindgroepen zijn die uitsluitend dienen voor de verlichting van - tot bewoning bestemde gebouwen; - woonschepen; - logiesverblijven; - basisscholen; - scholen voor (voortgezet) speciaal onderwijs; - kinderdagverblijven; - tentoonstellingsgebouwen; dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Dit geldt niet voor eindgroepen uitsluitend bestemd voor de voeding van verlichtingstoestellen in verkeersruimten (bepaling 8.720.1.1 en 8.720.1.2).
47
• Voeden één of meerdere eindgroepen elektrische of elektronische instrumenten en hun bijbehoren die niet van klasse II zijn maar wel geplaatst zijn in ruimten bestemd voor meting en beproeving, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop zijn de instrumenten die deel uitmaken van SELV-ketens of S-ketens (bepaling 8.722.3.2.1). • Voeden één of meerdere eindgroepen proefopstellingen met een wisselspanning groter dan 50V in ruimten bestemd voor meting en beproeving in onderwijsgebouwen en kan om technische of praktische redenen niet voldaan worden aan hetgeen gesteld is in bepaling 8.722.4.2.1.2 of bepaling 8.722.4.2.1.3, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 8.722.4.2.1.4). • Voedt de eindgroep contactdozen met een toegekende waarde van ten hoogste 32A en zijn deze contactdozen onderdeel van tijdelijke installaties op bouwen sloopterreinen, dan moet de eindgroep beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop zijn contactdozen die gevoed worden door een SELV-keten of een S-keten waarbij elke contactdoos door een afzonderlijke beschermingstransformator wordt gevoed (bepaling 704.471). • Voedt de eindgroep vast aangesloten handgereedschap met een toegekende waarde van ten hoogste 32A en is dit handgereedschap onderdeel van tijdelijke installaties op bouw- en sloopwerken, dan moet de eindgroep beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop is handgereedschap dat gevoed wordt door een SELV-keten of een S-keten waarbij elke contactdoos door een afzonderlijke beschermingstransformator wordt gevoed (bepaling 704.471). 48
• Voeden één of meerdere eindgroepen verplaatsbaar of vast opgesteld materieel waarmee personen gedurende het gebruik langdurig of veelvuldig in aanraking komen en is dit materieel onderdeel van tijdelijke installaties op bouw- en sloopwerken, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop is materieel dat gevoed wordt door een SELV-keten of een S-keten waarbij elke contactdoos door een afzonderlijke beschermingstransformator wordt gevoed (bepaling 8.704.471). • Voeden één of meerdere eindgroepen tijdelijke installaties voor feestverlichting op openbare wegen en terreinen, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop zijn installaties die deel uitmaken van een SELV-keten of een S-keten (bepaling 8.742.2.1.2). • Voeden één of meerdere eindgroepen aansluitpunten voor marktkramen en marktwagens, dan moeten deze eindgroepen voorzien zijn van een aardlekbeveiliging met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30 mA (bepaling 8.742.2.2.2). • Voeden één of meerdere (eind)groepen contactdozen met een nominaalstroom kleiner dan 63A en geplaatst in vochtige ruimten of ruimten met bijtende gassen, dampen of stoffen,dan moeten deze (eind)groepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Dit geldt niet voor contactdozen die deel uitmaken van SELV-, PELV-, of S-keten (bepaling 8.754.2.2.3). • Voeden één of meerdere (eind)groepen contactdozen met een nominaalstroom groter dan 63A en geplaatst in vochtige ruimten of ruimten met bijtende gassen, dampen of stoffen, dan moeten deze (eind)groepen beveiligd zijn door een aardlek49
schakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 300mA. Dit geldt niet voor contactdozen die deel uitmaken van SELV-, PELV-, of S-keten (bepaling 8.754.2.2.4). • Voeden één of meerdere (eind)groepen ruimten met gemakkelijk brandbaar materiaal en is de installatie uitgelegd als TN- of TT-stelsel, dan moeten deze groepen voorzien zijn van een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 300mA. Dit ter bescherming tegen brand (bepaling 482.2.10). • Voeden één of meerdere eindgroepen contactdozen in stoffige ruimten met geleidend stof, dan moeten deze eindgroepen voorzien zijn van een aardlekbeveiliging met aan aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop zijn contactdozen die deel uitmaken van SELV-, PELV- of S-keten (bepaling 8.751.2.3). • Voeden één of meerdere eindgroepen vast opgesteld materieel van klasse II of vergelijkbaar isolatieniveau in nauwe geleidende ruimten, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 706.471.2). • Voeden één of meerdere eindgroepen verplaatsbaar elektrisch materieel van klasse I dat door de grootte van zijn vermogen geen deel kan uitmaken van ee SELV- of S-keten maar gebruikt wordt in nauwe geleidende ruimten, dan moeten deze eindgroepen beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 8.706.471.2.3). • Voeden één of meerdere eindgroepen objecten voorzien van buitenverlichting zoals: telefooncellen, bushokjes, reclamezuilen, informatieborden en wegsignalering, dan verdient het aanbeveling om deze eindgroepen te voorzien van een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA (bepaling 8.751.2.3). 50
• Maken wandcontactdozen deel uit van een eindgroep met een overstroombeveiliging van ten hoogste 25 A, dan moet deze eindgroep beveiligd zijn door een aardlekbeveliging met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30mA. Uitzondering hierop zijn wandcontactdozen die uit– sluitend dienen voor het aansluiten van vast aangebrachte verlichtingstoestellen in niet tot bewoning bestemde gebouwen (bepaling 8.413.1.1.1). • Als er sprake is van indirect aanrakingsgevaar, dan moet de schakel- en verdeelinrchting beveiligd worden door een 300mA aardlekschakelaar. Om selectiviteitredenen kan ook een 300mA S-type aardlekschakelaar gebruikt worden (bepaling 413.1.4.2). • Wordt de schakel- en verdeelinrichting gevoed door één of meerdere verplaatsbare wisselstroomaggregaten en gebeurt dit in een TN-stelselconfiguratie , dan moet de schakel- en verdeelinrichting beveiligd zijn door een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 300mA (bepaling 8.782.3.4). • In verblijfsruimten met een vloeroppervlak van meer dan 100m2 of ruimten waar het onverwacht uitvallen van de verlichting gevaar op kan leveren en waarvan de voeding van de verlichting voorzien is van een aardlekschakelaar, dan moeten de aansluitpunten voor de verlichting over minimaal 2 aardlekschakelaars verdeeld zijn (bepaling 8.510.207). • Indien er twee of meer aansluitpunten voor verlichting zijn aangebracht in voor het publiek toegangkelijke ruimten van: bijeenkomstgebouwen, sportgebouwen of stationsgebouwen en indien deze aansluitpunten op één aardlekschakelaar zijn aangesloten, dan moeten deze aansluitpunten voor de verlichting over minimaal 2 aardlekschakelaars verdeeld zijn (bepaling 8.718.1.9).
51
• Zijn er op één aardlekschakelaar meer dan vier eindgroepen aangesloten die uitsluitend of mede voor verlichting dienen, dan mag dit alleen indien er na uitschakeling voldoende verlichting overblijft, bijvoorbeeld door het toepassen van noodverlichting of het verdelen van de verlichting in een ruimte over meerdere aardlekschakelaars (bepaling 8.510.209). • Er mogen ten hoogste 4 eindgroepen op een aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30 mA aangesloten worden, ongeacht het gebruik van de groepen. Tevens vermeldt de NEN 1010 dat de som van de aardlekstromen van alle op de eindgroep aangesloten toestellen niet hoger mag zijn dan 10mA (bepaling 8.531.2.102). • Indien de installatie meer dan twee eindgroepen bevat, dan mag de gehele installatie niet door één aardlekschakelaar met een aanspreekstroom kleiner of gelijk aan 30 mA uitgeschakeld kunnen worden (bepaling 8.531.2.101). • Een installatie mag geen aardlekschakelaars van het type AC bevatten; alleen aardlekschakelaars van het type A mogen worden gebruikt (bepaling 8.531.2.1.4). .
52
Leidingen lichtschakelingen Voor installaties in woningen geldt voor draden in buis aangebracht en beveiligd door een smeltveiligheid of installatie-automaat van ten hoogste 16A veelal het volgende: naam
kleur
doorsnede aanduiding
fasedraad nuldraad schakeldraad aard- en beschermingsdraad
bruin blauw zwart
2,5 mm2 2,5 mm2 1,5 mm2
groen/geel 2,5 mm2
L1, L2, L3 N
PE
In onderstaande tabel is het grootste aantal vinyldraden (VD) vermeld dat in een buis mag worden aangebracht. Het aantal draden is gegeven voor een buis met ten hoogste twee bochten. Bij meer bochten moet de buismaat één trap hoger genomen worden. Grootste aantal draden per buis koperschuifbuis doorsnede in mm2 16 mm 19/20 mm
16 mm
19/20mm
1,5 2,5 4 6
4 1 3 3 4 2 2
5 4 3
5 2 4 3 5 3 2
}
6 5 4
Gegevens ontleend aan NEN 1010-5.
53
flexibele buis
}
overzicht van basisinstallatiemethoden om de bijbehorende toelaatbare stromen te kunnen bepalen (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2)
Meeraderige kabel in buis aangebracht in thermisch geïsoleerde wand
Installatiedraad in buis aangebracht tegen een houten wand
Meeraderige kabel in buis aangebracht tegen een houten wand
Eén- of meeraderige kabel aangebracht tegen een houten wand
tabel
RUIMTE
Installatiedraad in buis aangebracht in thermisch geïsoleerde wand
figuur
A1
RUIMTE
Basisinstallatiemethode
A2
B1
B2
C
54
Basisinstallatiemethode Meeraderige kabel in kokers aangebracht in de grond
figuur
tabel
D
Meeraderige kabel in de vrije lucht Afstand tot een wand niet kleiner dan 0,3 maal de kabelmiddellijn De Tegen elkaar gelegde éénaderige kabels in de vrije lucht
E
F
Afstand tot een wand niet kleiner dan 1 maal de kabelmiddellijn De Op afstand gelegde éénaderige kabels in de vrije lucht Onderlinge afstand van kabels en afstand tot wand niet kleiner dan 1 maal de kabelmiddellijn De
55
G
A1 2 A2 (≤120mm ) 2 A2 (>120mm ) B1 B2 2 C (≤6mm ) 2 C (>6mm ) D 2 E (≤16mm ) 2 E (>16mm ) 2 F (≤300mm ) *) 2
PVC - koper aantal belaste aders = 2 A m 11,2 0,6118 10,8 0,6015 10,19 0,6118 13,5 0,625 13,1 0,6 15 0,625 15 0,625 17,6 0,551 16,8 0,62 14,9 0,646 17,1 0,632
F (>300mm ) *)
17,1
0,632
G (horizontaal) G (verticaal)
-
-
PVC-aluminium aantal belaste aders = 3 A m 10,4 0,605 10,1 0,592 9,426 0,605 11,84 0,628 11,65 0,6005 13,5 0,625 12,4 0,635 14,6 0,55 14,3 0,62 12,9 0,64 13,28 / 0,6564/ 13,75 0,658 18,75 15,8
0,637 0,654
aantal belaste aders = 2 A m 8,61 0,616 8,361 0,6025 7,84 0,616 10,51 0,6254 10,24 0,5994 11,6 0,625 10,55 0,640 13,5 0,551 12,8 0,627 11,4 0,64 12 0,653 12 -
0,653 -
aantal belaste aders = 3 A m 7,94 0,612 7,712 0,5984 7,225 0,612 9,265 0,627 9,03 0,601 10,5 0,625 9,536 0,6324 11,3 0,55 11 0,62 9,9 0,64 9,9 / 0,663 / 10,2 0,666 9,9 / 0,663 / 10,2 0,666 13,9 0,647 11,5 0,668
reductiefactorentabel
C, F C, F C, F C, F C, F C, F C, F D, E,G, H C, F C, F C, F C, F C C
toelaatbare stroom van leidingen
Installatiewijze
56
De toelaatbare stroom I van leidingen kan berekend worden met de m 2 2 formule: I = A . S met: S = doorsnede in mm (maximaal 630 mm ) A en m: factoren uit tabel A1 (PVC-isolatie) en A2 (XLPE/EPR-isolatie). Voor de toelaatbare stroom zijn een aantal reductiefactoren van kracht. Verwijzingen zijn in tabel A1 en A2 opgenomen.
Tabel A1: Factoren voor berekening toegestane stroom met PVC-isolatie
*) In geval van 2 getallen (.../...) geldt m.b.t. de installatiewijze: (3 aders belast in driehoek )/( 3 aders belast in één laag tegen elkaar)
Voorbeeld: Een meeraderige PVC kabel met 3 belaste koperen aders aange2 bracht in de grond met een doorsnede van 25mm . Wat is de toelaatbare stroom van deze kabel? De installatiemethode is D. Uit tabel A1 volgtm voor 3 belaste aders: A = 14.6, m = 0.55 Dus: de toegestane stroom I = A x S = 14.6 x 0.55 25 = 86 A Op deze wijze kan de toegestane stroom voor iedere situatie berekend worden. Om een indicatie omtrent de toegestane stroom bij verschillende doorsneden te geven is in tabel B1 en B2 de band aangegeven waarin deze liggen moet.
57
Tabel A2: Factoren voor berekening toegestane stroom met XLPE/EPR-isolatie installatiewijze
XLPE / EPR - koper
XLPE / EPR - aluminium
aantal belaste aders = 2 A m 14,9 0,611 14,16 0,598 13,56 0,611 17,76 0,625 17,25 0,6 18,77 0,628 17 0,65 20,8 0,548
aantal belaste aders = 3 A m 13,34 0,611 12,95 0,598 12,14 0,611 15,62 0,6252 15,17 0,6 17 0,623 15,4 0,635 17,3 0,549
aantal belaste aders = 2 A m 11,6 0,615 11,26 0,602 10,56 0,615 13,95 0,627 13,5 0,603 14,8 0,625 12,6 0,648 15,8 0,55
aantal belaste aders = 3 A m 10,9 0,605 10,58 0,592 9,92 0,605 12,3 0,63 11,95 0,605 13,5 0,625 11,5 0,639 13,3 0,551
20,5 18,6 20,8
0,627 0,64 0,636
0,625 0,649 0,654
20,8
0,636
0,623 0,637 0,663 / 0,665 -
16 13,4 14,7
F (>300mm ) (*)
17,8 16,4 16 / 16,57 -
14,7
0,654
G (horizontaal) G (verticaal)
-
-
22,9 19,1
0,644 0,662
-
-
13,7 12,6 11,9 / 12,3 11,9 / 12,3 16,5 13,8
A1 2 A2 (<120mm ) 2 A2 (>120mm ) B1 B2 2 C (<6mm ) 2 C (>6mm ) D 2
E (<16mm ) 2 E (>16mm ) 2 F (<300mm ) (*) 2
0,623 0,635 0,671 / 0,673 0,671 / 0,673 0,659 0,676
reductiefactoren tabel
C, F C, F C, F C, F C, F C, F C, F D, E, G, H C, F C, F C, F C, F C C
Tabel B1: Indicatie toegestane stroom voor koperen geleiders.
2
Opmerking: installatiewijze F en G vanaf 25mm
kerndoorsnede 2 mm
PVC: indicatie toelaatbare stroom (A) koper, 2 - 3 belaste aders
XLPE / EPR: indicatie toelaatbare stroom (A) koper, 2 - 3 belaste aders
Installatiewijze A1, A2, B1, B2 en D
Installatiewijze C, E en F
Installatiewijze A1, A2, B1, B2 en D
Installatiewijze C, E, F en G
58
1.5
13 - 22
17.5 - 22
16.5 - 26
22 - 26
2.5
17.5 - 29
24 - 30
22 - 34
30 - 36
4
23 - 38
32 - 40
30 - 44
40 - 49
6
29 - 47
41 - 51
38 - 56
52 - 63
10
39 - 63
57 - 70
51 - 73
71 - 86
16
52 - 81
76 - 94
68 - 95
96 - 115
25
68 - 104
96 - 146
89 - 121
119 - 182
35
83 - 125
119 - 181
109 - 146
147 - 226
50
99 - 151
144 - 219
130 - 175
179 - 275
70
125 - 192
184 - 281
164 - 221
229 - 353
95
150 - 232
223 - 341
197 - 265
278 - 430
120
172 - 269
259 - 396
227 - 305
322 - 500
150
196 - 309
299 - 456
259 - 349
371 - 577
185
223 - 353
341 - 521
295 - 395
424 - 661
240
261 - 415
403 - 615
346 - 462
500 - 781
300
298 - 477
464 - 709
396 - 529
576 - 902
2
Opmerking: installatiewijze F en G vanaf 25mm
62
Tabel B2: Indicatie toegestane stroom voor aluminium geleiders. PVC: indicatie toelaatbare stroom (A) aluminium, 2 - 3 belaste aders
XLPE / EPR: indicatie toelaatbare stroom (A) aluminium, 2 - 3 belaste aders
Installatiewijze A1, A2, B1, B2 en D
Installatiewijze C, E, F en G
Installatiewijze A1, A2, B1, B2 en D
2.5
13.5 - 22
18.5 - 23
18 - 26
24 - 28
4
17.5 - 29
25 - 31
24 - 34
32 - 38
6
23 - 36
32 - 39
31 - 42
41 - 49
10
31 - 48
44 - 54
41 - 56
57 - 67
16
41 - 62
59 - 73
55 - 73
76 - 91
25
53 - 80
73 - 112
71 - 94
90 - 138
35
65 - 96
90 - 139
87 - 115
112 - 172
50
78 - 113
110 - 169
104 - 138
136 - 210
70
98 - 140
140 - 217
131 - 175
174 - 271
95
118 - 166
170 - 265
157 - 210
211 - 332
120
135 - 189
197 - 308
180 - 242
245 - 387
150
155 - 213
227 - 356
206 - 277
283 - 448
185
176 - 240
259 - 407
233 - 314
323 - 515
240
207 - 277
305 - 482
273 - 368
382 - 611
300
237 - 313
351 - 557
313 - 421
440 - 708
kerndoorsnede 2 mm
Installatiewijze C, E, F en G
Tabel C: Reductiefactoren voor andere omgevingstemperaturen van lucht dan 30°C (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Isolatiemateriaal Mineraal ) 1
Omgevingstemperatuur °C
PVC
XLPE en EPR
Aanraakbaar met of zonder PVC-mantel 70 °C
Niet aanraakbaar zonder PVC-mantel 105°C
10
1,22
1,15
1,26
1,14
15
1,17
1,12
1,20
1,11
20
1,12
1,08
1,14
1,07
25
1,06
1,04
1,07
1,04
30
1,00
1,00
1,00
1,00
35
0,94
0,96
0,93
0,96
40
0,87
0,91
0,85
0,92
45
0,79
0,87
0,78
0,88
50
0,71
0,82
0,67
0,84
55
0,61
0,76
0,57
0,80
60
0,50
0,71
0,45
0,75
65
-
0,65
-
0,70
70
-
0,58
-
0,65
75
-
0,50
-
0,60
80
-
0,41
-
0,54
85
-
-
-
0,47
90
-
-
-
0,40
95
-
-
-
0,32
1) Bij hogere omgevingstemperaturen: raadpleeg de leverancier.
60
Tabel D: Reductiefactoren voor andere temperaturen van de grond dan 20°C (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Grondtemperatuur
Isolatiemateriaal
°C
PVC
XLPE en EPR
10
1,10
1,07
15
1,05
1,04
20
1,00
1,00
25
0,95
0,96
30
0,89
0,93
35
0,84
0,89
40
0,77
0,85
45
0,71
0,80
50
0,63
0,76
55
0,55
0,71
60
0,45
0,65
65
-
0,60
70
-
0,53
75
-
0,46
80
-
0,38
TOELICHTING De tabel is van toepassing op kabels in kokers aangebracht in de grond en op kabels aangebracht direct in de grond.
Tabel E: Reductiefactoren voor grond met een warmteweerstandscoëfficiënt anders dan 2,5 K.m/W (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Reductiefactor voor
Warmteweerstandscoëfficiënt K.m/W 0,5
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
kabel in koker
1,28
1,20
1,18
1,10
1,05
1,00
0,96
kabel direct in de grond
1,88
1,62
1,50
1,28
1,12
1,00
0,90
TOELICHTING De vermelde redutiefactoren zijn gemiddelde waarden die betrekking hebben op alle afmetingen van kabels en de installatiemethoden genoemd in de tabellen 52-C1 tot en met 52-C4. (NEN 1010-5). De afwijkingen van de reductiefactoren liggen binnen ± 5%.
61
TOELICHTING zie pagina 66.
Tabel F: Reductiefactoren voor verzamelingen die bestaan uit meer dan één stroomketen of meer dan één meeraderige kabel (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2)
62
Item
Configuratie (tegen elkaar gelegde leidingen)
Aantal stroomketens of meeraderige kabels 1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
16
20
1
Gebundeld: - in de lucht, - op een oppervlak, - verzonken of - omsloten
1,00
0,80
0,70
0,65
0,60
0,57
0,54
0,52
0,50
0,45
0,41
0,38
2
Enkele laag op wand, vloer of ongeperforeerde kabelbaan
1,00
0,85
0,79
0,75
0,73
0,72
0,72
0,71
0,70
0,69
0,68
0,68
3
Enkele laag aangebracht tegen een houten plafond
0,95
0,81
0,72
0,68
0,66
0,64
0,63
0,62
0,61
0,59
0,58
0,57
4
Enkele laag op een geperforeerde kabelbaan horizontaal of verticaal aangebracht
1,00
0,88
0,82
0,77
0,75
0,73
0,73
0,72
0,72
0,70
0,69
0,68
5
Enkele laag op een ladderbaan of in klampen enz.
1,00
0,87
0,82
0,80
0,80
0,79
0,79
0,78
0,78
0,77
0,77
0,77
Toelichting tabel F van pagina 65
1) Deze reductiefactoren gelden voor verzamelingen bestaande uit identieke en gelijkbelaste kabels. 2) Als de horizontale afstand tussen twee naast elkaar liggende kabels groter is dan twee maal de uitwendige middellijn hoeft geen reductiefactor te worden toegepast. 3) Dezelfde reductiefactoren gelden voor groepen met twee of drie éénaderige kabels. 4) Als een verzameling bestaat uit zowel twee- als drieaderige kabels wordt het totale aantal kabels gelijk gesteld aan het totale aantal stroomketens. De hierbij behorende reductiefactor wordt dan toegepast op de waarden uit de tabellen voor twee belaste aders voor de tweeaderige kabels en op de waarden voor drie belaste aders voor de drieaderige kabel. 5) Als een verzameling bestaat uit n éénaderige kabel mag deze worden behandeld als een verzameling van n/2 stroomketens met twee belaste aders of n/3 stroomketens met drie belaste aders. 6) De vermelde reductiefactoren zijn gemiddelde waarden die betrekking hebben op alle kerndoorsneden en de installatiemethoden genoemd in de NEN 1010-5 tabellen 52-C1 tot en met 52-C12. De afwijkingen van de vermelde reductiefactoren liggen binnen ± 5% 7) Voor sommige installaties en voor installatiemethoden waarin deze tabel niet voorziet, kan het wenselijk zijn reductiefactoren toe te passen die speciaal zijn berekend (zie bijvoorbeeld NEN 10105 tabellen 52-E4 en 52-E5).
63
Tabel G: Reductiefactoren voor meer dan één stroomketen met direct in de grond gelegde kabels (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Installatiemethode D, één- of meeraderige kabels
Afstand a tussen stroomketens
Aantal stroomketens
Geen (tegen elkaar)
Één kabelmiddenllijn
12,5 cm 25 cm 50 cm
2
0,75
0,79
0,84
0,87
0,90
3
0,64
0,68
0,75
0,80
0,86
4
0,57
0,62
0,69
0,75
0,82
5
0,52
0,57
0,65
0,72
0,80
6
0,48
0,53
0,62
0,69
0,78
7
0,45
0,51
0,59
0,67
0,76
8
0,43
0,48
0,57
0,65
0,75
9
0,41
0,46
0,55
0,63
0,74
12
0,36
0,42
0,51
0,59
0,71
16
0,32
0,38
0,47
0,56
0,68
20
0,29
0,35
0,44
0,53
0,66
Tabel H1: Reductiefactoren voor meer dan één stroomketen met één kabel per in de grond gelegde koker (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Installatiemethode D, één meeraderige kabel per koker Aantal kokers
Afstand a tussen kokers Geen
25 cm
50 cm
0,91 0,86 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,73 0,72 0,70 0,69 0,68 0,68 0,67 0,66 0,65 0,65 0,64 0,63
0,94 0,89 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,77 0,76 0,75 0,74 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 0,70 0,69 0,68
100 cm
(kokers raken elkaar)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0,85 0,76 0,70 0,65 0,61 0,57 0,54 0,52 0,49 0,47 0,45 0,44 0,42 0,41 0,39 0,38 0,37 0,35 0,34
Toelichting Bij toepassing van metalen kokers kunnen aanzienlijke extra reducties noodzakelijk zijn (zie 523.0).
0,96 0,93 0,92 0,90 0,89 0,88 0,88 0,87 0,86 0,86 0,85 0,85 0,84 0,84 0,83 0,83 0,83 0,82 0,82
64
Tabel H2: Reductiefactoren voor meer dan één stroomketen met één kabel per in de grond gelegde koker (zie NEN 1010-5 bepaling 523.1.2) Installatiemethode D, één éénaderige kabel per koker Aantal stroomketens bestaande uit twee
Geen
of drie kokers
(kokers raken elkaar)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0,82 0,72 0,66 0,61 0,57 0,53 0,50 0,47 0,45 0,43 0,41 0,39 0,37 0,35 0,34 0,33 0,31 0,30 0,29
Afstand a tussen kokers 25 cm 50 cm 0,88 0,81 0,76 0,72 0,68 0,66 0,63 0,61 0,59 0,57 0,56 0,54 0,53 0,52 0,51 0,50 0,49 0,48 0,47
0,91 0,86 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,73 0,72 0,70 0,69 0,68 0,68 0,67 0,66 0,65 0,65 0,64 0,63
Toelichting Bij toepassing van metalen kokers kunnen aanzienlijke extra reducties noodzakelijk zijn (zie NEN 1010-5 bepaling 523.0).
65
100 cm 0,95 0,92 0,91 0,89 0,88 0,87 0,87 0,86 0,85 0,85 0,84 0,84 0,83 0,83 0,83 0,82 0,82 0,82 0,81
verband tussen ontwerpstroom van een stroomketen, de toelaatbare stroom van de leiding en de nominale stroom van de smeltveiligheid
Nominale stroom patroon (A) 2 4 6 8 10 12 16 20 25 32 35 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250
Hoogst toelaatbarestroom van de leiding [A] volgens NEN 1010-5 Diazed-patronen volgens NEN 3241 2,90 5,79 7,86 13,1 19,3 24,1 30,2 38,6 55,2 69,5 88,3 110 138 177 221 -
gG-patronen volgens NEN-HD-IEC 60269 2,90 5,79 7,86 10,5 13,1 15,7 17,7 22,1 27,6 35,3 44,1 55,2 69,5 88,3 110 138 177 221 276 348 441 552 695 883 1103 1379
66
mm
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95
2
4
6
10
16
647
320 525 845
209 345 557 835
122 206 334 502 847
76 134 220 332 562
59 ) 108 180 273 462
895
737
1 1
1
) 1 ) 1 ) 1 ) 1
) 1 ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
)
1
) )
1
1
1
1
) 1 ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
)
Zie toelichting pagina 72.
)
) 1 ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
)
1
) 1 ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
)
20
25
3
) ) 1 ) 1 ) 1
)
32
2
)
40
2
)
3
50
63
2
2
2
2
2
2
2
)
54 ) 97 151 260
1
569 901
1
1
416 660 917
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
)
) ) ) )
) ) )
)
)
80 137 209 356
) ) ) 1 )
80
2
)
73 117 204
) 3 51 ) 86 153
) 2 ) 3 63 ) 117
328 521 723 980
248 395 549 745
192 308 428 581 840
) )
) )
) ) ) )
2 2
85 142 230 322 437 632
1
)
878
maximale lengte van leidingen
Nominale stroom van gG-smeltpatronen A 2
Maximale lengte, in m, van tegen kortsluiting beveiligde leidingen (zie NEN 1010-5 bepaling 533.3) 3 6 Isolatiemateriaal: XLPE, ERP of PVC ) Kernmateriaal: koper ) 4 5 Sluiting: tussen een fase en de nul (5s) ) ) Spanning tussen fase en nul (U0): 230V
67
S
S 2 mm
100
125
3
10 16 25 35 50
57 ) 101 167 234 319
70
462
95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000
643 812 871 1 ) 1
Nominale stroom van gG-smeltpatronen A 200 250 315 400 500 630
160
2
)
2
2
2
79 133 189 258
) 3 55 ) 97 140 193
) 2 ) 70 103 145
) 2 ) 2 ) 74 107
374
281
212
159
521 658 707 848 1
) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 3
61 )
800
2
) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 2
2
) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 2
2
) 2 ) 2 ) 2 ) 2 )
1250 2
) ) ) 2 ) 2 ) 2 2
2
2
2
2
165 211 227 274
126 161 175 211
91 118 129 156
805 971 1 ) 1 ) 1 )
611 738 876
463 559 664 823 965
346 418 497 617 724
268 324 385 478 560
199 241 287 357 418
147 178 213 265 311
105 128 154 192 226
74 92 112 141 166
50 ) 65 80 101 120
656 780
490 583
365 434
265 316
195 232
142 169
1
1
1
1
1
1
1
) )
1
) )
1
) )
) )
847 1
)
3
) ) 3 56 ) 65 81
1000
223 283 305 366
1
68
Zie toelichting pagina 72.
87
2
296 375 403 484
1
) )
) 2 ) 2 ) 2 ) 3 55 )
391 495 531 638
1
) )
2
) 63 ) 84 94 114
) ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
) 2 ) 2 ) 3 51 ) 77 116
) ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
2
2
) ) 2 ) 3 43 ) 56
) ) 2 ) 2 ) 2 ) 3
1)
De lengte is groter dan 1000 m, maar de waarde is niet opgenomen in deze tabel. Dit geldt ook voor grotere doorsneden die niet zijn opgenomen in de tabel.
2)
De leiding wordt overbelast omdat I 2 t > k2 S 2.
3)
De waarden in de tabel die zijn voorzien van noot3) zijn niet toepasbaar voor leidingen met isolatie van PVC omdat de leidingen worden overbelast.
4)
Een vermenigvuldigingsfactor 1,73 mag worden toegepast bij het bepalen van de maximale lengte van tegen kortsluiting beveiligde leidingen van driefasenstroomketens zonder nul met een spanning van 400 V tussen de fasen indien kortsluiting tussen fase-beschermingsleiding of fase-aarde niet mogelijk is. Dit geldt voor stroomstelsels in ster- of in driehoekschakeling.
5)
Voor de maximale lengte van tegen kortsluiting beveiligde leidingen van driefasenstroomketens met nul met een spanning van 230/400V en een kleinere doorsnede van de nul overeenkomstig NEN 1010 tabel 8.52Z geldt een vermenigvuldigingsfactor 0,67.
6)
Voor leidingen met kernen van aluminium moet de in de tabel aangegeven lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,40.
Toelichting: De tabellen gelden niet voor éénaderige kabels.
69
3
Maximale lengte, in m, van tegen kortsluiting beveiligde leidingen (zie NEN 1010-5 bepalingen 533.3)
Kernmateriaal: koper ) Isolatiemateriaal: XLPE, EPR of PVC ) 4 5 Sluiting: 1) tussen een fase en de nul (0,1s) ) ) 7 8 2) tussen een fase en de beschermingsleiding (0,1 s) ) ) 1) tussen fase en nul (U0): 230 V 2) tussen fase en beschermingsleiding: 230 V
Spanning:
S
Nominale stroom van installatieautomaten type B volgens NEN-EN-IEC60898 2
6
10
16
20
25
32
40
50
63
80
100
1,5
199
119
74
59
47
37
29
23
18
14
11
2,5 4 6 10
324 521 781 1 )
195 313 468 788
122 195 293 493
97 156 234 394
78 125 187 315
61 98 146 246
48 78 117 197
39 62 94 158
30 49 74 125
24 39 58 98
19 31 47 79
15 24 37 63
784 1 ) 1 ) 1 ) 1 )
627 992
502 794
1
1
392 620 860
1
1
1
314 496 688 932
251 397 551 745
1
1
1
1
199 315 437 592 854
157 248 344 466 673
125 198 275 373 538
100 159 220 298 431
1
1
1
1
1
934
1
1
747 943 1 ) 1 )
598 754 809 970
mm
16 25 35 50 70 95 120 150 185
1
1
1
1
) ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
) 1 ) 1 ) 1 )
) ) 1 ) 1 ) 1 ) 1
) 1 ) 1 ) 1 )
Zie toelichting pagina 74.
1
) 1 ) 1 ) 1 )
) ) 1 ) 1
) 1 ) 1 ) 1 )
) ) )
) 1 ) 1 ) 1 )
) )
) 1 ) 1 ) 1 )
)
) 1 ) 1 ) 1 )
)
) ) 1 ) 1 )
) ) 1 ) 1 )
1
) 1 ) 1 )
125 3
8)
6
70
1)
2) 3)
4)
5)
6)
7) 8)
9)
De lengte is groter dan 1000 m, maar de waarde is niet opgenomen in deze tabel. Dit geldt ook voor grotere doorsneden die niet zijn opgenomen in de tabel. De leiding wordt overbelast omdat I2t > k2S2. De waarden in de tabel die zijn voorzien van noot 3) zijn niet toepasbaar voor leidingen met isolatie van PVC omdat de leidingen worden overbelast. Een vermenigvuldigingsfactor 1,73 mag worden toegepast bij het bepalen van de maximale lengte van tegen kortsluiting beveiligde leidingen van driefasenstroomketens zonder nul met een spanning van 400 V tussen de fasen indien kortsluiting tussen fasebeschermingsleiding of fase-aarde niet mogelijk is. Dit geldt voor stroomstelsels in ster- of in driehoekschakeling. Voor de maximale lengte van tegen kortsluiting beveiligde leidingen van driefasen stroomketens met nul met een spanning van 230/400V en een kleinere doorsnede van de nul overeenkomstig NEN 1010 tabel 8.52Z geldt een vermenigvuldigingsfactor 0,67. Voor leidingen met kernen van aluminium moet de in de tabel aangegeven lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,40. De beschermingsleiding heeft een doorsnede die gelijk is aan de doorsnede van de fase. Indien de beschermingsleiding een doorsnede heeft die de helft is van de doorsnede van de fase overeenkomstig NEN 1010 tabel 54F, moet de lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,67. Voor installatieautomaten type C en type D geldt een vermenigvuldigingsfactor van respectievelijk 0,5 en 0,25.
Toelichting: De tabellen gelden niet voor éénaderige kabels.
71
3
7 8
Maximale lengte, in m, van tegen aardsluiting beveiligde leidingen (zie NEN 1010-5 bepaling 533.3)
6
Isolatiemateriaal: XLPE, ERP of PVC )
Kernmateriaal: koper )
Sluiting: tussen een fase en de beschermingsleiding (0,4s) ) ) Spanning tussen fase en beschermingsleiding: 230V
S
Nominale stroom van gG-smeltpatronen A
mm
2
2
4
6
10
16
20
25
32
40
1,5 2,5
368 601
187 305
126 207
73 120
53 88
39 65
30 51
20 35
16 ) 30
) 19
) 3 14 )
4
966
490
333
193
142
105
84
58
49
33
26
16 )
734
498
289
213
158
126
88
75
51
41
26
838
486
358
266
213
148
127
87
70
47
774
424 670
339 536
236 374
202 320
139 220
112 178
76 120
519
444
306
248
167
703
601
414
336
227
868
598
485
328
830
673 849
456 575
6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240
1
)
50 3
63
2
80
2
1
1
1
1
1
570 902
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
) 1 ) ) ) ) ) ) ) ) )
)
) 1 ) ) ) ) ) ) ) ) )
) 1 ) ) ) ) ) ) ) ) )
) ) ) ) ) ) ) ) )
) ) ) ) ) ) ) )
930
744 ) ) ) ) ) ) )
) ) ) ) ) ) )
) ) ) ) ) )
) ) ) ) )
) ) ) )
) )
2
3
1
)
2
911
617 ) )
740 933
72
) 3 17 ) 25 33 36
) ) 20 27 30
) ) 2 ) 3 17 ) 19 64 80 97 116
44 56 68 81
36 46 56 67
24 31 37 45 144 168 197 234
100 118 138 164
84 98 115 137
56 66 77 92
2
2
2 2 2
17 ) 26 38 49 53
25 42 68 94
160 2 ) 21 35 57 80
200 2 ) 2 ) 22 37 53 177 256 356 449 482
128 185 257 325 349
109 158 220 277 297
72 106 146 185 198
61 89 124 157 168
44 64 89 113 122
32 48 67 85 91
24 36 50 64 69 578 729 879 1 )
418 528 637 756
357 450 543 645
238 300 362 430
202 255 308 365
146 184 222 264
110 139 168 199
83 105 127 151 937 1 ) 1 ) 1 )
799 937 1 ) 1 )
533 625 731 869
453 531 622 738
327 384 449 534
247 290 339 403
187 220 257 305
3
1250 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 1000 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 800 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) 2 ) Nominale stroom van gG-smeltpatronen A 250 315 400 500 630 2 2 2 2 2 ) ) ) ) ) 2 2 2 2 2 ) ) ) ) ) 3 2 2 2 2 ) ) ) ) 18 ) 3 2 2 ) ) 31 21 15 ) 3 2 ) 45 31 23 16 )
) ) ) 1 ) 1
1
1
500 630 800 1000
)
2
100 20 36 59 94 131
125
50 70 95 120 150
185 240 300 400
2
mm 6 10 16 25 35
73
1) De lengte is groter dan 1000 m, maar de waarde is niet opgenomen in deze tabel. Dit geldt ook voor grotere doorsneden die niet in de tabel zijn opgenomen. 2 2 2 2) De leiding wordt overbelast omdat i t > k S . 3 3) De waarden in de tabel die zijn voorzien van noot ) zijn niet toepasbaar voor leidingen met isolatie van PVC omdat de leidingen worden overbelast. 6) Voor leidingen met kernen van aluminium moet de in de tabel aangegeven lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,40. 7) De beschermingsleiding heeft een doorsnede die gelijk is aan de doorsnede van de fase. 8) Indien de beschermingsleiding een doorsnede heeft die de helft is van de doorsnede van de fase overeenkomstig NEN 1010 tabel 54F, moet de lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,67. Toelichting De tabellen gelden niet voor éénaderige kabels.
S
verliezen in een doorsnede van leidingen spanningsverlies (∆U) in leidingen
ρ 3-fasen: ∆U = √3 . I . l A cos ϕ + X sin ϕ
V
ρ 1-fase: ∆U = 2 . I . l cos ϕ + X sin ϕ A
V
minimale geleiderdoorsnede (Amin) bij 4% spanningsverlies 3-fasen: Amin =
1-fase: Amin =
√3 . I . l . ρ . cos ϕ
x 10 6 mm 2
0,04 . U - √3 . I . l . X . sin ϕ 2 . I . l . ρ . cos ϕ
x 10 6 mm 2
0,04 . U - 2 . I . l . X . sin ϕ
procentueel vermogensverlies (p) in leidingen 3-fasen: p =
100 . l . ρ . P A . U . cos ϕ 2
2
%, 1-fase: p =
100 . l . ρ . P
%
A . U 2 . cos2 ϕ
enkele lengte van de leiding in m doorsnede van de geleider in m2 stroomsterkte in de leiding in A soortelijke weerstand in Ωm (koper: 1,83 . 10 -8, aluminium: 3,08 . 10 -8) X = reactantie van de leiding per meter; bedraagt voor laagspanningleidingen 0,08 mΩ/m P = overgebracht vermogen in W U = bedrijfsspanning, voor tweegeleiderinstallaties tussen beide geleiders, voor driegeleidergelijkstroominstallaties tussen de buitenste geleiders, voor 3-fasen installaties tussen de fasen ∆U = spanningsverlies p = procentuele vermogensverlies
l A I ρ
= = = =
74
SCHAKEL- EN VERDEELINRICHTINGEN TTA en PTTA schakel- en verdeelinrichtingen De NEN-EN-IEC 60439-1 maakt onderscheid tussen TTA (type tested assemblies) en PTTA (partially type tested assemblies) verdeelsystemen. De NEN-EN-IEC 60439-3 (verdeelsystemen- geschikt voor elektrotechnisch ongeschoold personeel) maakt dit onderscheid niet en vereist een TTA verdeelsysteem. De verschillen tussen TTA en PTTA komen tot uiting in de uit te voeren testen en in de verdeling van de verantwoordelijkheden. Bij een TTA verdeelsysteem zijn zowel het totale verdeelsysteem alsmede alle afzonderlijke functionele delen door de fabrikant beproefd en onderbouwd volgens de eisen van de NEN-EN-IEC 60439-1. Dit wil echter niet zeggen dat alleen de fabrikant deze systemen mag samenbouwen. Een assembleur van verdeelsystemen kan met de aanwijzingen van de fabrikant zelf een verdeelsysteem samenbouwen dat bestaat uit functionele TTA-delen. Na samenbouw hoeft de assembleur alleen enkele in de NEN-EN-IEC 60439-1 gespecificeerde testen uit te voeren om te verifiëren of de uiteindelijke samenbouw aan de eisen voldoet. Een PTTA systeem wordt opgebouwd uit type gekeurde functionele delen en losse componenten. Dit heeft als voordeel dat de assembleur een grotere vrijheid heeft bij het samenbouwen maar daar staat tegenover dat de assembleur ook de verantwoordelijkheid voor de samenbouw moet dragen.
75
De assembleur zal bij een PTTA-systeem door middel van berekeningen en testen moeten onderbouwen dat het door hem samengebouwde systeem aan de eisen van de NEN-EN-IEC 60439-1 voldoet. De kwaliteit van deze onderbouwing hangt af van de kwaliteit van de door de fabrikant van de componenten verstrekte informatie en van de kennis en kunde van de assembleur. Een praktisch voorbeeld van een verschil in het werken met TTA en PTTA systemen is de keuze van de interne bedrading. Bij een PTTA systeem kan de assembleur kiezen voor een grote dichtheid van warmtegenererende componenten. Om bij deze dichtheid de temperatuurstijgingen van de apparatuur aan de eisen van de NEN-EN-IEC 60439-1 te laten voldoen, kan het zijn dat grotere draaddoorsneden dan in de NEN-EN-IEC 60439-1 zijn aanbevolen, gebruikt moeten worden. De keuze van de draaddoorsneden en de keuze van de isolatiematerialen zijn nu de verantwoordelijkheid van de assembleur. Bij TTA-systemen heeft de fabrikant de bedrading van de functionele delen al aangebracht en geeft hij in de documentatie aan welke functionele delen gecombineerd kunnen worden. Op deze wijze heeft de assembleur iets minder vrijheid in de samenbouw maar hoeft zich daarentegen niet bezig te houden met de interne bedrading van de functionele delen.
76
IP-BESCHERMINGSGRADEN IP staat voor International Protection. Met deze codering wordt de mate van bescherming aangegeven, die elektrisch materieel biedt tegen het binnendringen van vocht en vaste voorwerpen en tegen direct aanrakingsgevaar. De codering wordt als volgt aangegeven: Ι P 0-6 0-8 (A-D) International Protection Beschermingsgraad tegen binnendringen van vaste voorwerpen (indeling 0-6) Beschermingsgraad tegen binnendringen van water (indeling 0-8) Beschermingsgraad bij binnendringen tegen direct aanrakingsgevaar (indeling A-D, optioneel) eerste beschermingsgraad kencijfer beknopte beschrijving 0 niet beschermd 1 beschermd tegen binnendringen van een bol Ø 50 mm 2 beschermd tegen binnendringen van een bol Ø 12,5 mm 3 beschermd tegen binnendringen van een draad Ø 2,5 mm 4 beschermd tegen binnendringen van een draad Ø 1 mm 5 beschermd tegen binnendringen van stof 6 beschermd tegen binnendringen van stof bij onderdruk
77
IPaanduiding IP 0X(X) IP 1X(X)
benaming
IP 2X(X)
aanrakingsveilig
IP 3X(X)
IP 4X(X)
IP 5X(X)
stofvrij
IP 6X(X)
stofdicht
tweede beschermingsgraad kencijfer
0 1 2
3 4 5 6 7
8
beknopte beschrijving
IPbenaming aanduiding
niet beschermd beschermd tegen druppelend water beschermd tegen druppelend water bij een schuine o stand tot 15
IP X0(X) IP X1(X)
beschermd tegen sproeiend water beschermd tegen opspattend water beschermd tegen waterstralen beschermd tegen stortzeeën beschermd tegen onderdompeling
IP X3(X)
IP X7(X)
waterdicht
beschermd tegen verblijf onder water
IP X8(X)
drukwaterdicht
opmerking
gewoon druipwater dicht
IP X2(X)
IP X4(X) IP X5(X)
regenwaterdicht spatwaterdicht spuitwaterdicht
IP X6(X) onderdompeling 1 meter diep, 30 min. lang onderdompeling, diepte en tijd nader overeen te komen
78
derde kenteken
A
B
C
D
beschermingsgraad beknopte beschrijving
IPaanduiding
beschermd tegen direct aanrakingsgevaar bij binnendringing van een bol Ø 50 mm beschermd tegen direct aanrakingsgevaar bij binnendringing van een gelede testvinger Ø 12 mm beschermd tegen direct aanrakingsgevaar bij binnendringing van een rechte draad Ø 2,5 mm met een lengte van 10 cm beschermd tegen direct aanrakingsgevaar bij binnendringing van een rechte draad Ø 1 mm met een lengte van 10 cm
IP XXA
IP XXB
benaming
aanrakingsveilig
IP XXC
IP XXD
Voor de volledige omschrijvingen en beproevingsmethoden zie NEN 10529
79
gelijktijdigheidsfactor NEN-EN-IEC 60439 De norm NEN-EN-IEC 60439 kent een tabel waarin de gelijktijdigheidsfactor wordt vermeld. Deze factor is afhankelijk van het aantal ‘hoofdstroomketens’ (afgaande groepen of velden) per kast. Het betreft tabel 1 van bepaling 4.7 met als toelichting: “De nominale waarde van de gelijktijdigheidsfactor van een stroomketen van een schakel- en verdeelinrichting of van een deel van een schakel- en verdeelinrichting dat meer dan één hoofdstroomketen bevat (bijvoorbeeld een sectie of deelsectie) is de verhouding van de som van alle op een willekeurig tijdstip te verwachten stromen in de desbetreffende hoofdstroomketens, tot de som van de nominale stromen van alle hoofdstroomketens van de schakelen verdeelinrichting of het beschouwde deel van de schakel- en verdeelinrichting”. Indien de fabrikant een nominale waarde van de gelijktijdigheidsfactor opgeeft, moet deze waarde worden toegepast bij de verwarmingsproef volgens NEN-EN-IEC 60439, bepaling 8.2.1. N.B. Indien geen gegevens over de werkelijke stromen voorhanden zijn, kunnen de volgende afgesproken waarden worden toegepast volgens NEN-EN-IEC 60439-1 Aantal hoofdstroomketens 2 en 3 4 en 5 6 t/m 9 10 en meer
gelijktijdigheidsfactor 0,9 0,8 0,7 0,6
volgens NEN-EN-IEC 60439-3 Aantal hoofdstroomketens 2 en 3 4 en 5 6 t/m 9 10 en meer
gelijktijdigheidsfactor 0,8 0,7 0,6 0,5 80
aansluitdoorsnede van voedingsvelden en afgaande velden bij schakel- en verdeelinrichtingen Voor de aansluitdoorsneden van voedingsvelden en afgaande velden blijkt men in de praktijk veelal de NEN 1010 te hanteren. De belastbaarheid van kabels volgens de tabellen in de NEN 1010 heeft echter alleen betrekking op de toelaatbare belasting van de kabels zelf en houdt geen rekening met de apparatuur waarop deze kabels worden aangesloten. Voor het bepalen van de aansluitdoorsneden voor voedings- en afgaande velden, dient men uit te gaan van de in NEN-EN-IEC 60439 aangegeven doorsneden, tenzij door de fabrikant andere doorsneden zijn aanbevolen. Bij het bepalen van de max. toelaatbare belastingsstromen wordt ook door de fabrikant uitgegaan van deze aangegeven doorsneden. Indien men bij het aansluiten alleen de NEN 1010 raadpleegt, loopt men onder bepaalde omstandigheden het gevaar, met te kleine doorsneden aan te sluiten, waardoor te hoge temperatuurstijgingen kunnen ontstaan. Nom. stroom aanbevolen doorsnede volgens NEN-ENIEC 60439 (koper) kabel A mm2 0-8 8 - 12 12 - 20 20 - 25 25 - 32 32 - 50 50 - 65 65 - 85 85 - 115 115 - 150 150 - 175 175 - 225 225 - 250 250 - 275 275 - 350 350 - 400
1,0 1,5 2,5 4,0 6,0 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240
indicatie doorsnede volgens NEN 10101) (koper) installatiewijze installatiewijze A, B en D C, E, F, G kabel kabel mm2 mm2 1,5 1,5 1,5 - 2,5 2,5 - 4 4-6 6 - 16 10 - 25 16 - 35 25 - 50 35 - 70 50 - 120 70 - 150 95 - 185 120 - 240 150 - 300 185 - 300
1,5 1,5 1,5 2,5 4 6 10 - 16 16 25 35 35 - 50 50 - 70 70 - 95 95 - 120 95 - 120 120 - 150
1) Als voorbeeld: keuze NEN 1010 tabel is mede afhankelijk van de werkwijze van aanleg en de soort kabel.
81
Wartelmaten Grootte Pg Pg Pg Pg Pg Pg Pg Pg Pg Pg
7 9 11 13,5 16 21 29 36 42 48
te boren gat 13 mm 16 mm 19 mm 21 mm 23 mm 29 mm 30 mm 48 mm 55 mm 60 mm
leiding diameter 3,5 - 6 mm 6 - 8 mm 8 - 10 mm 10 - 12 mm 12 - 14 mm 14 - 18 mm 18 - 24 mm 24 - 30 mm 30 - 35 mm 35 - 40 mm
type E E E E E E E E E E
407 409 411 413 416 421 429 436 442 448
Aandraaimomenten t.b.v. elektrische verbindingen Verbindingen d.m.v. zeskantbouten, kwaliteit min. 5.6 draaddiameter M5 sleutelwijdte mm aandraaimoment Nm
M6 M8 M10 M12 M16 sw10 sw13 sw17 sw19 sw24 7,0 14,0 28,0 40,0 60,0
Verbindingen d.m.v. binnenzeskantbouten met grote kop, kwaliteit min. 8.8 draaddiameter M5 M6 M8 M10 M12 M16 sleutelwijdte mm sw4 sw5 sw6 sw8 sw10 aandraaimoment Nm 7,0 9,0 20,0 40,0 60,0 Verbindingen d.m.v. binnenzeskantbouten met kleine kop, kwaliteit min. 8.8 draaddiameter M5 M6 M8 M10 M12 M16 sleutelwijdte mm sw4 sw5 sw6 sw8 aandraaimoment Nm 7,0 9,0 20,0 40,0 Verbindingen d.m.v. binnenzeskantbouten zonder kop, kwaliteit min. 8.8 draaddiameter M5 M6 M8 M10 M12 M16 sleutelwijdte mm sw4 sw5 sw6 sw8 aandraaimoment Nm 7,0 9,0 20,0 40,0 82
BELASTINGEN Inschakelstromen Bij het inschakelen van elektrische apparatuur kunnen hoge piekstromen optreden. Apparatuur waarbij deze hoge inschakelstromen optreden, kan in de volgende groepen worden verdeeld: - gloeilampen; - TL-verlichting en spaarlampen; - motoren en transformatoren; - capaciteiten (bijvoorbeeld voor cos ϕ compensatie); - apparatuur met schakelende voedingen. gloeilampen De gloeidraad van een gloeilamp is eigenlijk een weerstandsdraadje dat in koude toestand een veel lagere weerstand heeft dan in warme toestand. Bij het inschakelen van gloeilampen kunnen piekstromen van maximaal 20.In optreden die in ca. I0 ms uitdempen. TL-verlichting en spaarlampen De buffercondensator die bij dit soort verlichting aanwezig is, is verantwoordelijk voor de hoge inschakelstromen. De hoogte van deze inschakelstroom hangt af van het kortsluitvermogen van het net en de grootte van de buffercondensator. De maximale inschakelstroom wordt bij 20% demping in de eerste 10 ms bij benadering gegeven door: Îinsch ≈ 0,8
Cbuf• Û2
Lnet* Normale waarden voor de buffercondensatoren in TLverlichting hebben een capaciteit van ongeveer 5 µF per TL. Voor spaarlampen zijn deze buffercondensatoren iets kleiner en hebben een waarde in de orde van 1 µF. De inschakelstromen van dit soort verlichting dempt in ca. 10 ms uit. *Lnet = Inductiviteit van de netvoeding
83
motoren De aanloopstroom van motoren zowel in amplitude als in tijd hangt af van de opbouw van de motor, het aanloopkoppel en de belasting. Men moet in praktijk echter wel rekening houden met aanloopstromen van 10 maal In. transformatoren De inschakelstromen van transformatoren worden ook wel inrushstromen genoemd. Deze inrushstromen worden veroorzaakt door het in verzadiging gaan van de kern van de transformator. De hoogte van deze inrushstromen hangt af van: - de vorm, opbouw en materiaal van de kern; - het moment van inschakelen op de sinusvormige spanning; - de aanwezigheid van remanentie. De inrushstromen kunnen een amplitude hebben die enkele tientallen malen groter is dan de nominaalstromen en kunnen enkele seconden duren. capaciteiten Bij capaciteiten hangt de inschakelstroom af van de grootte van de capaciteit en van het kortsluitvermogen van het net en natuurlijk van het moment van inschakeling. Een schatting van de maximale waarde van de inschakelstromen van capaciteiten kan weer gemaakt worden met: Îinsch ≈ 0,8
Cbuf. Û2
Lnet Bij het zogenaamde back to back schakelen van capaciteiten voor cos ϕ compensatie moet erg opgelet worden daar er nu een verwaarloosbare demping is i.p.v. de 20% in de formule en wat nog belangrijker is, Lnet is erg klein waardoor zeer grote inschakelstromen kunnen optreden.
84
apparatuur met geschakelde voedingen Computers, TV's, geluidinstallaties en aanverwante apparatuur worden meestal gevoed via schakelende voedingen. In apparatuur met geschakelde voedingen bevindt zich vaak een buffercondensator aan de netzijde. Dus de effecten die bij het inschakelen van capaciteiten optreden, treden ook hier weer op. In kleine geschakelde voedingen (tot ca. 500 W) wordt in het algemeen niets gedaan om de inschakelstromen te beperken en moet men rekening houden met inschakelstromen die een factor 400 maal zo hoog zijn dan de nominaalstroom. Deze inschakelstromen dempen over het algemeen in 1 tot enkele milliseconden uit. Voor de grotere schakelende voedingen (denk bijvoorbeeld ook aan frequentiegeregelde elektro-motoren) moet men noodgedwongen maatregelen nemen om de inschakelstromen te beperken. De hoogte van de inschakelstroom hangt dan af van het ontwerp van de voeding maar zal in verhouding tot de nominaalstroom beduidend lager zijn dan het geval is bij de kleine schakelende voedingen.
85
MOTOREN Stroomsterkte van motoren en generatoren a. eenfasewisselstroommotoren 1000 PkW.√ 3 I= A Un. cos ϕ . η b. draaistroommotoren I=
1000 PkW
A
√3 . Un. cos ϕ . η c. gelijkstroommotoren I=
1000 PkW Ug . η
A
d. sleepringmotoren (rotorstroom) 636 PkW I= A Ur e. draaistroomgeneratoren I=
1000 PkW
√ 3 . Un
A
I
= stroomsterkte in A, behorende bij een bepaalde belasting Un = nominale spanning in V tussen twee fasen Ug = gelijkspanning Ur = rotorspanning in V, gemeten tussen twee sleepringen bij stilstand PkW = afgegeven vermogen van de machine in kW cos ϕ = arbeidsfactor van de motor, behorende bij een bepaalde belasting η = rendement van de motor, behorende bij een bepaalde belasting
86
Motorstroom van draaistroommotoren (n = 1500 omw/min) Motorvermogen kW 1,1 1,5 2,2 3 3,7 4 5 5,5 6,5 7,5 8 11 12,5 15 18,5 20 22 25 30 37 40 45 51 55 59 75 80 90 100 110 129 132 140 147 160 180 184 200 220 250 257 295 315
87
pk 1,5 2 3 4 5 5,5 6,8 7,5 8,8 10 11 15 17 20 25 27 30 34 40 50 54 60 70 75 80 100 110 125 136 150 175 180 190 200 220 245 250 270 300 340 350 400 430
Motorstroom (A) 400 V 2,5 3,5 5,1 6,6 7,6 8,2 10,1 11,2 13 14,5 16 21,5 24 29 36 38 42 47 57 69 74 81 92 99 107 136 144 162 180 198 232 238 252 265 288 324 332 361 397 451 463 532 568
415 V
500 V
2,5 3,5 5 6,5 7,5 8 9,8 11 12,7 14 15,2 21 23 28 35 36,8 40 44,9 55 66 71 80 88,6 95,5 105 132 139 154 172 189 221 227 240 249 272 305 315 340 374 425 437 501 535
2,1 2,6 3,8 5,1 6,2 6,5 8,1 8,9 10,4 11,9 12,7 16,7 19 22,5 28,5 30,6 33 38 44 54 60 64,5 73,7 79 85,3 106 112 128 143 156 184 186 200 207 220 254 259 278 310 353 363 416 445
690 V 1,3 1,8 2,6 3,6 4,4 4,8 6 6,5 7,5 8,5 9 12 14 16 20 21 23 26 31 39 42 46 52 57 61 78 83 94 104 115 134 138 146 153 167 188 192 209 230 261 268 308 329
Motorvermogen, koppel en aanlooptijd
Tn = nominaal koppel in N . m PkW = nominaal vermogen in kW n = nominaal toerental bij vollast in omw/min
koppel en stroom
Het nominale koppel van een motor (100%-koppel) wordt berekend met de formule: PkW stroom N.m Tn = 9550 n
koppel
100% koppel
100% stroom
toerental
De aanlooptijd van een motor bij een versnellend koppel gelijk aan het nominale koppel, bedraagt: n.I = 9,55 Tn
n2 . I s 9,12 . 105 . PkW
ta
=
I
= totaal traagheidsmoment van motor en aangedreven werktuig, herleid op motoras, in kgm2 = eindtoerental motoras in omw/min = vermogen in kW
n PkW
Voor het omrekenen van het traagheidsmoment I2, herleid op een motoras met n2 omw/min, is het traagheidsmoment I1, herleid op een as met n1 omw/min, geldt: n2 2 x I2 kgm2 I1 = n1
(
)
Het versnellend koppel is gelijk aan het motorkoppel (ontleend aan koppel-toerenkromme) verminderd met het tegenkoppel dat veroorzaakt wordt door het aangedreven werktuig.
88
Centrifugaalpompen (voor water) Vereist vermogen P =
9,81. q . h kW, waarin: η
q = hoeveelheid water in m3/s h = totale opvoerhoogte in m (inclusief wrijvingsverliezen in de buizen) η = rendement (varieert van 0,5 tot 0,85 naar gelang de constructie en pompgrootte) De opgevoerde hoeveelheid water q is evenredig met het toerental. De drukhoogte h is evenredig met het kwadraat van het toerental. Het vermogen P is dus evenredig met de derde macht van het toerental. Ventilatoren Vereist vermogen P = q= h= η=
9,81. q . h W, waarin: η
luchtvolume in m3/s druk in mm waterkolom dynamisch rendement (varieert van 0,5 tot 0,85)
De verplaatste hoeveelheid lucht q is evenredig met het toerental. De druk h is evenredig met het kwadraat van het toerental. Indien h = 400 mm bij η = 800, dan stijgt h bij η = 900 tot circa 500 mm. Het vereiste vermogen is dus evenredig met de derde macht van het toerental. Vereist bijvoorbeeld een ventilator bij η = 800 omw/min een vermogen van 50 kW, dan stijgt dit vermogen bij
η = 900 tot 50 .
89
9003 ≈ 72 kW. 8003
Cos ϕ verbetering De toenemende belasting en de groeiende energieprijzen dwingen de elektriciteitsbedrijven en de verbruiker tot een zo efficiënt mogelijke benutting van zowel het distributienet als de opgewekte energie. Daarom moet het blindvermogen tot een minimum beperkt worden. Blindvermogen (Q) ontstaat wanneer in een draaistroomnet een niet-ohmse inductieve belasting, zoals motoren of transformatoren, is aangesloten. Door deze belasting ontstaat er een faseverschuiving tussen de stroom en de spanning, waardoor slechts een deel van het totale vermogen bruikbaar is. Het werkelijke vermogen komt tot uitdrukking in de formule: P = U . I . cos ϕ √3 (watt). Er moet dus gestreefd worden naar een zo hoog mogelijke cos ϕ. Een slechte cos ϕ kan worden verbeterd door de inductieve belasting te compenseren met een capacitieve belasting in de vorm van condensatorbatterijen. Onderstaande afbeelding toont links een bedrijfssituatie waarbij motoren een inductieve belasting veroorzaken en een daaruit resulterende slechte cos ϕ. Rechts is de situatie weergegeven wanneer het blindvermogen door een capacitieve belasting grotendeels is gecompenseerd.
P W cos M
ϕ1
M P W
P S2
P S1
P W
Pq cap P S2
Q cap
P W
q1
q2
P Q2
Q1
P S2
S1 Q1
90
Het benodigde condensatorvermogen wordt berekend door: Q2 = S2 sin ϕ 2 = P tan ϕ 2 Qcap = Q1 - Q2 Een condensatorbatterij van Qcap kVAr heeft een fasenul capaciteit van:
Qcap
C=
≈
Qcap
(ƒ= 50Hz)
314 . U2
2πƒ . U
2
Condensatorbatterijen zijn relatief gevoeliger voor overbelasting dan de overige sterkstroomcomponenten. Een condensator wordt beter geleidend naarmate de frequentie hoger wordt en kan in combinatie met een spoel zelfs bij één frequentie een totale kortsluiting vormen. Dit laatste verschijnsel heet resonantie. De batterijen kunnen worden beschermd door een spoel in serie op te nemen met de condensator. het benodigde condensatorvermogen voor cos ϕ verbetering bestaande situatie
condensatorvermogen in kVAr per kW werkzaam vermogen ter verkrijging van een cos ϕ van
91
cos ϕ
0,80
0,85
0,90
0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70
2,42 1,93 1,54 1,24 0,98 0,89 0,81 0,73 0,66 0,58 0,52 0,45 0,39 0,33 0,27
2,56 2,06 1,67 1,36 1,11 1,03 0,94 0,86 0,79 0,72 0,65 0,58 0,52 0,46 0,40
2,70 2,19 1,81 1,50 1,25 1,16 1,08 1,00 0,92 0,85 0,78 0,72 0,66 0,60 0,54
vervolg tabel pag. 94 bestaande situatie
condensatorvermogen in kVAr per kW werkzaam vermogen ter verkrijging van een cos ϕ van
cos ϕ
0,80
0,85
0,90
0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,86 0,88
0,22 0,16 0,11 0,05 -
0,35 0,29 0,24 0,19 0,13 0,08 0,03 -
0,48 0,43 0,37 0,32 0,27 0,21 0,16 0,11 0,06
Voorbeeld. Een instalatie heeft een verbruik van 100 kW bij een cos ϕ van 0,60. Hoe groot moet het condensatorvermogen zijn om deze waarde tot 0,85 te verbeteren? De tabel geeft een vermenigvuldigingsfactor van 0,72 aan. Het benodigde condensatorvermogen is 0,72x100 =72 kVAr.
92
COMFORTKLASSEN UNETO heeft voor elektrische huisinstallaties het systeem van comfortklassen geïntroduceerd, waarin de volgende drie niveaus worden onderscheiden: Comfortklasse A: het minimale niveau waaraan de elektrische installatie volgens de basis-eisen van de NEN 1010 moet voldoen. Klasse A voldoet eigenlijk niet meer aan de eisen die wij tegenwoordig stellen aan comfort. Comfortklasse B: deze klasse sluit meer aan bij de huidige behoeften: de helft meer wandcontactdozen, afzonderlijke groepen voor wasdroger en vaatwasser en loze leidingen voor toekomstige uitbreiding. Comfortklasse C: dit is het niveau dat aan alle denkbare wensen voldoet die een bewoner kan hebben: beveiligingsinstallatie, diverse verlichtingsopties, huisautomatisering, alle kamers met telefoon- en TV-aansluiting, overspanningsbeveiliging en zelfs een centraal stofzuigsysteem. De tabel op de volgende pagina geeft een gedetailleerd overzicht van de verschillende comfortklassen.
93
COMFORTKLASSEN
A
B
C
ja ja ja -
ja ja ja ja ja ja ja ja
ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja
-
ja
ja
-
ja
ja
ja -
ja ja ja
ja ja ja ja
NEN 1010
NEN 1010
NEN 1010
-
+50% ja ja
+100% ja ja
-
-
ja
ja -
ja ja ja -
ja ja ja ja
minimum NEN 1010
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 2 3 4 5 6
Verdeelinrichtingen 2 aardlekschakelaars aardlekautomaten per eindgroep patronen installatie-automaten overspanningsbeveiliging min. 4 groepen voor verlichting groep voor de wasautomaat groep voor de droogautomaat groep voor de vaatwasser groep voor de tuinverlichting groep voor de beveiligingscentrale noodverlichting meterkast lege kast voor domotica componenten/ elektrisch kooktoestel wandcontactdoos in meterkast voor telefooncentrale- signaalversterker Schakelmateriaal/aansluitpunten standaard inbouw luxe uitvoering inbouwdoos per component 5 cm (diepte) extra inbouwdozen 5 cm (diepte) per ruimte horizontale montage wandcontactdoos aantallen volgens tabel 720-Y+Z
7 wisselschakeling slaapkamer + hal 8 wandcontactdoos met kinderbeveiliging 9 geschakelde wandcontactdozen in woonkamer
1 2 3 4 5 6
Buiteninstallatie volgens NEN 1010/ 1 lichtpunt voor en achter verlichting rondom huis verlichting aansluitpunten in de tuin loze leiding onder oprit naar meterkast 2 wandcontactdozen
Vervolg van deze tabel op pagina 98
94
COMFORTKLASSEN
A
B
C
minimum NEN 1010
Loze leidingen voor heetwatertoestel voor kooktoestel CAI woonkamer CAI alle ruimtes naast telefoon (19 mm buis) telefoon woonkamer telefoon alle ruimtes naats CAI (19 mm buis) beveiliging brand/inbraak voor mechanische ventilatie luidsprekers droogautomaat vaatwasser voor zonneboiler/zonnepaneel toegangscontrole Homebus-systeem voor centraal stofzuigsysteem alle loze leidingen voorzien van trekdraad thermostaat/buitenvoeler
ja ja ja ja -
ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja
ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja
Diversen telefooncentrale (eventueel ISDN) signaalversterker CAI duplex beveiligingscentrale brand/inbraak plintsysteem toegangscontrole/deurvideo centraal stofzuigersysteem Homebus-systeem
-
-
ja ja ja ja ja ja ja
Telefooninstallaties 1 aansluitpunt in de woonkamer vanuit meterkast 2 aansluitpunten in alle ruimtes 3 naast CAI-aansluitpunt 4 ISDN-centrale
ja -
ja ja -
ja ja ja
ja -
ja ja ja -
ja ja ja
-
ja -
ja ja
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4
CAI-installaties aansluitpunt woonkamer aansluitpunten alle ruimtes signaalversterker simplex signaalversterker multiplex
Schotelantenne-installaties 1 leidingen naar meterkast voor satelliet 2 complete satellietontvangst-installatie
95
KORTSLUITSTROMEN Soorten kortsluitingen fase-nul sluiting
Zf
L1 L2 L3 N
Ik =
L1 L2 L3 N
Ik =
Ug √3 . (Z f + Zn )
Zn
2-fasen sluiting Zf Zf
Ug 2 . Zf
2-fasen sluiting met nul Zf Zf
L1 L2 L3 N
Z n (= 0)
maximaal Ik =
Ug √3 . Z f
(Z n = 0, dit is echter puur theoretisch)
3-fasen sluiting (al dan niet met nul) Zf Zf Zf
L1 L2 L3 N
Ik =
Ug √3 . Z f
Zn
Opmerking: • in de formules is Ug steeds de gekoppelde spanning, d.w.z. de spanning tussen de verschillende fasen. • de grootste kortsluitstroom treedt op bij een 3-fasen sluiting. Deze moet dan ook als uitgangspunt gekozen worden voor het maken van kortsluitstroomberekeningen.
96
Effectieve waarde en piekwaarde • belastingsstromen of kortsluitstromen worden doorgaans aangeduid met de effectieve waarde van de stroom. • de piekstroom of de amplitude van een wisselstroom is groter dan de effectieve waarde: voor een zuiver sinusvormige stroom √2 maal zo groot. • kortsluitstromen hoeven niet sinusvormig te zijn: er kunnen inschakelverschijnselen optreden. De maximale piekstroom (‘stootstroom’) die ingeval van kortsluitingen kan optreden is: î s = √2 . κ . I p met:
î s = stootstroom I p = prospectieve kortsluitstroom (effectieve waarde) κ = stootfactor.
verband tussen de stootfactor κ en cos ϕ (NEN-EN-IEC 60439).
kortsluitstroom in [kA] (effectieve waarde) groter dan
5 10 20 50
97
cos ϕ
κ
κ√2
0,7 0,5 0,3 0,25 0,2
1,1 1,2 1,4 1,5 1,6
1,5 1,7 2 2,1 2,2
tot en met 5 10 20 50
Berekening van kortsluitstromen Voor een 3-fasen sluiting geldt de volgende formule opgesteld worden. Ug Ik = √3 . Z f Om de fase-impedantie Z f te bepalen, dient eerst afzonderlijk de totale weerstand Rf en de totale reactantie Xf bepaald te worden. Er geldt dan: R f2 + X
Zf =
2
f
Op de vaktechniekpagina van www.et-installateur.nl vindt u een handig programma voor het berekenen van kortsluitstromen. Transformatoren Met behulp van de procentuele kortsluitspanning kan de impedantie van een transformator bepaald worden: ZT =
εk . U g2
100 . ST met: ε k : procentuele kortsluitspanning [%] Ug : gekoppelde spanning [V] S T : vermogen van de transformator [kVA] Tabel 1: Kortsluitstroom en kortsluitimpedantie transformatoren (400V) ST [kVA]
In [A]
εk [%]
Ik [kA]
ZT [mΩ]
50 100 160 250 400 630 1000 1250 1600 2000
72 144 231 361 577 909 1443 1804 2309 2887
4 4 4 4 4 4 6 6 6 6
1,8 3,6 5,8 9 14 23 24 30 38 48
128 64 40 26 16 10 9,6 7,7 6,0 4,8 98
Voor de transformator geldt: de weerstand R T:
RT =
de reactantie X T :
XT =
εR . U2g 100 . ST ZT2 _ R T2
Tabel 2: R en X van transformatoren ST [kVA]
εk [%]
ZT [mΩ]
εR [%]
RT [mΩ]
XT [mΩ]
50 100 160 250 400 630 1000 1250 1600 2000
4 4 4 4 4 4 6 6 6 6
128 64 40 26 16 10 9,6 7,7 6,0 4,8
1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
48 24 15 9,6 6,0 3,8 2,4 1,9 1,5 1,2
118 59 37 24 15 9,2 9,3 7,4 5,8 4,6
kabels Voor de bepaling van de weerstand van kabels dient van een 'koude' kabel, bij 20 °C, uitgegaan te worden. ρ.l Rk = A met: ρ : soortelijke weerstand bij 20 °C [Ω.m] (koper: 1,83 . 10 -8, aluminium: 3,08 . 10 -8 ) l : lengte kabel [m] A : doorsnede kabel [m2 = 10 -6 mm2] De reactantie van kabel is afhankelijk van de configuratie van de kabel zelf. Voor laagspanningskabels kan van een aanname van 0,08 mΩ/m uitgegaan worden.
99
Tabel 3 geeft voor de standaard-doorsneden de weerstand per meter. Tabel 3: Weerstand R van kabels (20 °C)
A [mm2] 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500
koper R per meter [mΩ/m] 12,1 7,41 4,61 3,08 1,83 1,15 0,727 0,524 0,387 0,268 0,194 0,154 0,125 0,100 0,077 0,062 0,049 0,039
aluminium R per meter [mΩ/m] 7,41 4,61 3,08 1,91 1,20 0,868 0,641 0,443 0,320 0,253 0,207 0,165 0,126 0,101 0,080 0,064
Tabel 3 geeft de weerstand per meter van koper en aluminium kabel bij een geleidertemperatuur van 20 °C. Om de weerstand te berekenen bij andere temperaturen, dient u de weerstandswaarde uit tabel 3 te vermenigvuldigen met de correctiefactor uit tabel 4. Tabel 4: Correctiefactoren voor andere geleidertemperaturen dan 20 °C Geleider temp. (°C) 0 5 10 15 20 25 30 35
Correctie Geleider Correctie Geleider factor temp. (°C) factor temp. (°C) 0,92 40 1,08 80 0,94 45 1,10 85 0,96 50 1,12 90 0,98 55 1,14 95 1,00 60 1,16 100 1,02 65 1,18 105 1,04 70 1,20 1,06 75 1,22
Correctie factor 1,24 1,26 1,28 1,30 1,32 1,34
100
railsystemen Analoog aan kabels geldt voor de weerstand R van railsystemen: ρ.l Rr = A met: ρ : soortelijke weerstand bij 20 °C [Ω.m] (koper: 1,83 . 10 -8, aluminium: 3,08 . 10 -8 ) l : lengte rail [m] A : doorsnede rail [m2 = 10 -6 mm2] De reactantie is minder eenduidig dan bij kabels en sterk afhankelijk van de configuratie. Eerste schatting: 0,15 - 0,2 mΩ/m
101
Coördinatie Back-up beveiliging Elke component is gespecificeerd voor een maximale kortsluitstroom. Indien er op de plaats van inbouw een hogere kortsluitstroom optreedt dan die waarvoor de component gespecificeerd is, moet er gebruik gemaakt worden van een back-up beveiliging. Bij een back-up beveiliging helpt de voorgeschakelde beveiliging mee met het onderbreken van de kortsluitstroom. Back-up beveiliging treft men vaak aan bij het gebruik van 6 of 10 kA installatie-automaten. De back-up beveiliging is dan meestal een patroon. 160 A (120 kA)
16 A (6 kA) 1
2
3
(18 kA)
Vaak wordt back-up beveiliging verward met selectiviteit. Bij aanspreken van de back-up beveiliging is er nooit sprake van selectiviteit. De voorgeschakelde beveiliging moet immers meehelpen bij het onderbreken van de kortsluitstroom. Met andere woorden: bij een kortsluiting van meer dan 6 kA in groep ➁ van het schema zal niet alleen de installatie-automaat van groep ➁ afschakelen, maar zal ook de voorgeschakelde patroon doorsmelten. Dit houdt in dat de groepen ➀ en ➂ ook afgeschakeld worden. Tabel back-up beveiliging installatie-automaten Type E8/E8S
In (A) B/C 6 B/C 10 B/C 16 B/C 20 B/C 25/32/40/ 50/63
Smeltveiligheid volgens NEN-HD-IEC 60269
50
63
80
100
125
50 50 50 50 50
25 50 50 50 50
25 50 50 50 50
25 50 50 50 50
25 25 50 50 50
160
25 25 25 25 50 (kA) 102
Selectiviteit Selectiviteit is een belangrijk begrip binnen elektrische installaties waarin, tussen de voeding en de foutplaats, twee of meer beveiligingstoestellen aanwezig zijn. Om de gevolgen van een overstroom tot een zo klein mogelijk deel van de installatie te beperken, dient alleen het beveiligingstoestel dat het dichtst bij de oorzaak van de overstroom geplaatst is deze overstroom te onderbreken. Op de vaktechniekpagina van www.et-installateur.nl staat een handig programma om de selectiviteit van twee componenten te bepalen.
selectiviteit van patronen onderling Voor patronen geldt dat twee patronen met een nominale stroomverhouding groter of gelijk aan 1,6 : 1, ten opzichte van elkaar absoluut selectief zijn. Er is dus geen bovengrens voor de selectiviteit. selectiviteit van vermogenschakelaars onderling Bij vermogenschakelaars wordt gesproken van stroomselectiviteit en tijdselectiviteit. Onder stroomselectiviteit wordt verstaan de selectiviteit van onvertraagd gestaffelde vermogenschakelaars, terwijl bij tijdselectiviteit wordt uitgegaan van een vermogenschakelaar met een vertraagde werking. Voor twee onvertraagd gestaffelde vermogenschakelaars in serie geldt dat deze ten opzichte van elkaar selectief zijn tot een grensstroom Ig. Ig is de stroom waarbij de voorgeschakelde vermogenschakelaar onvertraagd uitschakelt. Indien Ig kleiner is dan de te verwachten maximale kortsluitstroom ná de tweede schakelaar, wordt geen volledige selectiviteit bereikt. Stroomselectiviteit: 400 A
tijd t (s)
10000 1000
400 A
100 10
125 A
1
Ik = 5 kA
125 A Ik
0.1 0.01 0.004
0.1
Ig 1
5
10
prospectieve stroom Ip (kA)
103
10000 1000
tijd t (s)
Tijdselectiviteit:
400 A
100 10
Ig
125 A
1
Ik
0.1 0.01 0.004
0.1
1
5
10
prospectieve stroom Ip (kA)
Tijdselectiviteit is mogelijk bij vermogenschakelaars uitgerust met een elektronisch beveiligingsblok (in de praktijk vanaf 400 A). Doorgaans is er een grens aan de tijdvertraging: boven ca. 15 maal In schakelt de vermogenschakelaar in alle gevallen onvertraagd omdat de vermogenschakelaars anders thermisch te zwaar belast zou worden.
Selectiviteit van een vermogenschakelaar en een nageschakelde patroon Voor stromen kleiner dan Ig kan een goede selectiviteit bereikt worden. Echter voor waarden groter dan Ig gaat de selectiviteit verloren. Eventueel kan Ig verhoogd worden door de vermogenschakelaar te vertragen. 10000 1000
400 A tijd t (s)
125 A
100
MCCB 400 A
10 1 0.1 0.01 0.004
0.1
patroon 125 A 1
Ig
10
prospectieve stroom Ip (kA)
104
Selectiviteit van een patroon met een nageschakelde vermogenschakelaar
patroon 400A
400 A
2
I t [A s]
10 7 MCCB 125A
2
125 A
10
6
10 5
10 4 0.01
1
I g 10
100
prospectieve stroom I p (kA)
Ook in deze situatie heeft de selectiviteit altijd een bovengrens Ig. Deze bovengrens Ig kan nu niet afgelezen worden uit de tijdstroom karakteristieken, maar moet worden bepaald met behulp van de I2 t-smeltkarakteristiek van de patroon en de I2 t-totaal karakteristiek van de vermogenschakelaar.
105
Selectiviteit Holec installatie-automaten
Voor installatie-automaten type E8, B-karakteristiek (6 kA) in combinatie met smeltveiligheden smeltveiligheden volgens NEN-HD-IEC 60269
Installatie-automaat, B-karakteristiek, 6 kA
In (A) 6 10 16 20 25 32 40 50 63
25 35 1,25 3,0 0,95 1,6 1,3 1,15
50 6 2,4 1,9 1,7 1,4 1,25
63 80 100 6 6 6 4,3 6 6 3,2 4,5 6 2,8 3,8 6 2,4 3,2 6 2,0 2,8 5 1,8 2,4 4 2 4 4
125 6 6 6 6 6 6 6 6 6
160 6 6 6 6 6 6 6 6 6
200 6 6 6 6 6 6 6 6 6
250 6 6 6 6 6 6 6 6 6
(kA) Voor installatie-automaten type E8, C-karakteristiek (6 kA) in combinatie met smeltveiligheden smeltveiligheden volgens NEN-HD-IEC 60269
Installatie-automaat, C-karakteristiek, 6 kA
In (A) 6 10 16 20 25 32 40 50 63
25 35 50 63 80 100 125 160 0,95 1,75 2,7 5,0 6 6 6 6 1,55 2,3 4,0 5,5 6 6 6 1,8 3,1 4,2 6 6 6 2,6 3,4 6 6 6 2,0 2,7 4,8 6 6 1,8 2,4 4,2 6 6 2,0 3,5 5,5 6 3,0 5,5 6 5,5 6
200 6 6 6 6 6 6 6 6 6
250 6 6 6 6 6 6 6 6 6
(kA)
106
Selectiviteit Holec installatie-automaten
Voor installatie-automaten type E8S, B-karakteristiek (10 kA) in combinatie met smeltveiligheden smeltveiligheden volgens NEN-HD-IEC 60269
Installatie-automaat, B-karakteristiek, 10 kA
In (A) 6 10 16 20 25 32 40 50 63
25 35 1,25 3,0 0,95 1,6 1,3 1,15
50 6,0 2,4 1,9 1,7 1,4 1,25
63 80 100 7,4 10 10 4,3 6,0 10 3,2 4,5 8,5 2,8 3,8 7,0 2,4 3,2 6,0 2,0 2,8 5,0 1,8 2,4 4,0 2,0 4,0 4,0
125 10 10 10 10 10 8,0 7,0 7,0 7,0
160 10 10 10 10 10 10 10 10 10
200 10 10 10 10 10 10 10 10 10
250 10 10 10 10 10 10 10 10 10
(kA) Voor installatie-automaten type E8S, C-karakteristiek (10 kA) in combinatie met smeltveiligheden smeltveiligheden volgens NEN-HD-IEC 60269
Installatie-automaat, C-karakteristiek, 10 kA
In (A) 6 10 16 20 25 32 40 50 63
25 35 50 63 80 100 0,95 1,75 2,7 5,0 7,0 10 1,55 2,3 4,0 5,5 10 1,8 3,1 4,2 8 2,6 3,4 6,3 2,7 4,8 2,4 4,2 3,5
125 10 10 10 10 8,0 7,0 5,5 5,5 5,5
160 10 10 10 10 10 10 8,0 8,0 8,0
200 10 10 10 10 10 10 10 10 10
250 10 10 10 10 10 10 10 10 10
(kA)
107
AARDLEKBEVEILIGING Aardlekbeveiliging wordt toegepast als bescherming tegen: - indirecte aanraking - directe aanraking - brandgevaar
indirecte aanraking Voor bescherming tegen indirecte aanraking worden metalen gestellen met de beschermingsleiding verbonden. In geval van een fout moet de voeding van het beveiligde deel van de installatie automatisch uitschakelen, zodat geen aanrakingsspanning kan optreden gedurende een langere tijd dan aangegeven in hoofdstuk veilige spanningen (pag. 42). Bij een aanraakspanning van 230V bedraagt de maximaal toegestane uitschakeltijd 0,4 s. In netten waarbij de beschermingsleiding verbonden is met het sterpunt van de distributietransformator (TN-netten) kan meestal gebruik worden gemaakt van smeltpatronen of installatieautomaten om aan deze eis te voldoen. Vanwege de lage kabelimpedanties wordt de foutstroom namelijk groot genoeg om de patroon of installatieautomaat binnen de gestelde tijd te laten onderbreken. Toch wordt in woonhuizen i.v.m. direct aanrakingsgevaar aardlekbeveiliging toegepast omdat de NEN 1010 eist dat in woonhuizen alle eindgroepen achter een aardlekbeveiliging met I∆N ≤ 30 mA en klasse A geplaatst moeten zijn. Er zijn voedingsnetten (TT-netten), waarbij de stroom vooral bepaald wordt door de aardverspreidingsweerstand. In dergelijke netten is de foutstroom veelal dusdanig laag dat bij gebruik van overstroombeveiliging veelal niet aan de eisen van uitschakeltijden wordt voldaan. Daarom wordt aardlekbeveiliging gebruikt. De nominale aardfoutstroom dient afgestemd te zijn op de aardverspreidingsweerstand van de installatie. Er geldt: IA . RA ≤ U waarin: RA de weerstand tussen metalen gestellen en aarde is. IA de nominale aanspreekstroom van de aardlekschakelaar is. U de grenswaarde van de aanrakingsspanning Deze bedraagt voor normale omstandigheden 50V en bijzondere omstandigheden 25V. Bij keuze van een aardlekschakelaar op basis van de hiervoor aangegeven criteria, wordt aan de eisen voldaan. 108
directe aanraking Met directe aanraking wordt de situatie aangegeven, waarbij b.v. blanke spanningsvoerende delen worden aangeraakt. Deze situatie kan optreden door een isolatiebreuk, of onzorgvuldigheid van de gebruiker. De aardlekstroom vloeit b.v. via handen, romp en voeten naar aarde en bedraagt meestal maximaal 200mA. a
tijd t (ms)
10 000
b
c1 c2 c3
Alamat 100 mA
5 000
Alamat 300 mA AC-4.1 AC-4.2 AC-4.3
2 000 1 000 500
AC-1
AC-2
AC-4
AC-3
200 100
Alamat 10 mA 50
Alamat 30 mA
20 10 0,1
0,2
0,5
1
2
5
10
20
50
100
200
500
1000 2000
5 000
stroom I (mA)
De grafiek is verdeeld in vier gebieden, te weten: gebied AC-1: tot lijn a Geen waarneembare gevolgen. gebied AC-2: van lijn a tot b Geen schadelijke fysiologische effecten. In dit gebied wordt de stroom in toenemende mate gevoeld, echter er treden geen schadelijke effecten op. De loslaatdrempel (daar waar nog geen spierverkramping optreedt) ligt bij ca 10mA. gebied AC-3: van lijn b tot curve c1 Er valt geen schade te verwachten aan de organen, wel treden spiersamentrekkingen op, deze kunnen leiden tot het moeilijk loslaten van een onder spanning staand deel en ademhalingsmoeilijkheden.
109
10 000
gebied AC-4: boven curve c1 Als in gebied 3, echter nu optreden van hartfibrillatie, met als gevolg acuut levensgevaar met een kans van: ca 5% tot aan curve c2 ca 50% tot aan curve c3 alsmede met toenemende stroom en tijdsduur interne verbranding, niet-functionerende ademhaling en hartstilstand. Om tegen deze situatie beschermd te zijn, mag de nominale aanspreekstroom van de aardlekschakelaar niet meer bedragen dan 30mA. Een 30mA-aardlekschakelaar voorkomt uiteraard niet dat een schok gevoeld wordt. Wel wordt de stroom uitgeschakeld voordat hartfibrillatie optreedt. Bij hartfibrillatie gaat het hart ongecoördineerd samentrekken, waardoor de bloedcirculatie wordt verstoord. Deze situatie is fataal indien er niet snel medische hulp verkregen wordt.
bescherming tegen brandgevaar Het risico van brandgevaar ontstaat bij onvolkomen aardsluitingen in een brandgevaarlijke omgeving, b.v. een houten gebouw. Bij een stroom groter dan 0,3 A kan reeds zoveel warmte ontwikkeld worden dat hierdoor brandgevaar kan optreden. Door het toepassen van aardlekbeveiliging wordt brandgevaar beperkt.
klasse A of klasse AC? Aardlekschakelaars worden gekenmerkt door hun klasse: A: detecteert en schakelt sinusvormige aardfoutstromen en pulserende aardfout gelijkstromen af AC:detecteert en schakelt alleen sinusvormige aardfoutstromen af In de NEN 1010 is voor woonhuizen een klasse A aardlekautomaat of aardlekschakelaar vereist daar er steeds meer elektrische apparaten gevoed worden door vermogenselektronica. Bij gestelsluitingen van elektrische apparaten die met vermogenselektronica gevoed worden treden pulserende gelijkstromen op.
110
SPECIFICATIES VAN LASTSCHEIDERS De belangrijkste specificaties van lastscheiders zijn: • de stroom Ith en Ithe. Ith is de maximale stroom die de lastscheider, in open opstelling, continu kan voeren zonder te warm te worden. Ithe is de maximale stroom die de lastscheider, geplaatst in een omhulling (b.v. kast van een verdeelsysteem), continu kan voeren zonder te warm te worden. • de nominale isolatiespanning Ui en stoothoudspanning Uimp. Het diëlektrische gedrag van een lastscheider wordt vastgelegd aan de hand van de nominale isolatiespanning en de stoothoudspanning. De nominale isolatiespanning is de 50 Hz spanningswaarde die voor de bepaling van de kruipwegen gebruikt wordt. Bij het continu aanwezig zijn van Ui mag er geen geleidend pad tussen twee verschillende geleidende delen ontstaan. De stoothoudspanning Uimp is een korte spanningsimpuls, zoals die op kan treden in geval van overspanningen, b.v. veroorzaakt door atmosferische storingen, in elektrische installaties. De luchtwegen tussen verschillende geleidende (al dan niet spanningsvoerende) delen moeten zo zijn gekozen, dat Uimp niet tot doorslag leidt. • de nominale gebruiksspanning Ue. De nominale gebruiksspanning Ue is de spanning, waarvoor de schakelaar geschikt is en waarvoor de verschillende, met name ten aanzien van het schakelen van stromen, specificaties van kracht zijn. • het nominale in- en uitschakelvermogen Ie. In de specificaties wordt gesproken van de nominale stroom Ie. Deze is gerelateerd aan de verschillende gebruikcategorieën en de van belang zijnde gebruiksspanningen. De gebruikscategorie is vastgelegd in de zogenoemde AC klassen, waarbij AC voor alternating current (wisselstroom) staat. Deze zijn vastgelegd in NEN-EN-IEC 60947-3. 111
Onderscheiden wordt: AC-21 het schakelen van ohmse belastingstromen, inclusief kleine overbelastingstromen. De schakelaar wordt voor deze klasse getest met een stroom van 1,5 maal de nominale stroom Ιe van de schakelaar, 5% spanningsverhoging en cos ϕ = 0,95; AC-22 het schakelen van gemengde ohmse en inductieve belastingen, inclusief kleine overbelastingstromen. De schakelaar wordt getest bij 3 maal de nominale stroom Ιe met 5% spanningsverhoging en cos ϕ = 0,65; AC-23 het schakelen van motoren of andere hoog inductieve belastingen. Toepassing als motornoodschakelaar valt hier ook onder, hetgeen inhoudt dat ca. 8 maal de nominale motorstroom geschakeld moet kunnen worden i.v.m. een geblokkeerde rotor. Dit is in het testvoorschrift terug te vinden: voor uitschakelen 8 maal de nominale stroom Ιe met 5% spanningsverhoging en cos ϕ = 0,45 voor nominale stromen tot en met 100A en cos ϕ = 0,35 voor nominale stromen groter dan 100A. Voor inschakelen is de teststroom nog groter: 10 maal de nominale stroom. Hiernaast wordt ook nog onderscheid gemaakt tussen categorie A en B. Categorie A betekent dat de schakelaar geschikt is voor frequent schakelen. Hierbij moet gedacht worden aan wekelijks 1 maal in- en uitschakelen. Categorie B betekent dat de schakelaar geschikt is voor niet frequent schakelen. Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan het uitschakelen en vervolgens weer inschakelen van de installatie ten behoeve van het uitvoeren van werkzaamheden aan de installatie. • de nominale korte-duur stroom Icw. Met de nominale korte-duur stroom Icw wordt aangegeven welke stroom de schakelaar voor een korte tijdsperiode, meestal tot 1 seconde, kan voeren zonder dat er beschadiging van de schakelaar optreedt.
112
Hiervan kan gebruik gemaakt worden bij de keuze van voorliggende beveiligingen. • het nominale inschakelvermogen bij kortsluiting Icm. Hiermee wordt de maximale stroom bedoeld die ingeschakeld kan worden indien deze stroom minimaal 50ms aanwezig blijft. Icm staat voor de maximale piekstroom. • kortsluitvastheid met voorgeschakelde patroon. Hierbij wordt aangegeven bij welke stroom en voorgeschakelde patroon de schakelaar de kortsluitstroom kan voeren en kan inschakelen. Hierbij wordt er van uitgegaan dat de lastschakelaar geen schade hiervan zal ondervinden. • toepassing bij gelijkstroom. Bij gelijkspanning wordt analoog aan wisselspanning in NEN-EN-IEC 60947-3 een aantal DC (direct current) gebruikscategorieën gedefinieerd. Onderscheiden wordt DC-21, DC-22 en DC-23, waarvan de omschrijving ten aanzien van toepassing analoog is als die bij de AC-klassen.
113
MESPATRONEN Holec levert een volledige reeks mespatronen voor zowel 500V als 690V. Bijzonder is dat voor de 500V serie naast de normale gG-karakteristiek ook een snelle gF-karakteristiek beschikbaar is, die o.a. in de distributienetten grotere kabellengtes toestaat. Onderstaande tabellen geven een overzicht van alle beschikbare patronen. type gG, 500 V type P5gGxxx-000 P5gGxxx-00 P5gGxxx-1 P5gGxxx-2 P5gGxxx-3 P5gGxxx-4
grootte 000 00 1 2 3 4
nominaalstroom In 2 A t/m 100 A 125 A t/m 160 A 35 A t/m 250 A 200 A t/m 400 A 450 A t/m 630 A 800 A t/m 1000 A
grootte 00 1 2 3
nominaalstroom In 2 A t/m 125 A 35 A t/m 200 A 225 A t/m 355 A 400 A t/m 500 A
grootte 000 00 1 2 3
nominaalstroom In 10 A t/m 100 A 125 A t/m 160 A 35 A t/m 250 A 315 A t/m 400 A 450 A t/m 630 A
type gG, 690 V type P851-00 P851-01 P851-02 P851-03
type gF, 500 V type P5gFxxx-000 P5gFxxx-00 P5gFxxx-1 P5gFxxx-2 P5gFxxx-3
114
Type-aanduiding P5gG50-2 P = patroon
4 = 400 V serie 5 = 500 V serie 6 = 690 V serie
karakteristiek gG gF gFF
000 = grootte 000 00 = grootte 00 1 = grootte 1 2 = grootte 2 3 = grootte 3 4 = grootte 4
nominaal stroom 50 = 50 A
Tijd/stroomkarakteristiek Deze karakteristiek geeft het verband weer tussen een overstroom door de patroon en de bijbehorende onderbreektijd van de patroon. Kapstroomkromme De kromme geeft het verband weer tussen de hoogte van de doorgelaten piekstroom en de hoogte van de prospectieve kortsluitstroom (effectieve waarde) door de patroon. De prospectieve kortsluitstroom is de stroom die er in geval van kortsluiting zou gaan lopen indien er geen beveiligingscomponent in het circuit is opgenomen. Zie nevenstaande afbeelding. I2t-karakteristiek Deze karakteristiek geeft het verband weer tussen de hoogte van de prospectieve kortsluitstroom en de hoeveelheid doorgelaten energie (doorgelaten I2t). Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen I2t-smelt en I2t-totaal. Het verschil tussen beide wordt uitgelegd aan de hand van nevenstaande afbeelding.
115
2
I t totaal
2
2
2
I t [A s]
I t smelt
t0
t1
t 2 t [ms] prospectieve kortsluitstroom
stroom [kA]
Kapstroom patroon
t0
t1
t2
t [ms]
Op tijdstip t0 treedt de kortsluiting op. Wanneer er geen beveiligingscomponent zou zijn geïnstalleerd, zou de volledige prospectieve kortsluitstroom gaan lopen (gestippelde lijn). Bij toepassing van een patroon gebeurt het volgende: Van t0 tot t1 wordt het smeltbandje als gevolg van de kortsluitstroom heel snel opgewarmd. Op t1 smelt het bandje en ontstaat er een boogontlading in de patroon, waarna de stroom wordt gekapt. De hoeveelheid energie (I2 t) die nodig is om het bandje te doen smelten wordt de I2 tsmelt (engels: I2 tpre-arcing) genoemd. Dit is dus de energie tot aan t1 . Op t1 wordt de stroom echter nog niet onderbroken. De boogspanning van de boogontlading drukt de stroom weliswaar snel naar nul, maar er loopt nog enige stroom door de boogontlading. Zolang er stroom loopt wordt er dus ook nog energie (I2 t) doorgelaten. De hoeveelheid doorgelaten energie van t1 116
2
2
tot t2 wordt I tboog (engels: I tarcing) genoemd. Pas bij t2 wordt de stroom onderbroken. De totale hoeveelheid energie die van t0 tot t2 is doorgelaten wordt 2 2 2 2 I ttotaal (engels: I toperating) genoemd. I ttotaal is dus I t smelt 2 + I tboog. 2
I ttotaal is afhankelijk van de bedrijfsspanning. Hoe hoger 2 de spanning, hoe hoger de I ttotaal. 2
2
In de I t-diagrammen kunt u de waarden voor I tsmelt en 2 I ttotaal aflezen volgens de volgende legenda:
2
I t totaal 400/690 V
2
I t totaal 230/400 V
2
I t smelt
117
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 2 t/m 35 A
10 4 2
4
6
10
16
25 35
10 3
10 2
10 1
t (s)
10 0
10 -1 10 0
10 1
10 2
10 3
I p (A)
118
10 4
250
80 100 125 160 200
224
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 50 t/m 250 A
50 63
10 3
10 2
10 1
t (s)
10 0
10 -1 10 1
I p (A)
119
10 2
10 3
10 4
10 4
1000
315 355 400 450 500 630 800
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 315 t/m 1000 A
10 3
10 2
10 1
t (s)
10 0
10 -1 10 2
10 3
10 4
10 5
I p (A)
120
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690V, 2 t/m 35 A
10 4
8 6 4
2
4
6
10
16
8
10 1
2
3
25 35
2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
-1
10
4
I p (A)
121
6
4
6
8
10
2
2
3
4
6
8
10
3
8 6 4
160 200 225 250
10 4
80 100 125
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690V, 50 t/m 250 A
50 63
2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
10-1 4
I p (A)
6
8
10 2
2
3
4
6
8
10
3
2
3
4
6
8
10
122
4
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690V, 315 t/m 500 A
8 6 4 2
10 4
315 355 400 450 500
10 5
8 6 4 2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
10-1 4
I p (A)
123
6
8
10 3
2
3
4
6
8
10
4
2
3
4
6
8
10
5
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 10 t/m 35 A
10 4
8 6 4
10
16 25
35
2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
10-1 4
I p (A)
6
8
10 1
2
3
4
6
8
10
2
2
3
4
6
8
124
10
3
8 6 4
125 160 200 225 250
10 4
80 100
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 50 t/m 250 A
50 63
2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
10-1 4
I p (A)
125
6
8
10 2
2
3
4
6
8
10
3
2
3
4
6
8
10
4
10 4
315 355 400 450 500 630
tijd/stroomkarakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 315 t/m 630 A
8 6 4 2
10 3
8 6 4 2
10 2
8 6 4 2
10 1
8 6 4 2
t (s)
10 0
8 6 4 2
10-1 4
I p (A)
6
8
10 3
2
3
4
6
8
10
4
2
3
4
6
8 10 5
126
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 2 t/m 250 A
kapstroom (kA p ek )
10 3
i
8 6 4 3 2
10
2
8
Ip
6 250 224 200 160 125 100 80 63 50 40 35 25
√2
4 3 2 1
10
8 6 4
16
3
10 6
2 4
10
0
8 6
2
4 3 2
10
-1
10 0
2
3
4
6 8
10 1
2
3 4
6 8
10 2
2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
127
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 315 t/m 1000 A
kapstroom (kA p ek )
10 3
i
8 6 4 3 2
10 2
1000 800
8
630 500 450 400 355 315
Ip
6
√2
4 3 2
101 8 6 4 3 2
10
0
8 6 4 3 2
10
-1
10 0
2
3
4
6 8
10 1
2
3 4
6 8
10 2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
128
kapstroom (kA piek)
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690V, 2 t/m 250 A
10 3 8 6 4 3 2
10
2
8 6 4 3
250 200 160
2
125 100 80 63 50 35 25
101 8
√2
Ip
6 4
16
3
10 6 4 2
2
10 0 8 6 4 3 2
10 -1 10
-1
2
3
4
6 8
10 0
2
3 4
6 8
10 1
2
3
4
6
8
10 2
2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
129
10 3 8 6 4 3 2
10 2 8 6 500 450 400 355 315
4 3 2
10
1
Ip
8 6
√2
kapstroom (kA piek)
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690V, 315 t/m 500 A
4 3 2
10 0 8 6 4 3 2
10 -1 10
-1
2
3
4
6 8
10 0
2
3 4
6 8
10 1
2
3
4
6
8
10 2
2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
130
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 10 t/m 250 A
kapstroom (kA p ek )
10 3
i
8 6 4 3 2
10 2 8 6 4
250 225 200 160 125 100 80 63 50 35 25
3 2 1
10
8
Ip
6
16
√2
4
10
3 2
10
0
8 6 4 3 2
10 -1 10
-1
2
3
4
6 8
10 0
2
3 4
6 8
101
2
3
4
6
8
10 2
2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
131
10 3 8 6 4 3 2
10 2 8
630 500 400/450 355 315
6 4 3 2 1
10
Ip
8 6
√2
kapstroom (kA piek)
kapstroomkrommen van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 315 t/m 630 A
4 3 2 0
10
8 6 4 3 2
10 -1 10
-1
2
3
4
6 8
0
10
2
3 4
6 8
10 1
2
3
4
6
8
10 2
2
kortsluitstroom Ip (kA eff )
132
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 2 t/m 50 A
10
4
I2 t [A2s]
8 6
2
I t totaal 230/400 V 4 3
2
I t smelt
2
10
3 8 6 4 3 2
10
2 8 6 4 3 2
10
1
2
4
6
10
16
25
35
40
50
In [A] mespatroon
133
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 63 t/m 250 A
10 6
I2 t [A2s]
8 6
2
I t totaal 230/400 V 4 3
2
I t smelt
2
10 5 8 6 4 3 2
10 4
8 6 4 3 2
10 3
63
80
100
125
160
200
224
250
In [A] mespatroon
134
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 500 V, 315 t/m 1000 A
I2 t [A2s]
10 7 8 6
2
I t totaal 230/400 V
4 3
2
I t smelt
2
10 6 8 6 4 3 2
10 5 8 6 4 3 2
10 4
315
355
400
450
500
630
800
1000
In [A] mespatroon
135
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690 V, 2 t/m 100 A
I2 t [A2s]
10 5 8 6
2
I t totaal 400/690 V 4 2
3
I t totaal 230/400 V
2 2
I t smelt 10 4 8 6 4 3 2
10 3 8 6 4 3 2
10 2 8 6 4 3 2
10 1 8 6 4 3 2
10 0
2
4
6
10
16
25
35
50
63
80
100
In [A] mespatroon
136
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gG, 690 V, 125 t/m 500 A
I2 t [A2s]
10 7 8 2
6
I t totaal 400/690 V
4
2
I t totaal 230/400 V
3 2
2
I t smelt 10 6 8 6 4 3 2
10 5 8 6 4 3 2
10 4
125
160
200
225
250
315
355
400
450
500
In [A] mespatroon
137
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 10 t/m 160 A
I2 t [A2s]
10 5 8 6
2
I t totaal 230/400 V 4 3
2
I t smelt
2
10 4 8 6 4 3 2
10 3 8 6 4 3 2
10 2
10
16
25
35
50
63
80
100
125
160
In [A] mespatroon
138
I2t - karakteristiek van NH-mespatroon, Isodin type gF, 500 V, 200 t/m 630 A
I2 t [A2s]
10 7 8 6
2
I t totaal 230/400 V
4 2
3
I t smelt
2
10 6 8 6 4 3 2
10 5 8 6 4 3 2
10 4 200
224
250
315
355
400
450
500
630
In [A] mespatroon
139
overzicht wattverliezen (W) NH-mespatronen Isodin, 500V, grootte 000-00-1-2-3-4 In patroon P5gG-000 [A] 2 3,9 4 1,5 6 1,6 10 1,1 16 1,8 25 2,4 35 3,0 40 3,4 50 3,9 63 4,7 80 5,7 100 6,7 125 160 200 224/225 250 315 355 400 450 500 630 800 1000
P5gF-000 P5gG-00
P5gF-00
1,7 2,7 3,6 3,5 5,5 6,6 7,3 7,7 8,4 10,6
9,6 12,5
P5gG-1
P5gF-1
3,5
6,3
5,1 6,2 7,1 8,7 11 11,7 14,5 15,9 19,7
5,9 6,7 7,4 9,7 11,6 14,9 18,2 18,2 19,6
P5gG-2
P5gF-2
P5gG-3
P5gF-3
P5gG-4
14 19,1 24 26,2 30,2
26,4 28,1 33,0 44 47,5
36,3 42,6 48,1 70 85
In patroon [A] 2 4 6 10 16 25 35 40 50 63 80 100 125 160 200 224/225 250 315 355 400 450 500 630 800 1000
140
De wattverliezen zijn gemeten waarden bij volle belasting (In) in open lucht bij een omgevingstemperatuur van ca. 20°C, nadat de eindtem2 peratuur was bereikt. Bij lagere belasting gaan de wattverliezen kwadratisch omlaag bijv. 50% belasting wordt (50) = 25% wattverlies. 100
overzicht wattverliezen (W) NH-mespatronen Isodin 690V, grootte 00-1-2-3 In patroon (A) 2 4 6 10 16 25 35 50 63 80 100 125 160 200 225 250 315 355 400 450 500
P851-00
P851-1
3,7 1,2 1,6 0,8 1,5 2,1 3,3 3,8 4,5 6,5 6,8 8,7
P851-2
P851-3
3,6 4,4 5,9 6,8 8,7 11,1 14,6 18,0 23,7 24,1 24,9 30,0 29,9 31,7 32,0
In patroon (A) 2 4 6 10 16 25 35 50 63 80 100 125 160 200 225 250 315 355 400 450 500
De wattverliezen zijn gemeten waarden bij volle belasting (In) in open lucht bij een omgevingstemperatuur van ca. 20°C, nadat de eindtemperatuur was bereikt. Bij lagere belasting gaan de wattverliezen kwadratisch omlaag bijv. 2
50% belasting wordt (50) = 25% wattverlies. 100
maximale wattverliezen van installatie-automaten volgens NEN-EN-IEC 60898 Nominale stroom In (A)
Maximum wattverlies per pool (W)
In ≤ 10 10 < In ≤ 16
3,0 3,5
16 < In ≤ 25
4,5
25 < In ≤ 32 40 < In ≤ 50
6,0 7,5 9,0
50 < In ≤ 63
13,0
32 < In ≤ 40
141
UITSCHAKELKROMMEN INSTALLATIE-AUTOMAAT EN AARDLEK-AUTOMAAT I1 is de stroom waarbij de automaat nog niet mag uitschakelen. I2 is de stroom waarbij de automaat wel moet uitschakelen binnen gespecificeerde tijd.
120 60
l1 = 1.13 x ln .
l2= 1.45 x ln
40 20 10 6
uitschakeltijd
l minuten
4 2 1 40
seconden
20 10 6 4 2 1 0.6 0.4 0.2
B
C
D
0.1 0.06 0.04 0.02 0.01 1
1.5
2 3 4 5 6 8 10 veelvouden van de nominale stroom
15
20
30
142
wattverliezen en weerstand per pool van Holec installatie-automaten karakteristiek
In
wattverlies
B,C B,C B,C B,C B,C B,C B,C B,C B,C
6A 10 A 16 A 20 A 25 A 32 A 40 A 50 A 63 A
1,9 1,4 2,1 2,2 2,3 3,3 3,5 4,5 5,6
W W W W W W W W W
weerstand R 53 mΩ 14 mΩ 8 mΩ 5,5 mΩ 3,7 mΩ 3,2 mΩ 2,2 mΩ 1,8 mΩ 1,4 mΩ
de Alamat Het standaardtype Alamat-schakelaar is 16 A/0,03 A d.w.z. nominale stroom 16 A en nominale aardfoutstroom 30mA. Het is gebleken dat deze beveiliging ideaal is voor algemeen gebruik. Bij keuze van Alamat wordt aan de eisen van alle genoemde criteria voldaan.
143
