m 125 A Richtlijnen voor het ontwerpen en samenbouwen van schakel- en verdeelinrichtingen

Zakboek verdelers t/m 125 A Richtlijnen voor het ontwerpen en samenbouwen van schakelen verdeelinrichtingen

Voorwoord Voor u ligt het zakboek versie 2.0 voor het ontwerpen en samenbouwen van verdelers t/m 125 A. Het is geschreven ter ondersteuning van installateurs en paneelbouwers die in dit marktsegment regelmatig of incidenteel een verdeler samenstellen. Naast dit zakboek biedt Hager nog andere hulpmiddelen om deze verdelers samen te stellen. Op deze extra service willen wij u graag wijzen. Op www.hager.nl vindt u de gewenste producten eenvoudig via de altijd actuele e-catalogus. De producten kunnen zonder specifieke kennis van artikelnummers gevonden worden. Door het aanklikken van een van de drie productgroepen komt u eenvoudig bij het juiste product. De bijbehorende artikelspecificaties zijn direct te lezen of te downloaden. Mogelijke accessoires, zoals doorverbindingsrails, worden direct weergegeven. De producten zijn eenvoudig te verzamelen in een project, die in diverse formaten te exporteren zijn voor bestelling bij uw elektrotechnische groothandel. Lees hiervoor de “Tip” in het hoofdmenu. Voor het snel en eenvoudig calculeren staat het programma “1-2-3 Schema” gratis ter beschikking voor u. In drie eenvoudige stappen kunt u een verdeler t/m 125 A ontwerpen, inclusief schema, stuklijst, prijs en vooraanzicht. Na opdracht kunt u gebruik maken van het coderingsprogramma Semiolog. Hiermee maakt u in een handomdraai de coderingen voor de componenten in de verdeler. Voor uitgebreide informatie en keuzemogelijkheden kunt u ook gebruik maken van de catalogus “Energiedistributiesystemen”, of een van de vele productbrochures. Deze zijn digitaal en in gedrukte vorm beschikbaar. Kijk voor meer informatie op www.hager.nl/documentatie Wij wensen u een goed ontwerp en efficiënte samenbouw van uw verdeler toe.

Hager

Zakboek verdelers tot 125 A Inleiding Normering 1. Toepassingsgebied 2. Normatieve verwijzingen 3. Gegevens schakelen verdeelinrichting 3.1 Stroomsoort / stroomstelsel 3.2 PEN-leiding 3.3 Vermogensautomaten Selectiviteit 3.4 Smeltpatronen Selectiviteit 3.5 Kortsluitvastheid Bepalen van de te verwachten kortsluitstroom 3.6 Aardlekschakelaars Selectiviteit 3.7 Installatieautomaten en smeltveiligheden Karakteristieken Maximale kabellengte bij kortsluiting Selectiviteit 3.8 Schakelaars en scheiders 3.9 Overspanningsbeveiliging 3.10 Loadmanagement 3.11 Gelijktijdigheidsfactor 3.12 Warmteberekeningen 3.13 Aardverspreidingsweerstand 4. Keuze behuizing 4.1 Beschermingsgraad 4.2 Klasse I (geaarde verdelers) / Klasse II (dubbel geïsoleerde verdelers) 5. Schakelen en scheiden 6. Bedrading en verbindingen 6.1 Bedradingsdoorsnede 6.2 Aandraaimomenten 7. Routineproeven Bijlage A Gegevens schakelen verdeelinrichting Bijlage B Bepalen van de kortsluitstroom Bijlage C Beschermingsgraad / IP-aanduiding Bijlage D Doorverbindingsrails Bijlage E Keuringsrapport schakelen verdeelinrichtingen ≤ 125 A Bijlage F Certificaat univers N - IEC 61439

4 4 5 5 6 9 10 12 15 16 21 21 24 26 27 28 29 30 35 38 39 40 41 43 45

48 51 53 54 57 62

Inleiding In de praktijk worden veel schakelen verdeelinrichtingen gebouwd door gespecialiseerde paneelbouwbedrijven. Schakel- en verdeelinrichtingen van beperkte omvang worden echter ook regelmatig door de installateur zelf samengesteld. Daarnaast worden aanpassingen en/of uitbreidingen, afhankelijk van de complexiteit van de werkzaamheden, ter plaatse door de installateur uitgevoerd. Dit vereist natuurlijk goed vakmanschap, geleverd door vakkundig personeel en het gebruik van de juiste materialen. De doelstelling van dit zakboek is om de installateur/paneelbouwer de benodigde informatie aan te reiken om zo te komen tot een schakelen verdeelinrichting die voldoet aan alle normen en eisen die hieraan door de wetgever en opdrachtgever worden gesteld.

Normering Schakel- en verdeelinrichtingen vormen een onderdeel van de elektrotechnische installatie of een machine. Tijdens de engineeringfase van een project wordt een installatieschema opgesteld. Op basis van het installatieschema worden, met inachtneming van de installatienorm (NEN1010) en/of de machinerichtlijn (NEN-EN-IEC 60204), de benodigde onderdelen voor de schakelen verdeelinrichting vastgesteld. Het ontwerp en de assemblage van de schakelen verdeelinrichting dient in overeenstemming met het gestelde in de norm voor schakelen verdeelinrichtingen (NEN-EN-IEC 61439) te geschieden (zie figuur 1). NEN-EN 50110 NEN 3140 NEN 3140 Schakel- en verdeelinrichting

10 kV / 400 V

MACHINE Schakel- en verdeelinrichting

M M M M

NEN 1041

M

NEN-EN-IEC-61439 NEN-EN-IEC 60439 NEN-EN-IEC-61439 NEN-EN-IEC 60439 NEN-EN-IEC 60204 NEN-EN 60204-1

NEN 1010 Figuur 1

Iedere paneelbouwer, maar ook de installateur die een schakelen verdeelinrichting samenstelt en/of wijzigingen aanbrengt, dient kennis te nemen van de NEN-EN-IEC 61439.

4

versie 2.0

1. Toepassingsgebied Het zakboek is van toepassing op geheel aan typeproeven onderworpen schakelen verdeelinrichtingen met een nominale stroom t/m 125 A. De schakelen verdeelinrichting bestaat uit standaardcomponenten, geassembleerd door de installateur of paneelbouwer, waarbij uitsluitend onderdelen en toebehoren zijn toegepast die voor dit doel door Hager Electro bv zijn voorgeschreven of meegeleverd. De assembleur dient de schakelen verdeelinrichting aan een stukproef te onderwerpen. De kortsluitvastheid behoeft niet te worden getoetst. • de assemblage vindt plaats volgens de aanwijzingen van de fabrikant, en • de schakelen verdeelinrichting voldoet aan de NEN-EN-IEC 61439-1. NEN-EN-IEC 61439-1_bepaling 3.1.1

• toetsing van de kortsluitvastheid is niet vereist voor: - schakelen verdeelinrichtingen met een nominale korte duurstroom of een nominale beheerste kortsluitstroom van ten hoogste 10 kA NEN-EN-IEC 61439-1_bepaling 10.11.2a

- schakelen verdeelinrichtingen die zijn beveiligd door stroom-begrenzende uitrustingen met een kapstroom kleiner dan 17 kA bij de te verwachten effectieve kortsluitstroom. NEN-EN-IEC 61439-1_bepaling 10.11.2b

2. Normatieve verwijzingen De volgende documenten bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, deel uitmaken van dit handboek. NEN1010:2007 reeks

Veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallaties

NPR 5310:2012

Nederlandse Praktijkrichtlijn bij NEN1010

NEN-EN-50110-1:2013

Bedrijfsvoering van elektrische installaties - Algemene eisen

NEN 3140:2011NL

Bedrijfsvoering van elektrische installaties – Aanvullende Nederlandse bepalingen voor laagspanningsinstallaties

NEN-EN-IEC 61439-1:2011

Laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen Deel 1: Algemene regels

NEN-EN-IEC 61008-1:2006

Aardlekschakelaars zonder ingebouwde overstroombeveiliging voor huishoudelijk en soortgelijk gebruik(RCCB's) – Deel 1: Algemene bepalingen

NEN-EN-IEC 61009-1:2006

Aardlekschakelaars met ingebouwde overstroombeveiliging voor huishoudelijk en soortgelijk gebruik (RCBO's) – Deel 1: Algemene bepalingen

NEN-EN-IEC 60204-1:2006

Veiligheid van machines - Elektrische uitrusting van machines Deel 1: Algemene eisen

versie 2.0

5

Netcode

De wijze waarop netbeheerders en afnemers alsmede netbeheerders zich jegens elkaar gedragen ten aanzien van het in werking hebben van de netten, het voorzien van een aansluiting op het net en het uitvoeren van transport van elektriciteit over het net.

3. Ontwerpen schakelen verdeelinrichting Alvorens tot het ontwerp van de schakelen verdeelinrichting over te gaan dienen een aantal gegevens bekend te zijn. Bijlage A-3 (pag. 35) geeft u een voorbeeld van een checklist, die u kunt gebruiken voor het verzamelen van de benodigde gegevens. NEN1010:2007 - bepaling 514 NPR5310 - blad 50

3.1 Stroomsoort / Stroomstelsel Onder laagspanningsinstallaties verstaan wij installaties: • met een nominale wisselspanning van ten hoogste 1000 V; • met een nominale gelijkspanning van ten hoogste 1500 V. De netbeheerder verzorgt de aansluiting, waarop de transportcapaciteit ter beschikking wordt gesteld, in overeenstemming met tabel 1.

Aansluitcapaciteit [gelijktijdig schijnbare belasting]

Uitvoering

Nominale spanning

< 5,5 kVA

éénfasewisselstroom

230 V

> 5,5 kVA en t/m 60 kVA

driefasenwisselstroom

230/400 V L1-L2-L3-N

Frequentie

L-N 50 Hz

Indien de aan te sluiten elektrische installatie verbruikende toestellen bevat die op drie fasen moeten worden aangesloten kan de netbeheerder een drie-fasen aansluiting verlangen < 5,5 kVA. tabel 1

NetCode tabel 1 + artikel 2.2.1.4 + 2.2.1.5

De netbeheerder bepaalt of het net, of een gedeelte ervan, in aanmerking komt als TN-stelsel te worden gebruikt. We onderscheiden de volgende stroomstelsels: n TT-stelsel n TN-S-stelsel n TN-C-S stelsel

6

versie 2.0

TT-stelsel Kenmerkend voor een TT-stelsel is dat de voedingsbron rechtstreeks is geaard en de installatie (metalen gestellen) afzonderlijk of groepsgewijs is geaard door middel van een ter plaatse aangebrachte aardelektrode.

L1 L2 L3 N

Figuur 2 – TT-stelsel (230-400 V)

L1 L2 L3

Figuur 3 – TT-stelsel (230 V)

TT-stelsels komen voor tot een aansluitcapaciteit van 3 * 63 A. In de praktijk komen we TT-stelsels voornamelijk tegen in bestaande installaties ten behoeve van woningbouw en lichte utiliteit, zoals winkelbedrijven, etc. Bij nieuwbouwprojecten biedt de netbeheerder doorgaans een TN-stelsel aan.

TN-S-stelsel Kenmerkend voor een TN-stelsel is dat de beschermingsleiding direct met het sterpunt van de voedingsbron is verbonden. Een TN-S-stelsel is hier een variant van, waarbij een afzonderlijke beschermingsleiding door de gehele installatie is gebruikt.

versie 2.0

7

L1 L2 L3 N PE

Figuur 4 – TN-S-stelsel (afzonderlijke nulleiding, afzonderlijke beschermingsleiding)

TN-S-stelsels zijn de meest voorkomende stelsels. Bij installaties met een aansluitcapaciteit > 3 * 63 A worden uitsluitend TN-stelsels toegepast. Bij schakelen verdeelinrichtingen met een nominale stroom t/m 125 A treffen we doorgaans TN-S-stelsels aan. Bij kleinere installaties kunnen om praktische en economische redenen de nulleiding en de beschermingsleiding beter afzonderlijk worden uitgevoerd. NEN1010:2007 - bepaling 543.4

TN-C-S-stelsel Kenmerkend voor een TN-stelsel is dat de beschermingsleiding direct met het sterpunt van de voedingsbron is verbonden. Een TN-C-S-stelsel is hier een variant van, waarbij in een gedeelte van de installatie de nulleiding en de beschermingsleiding zijn gecombineerd tot PEN-leiding.

L1 L2 L3 N PE

PEN

TN-S stelsel deel

TN-C stelsel deel TN-C-S stelsel

Figuur 5 – TN-C-S-stelsel (nulleiding en beschermingsleiding gedeeltelijk gecombineerd)

TN-C-S-stelsels komen bij zwaardere aansluitingen voor. Schakel- en verdeelinrichtingen met een nominale stroom t/m 125 A, worden doorgaans altijd met een afzonderlijke nulleiding en een afzonderlijke beschermingsleiding aangesloten (TN-S-stelsel).

8

versie 2.0

3.2 PEN-leiding In TN-C-S -stelsels zijn de nulleiding en beschermingsleiding gedeeltelijk gecombineerd (TN-C deel, aangeduid als PEN-leiding) en gedeeltelijk afzonderlijk (TN-S deel, aangeduid als PE- en N-leiding) uitgevoerd, zie figuur 5. De scheiding van de PEN-leiding in een afzonderlijk PE- en N-leiding dient zodanig te worden uitgevoerd dat de PEN-leiding aangesloten moet zijn op de klem of rail voor de beschermingsleiding. De aardingsvoorziening dient als doorgaande verbinding te worden uitgevoerd. N L1 L2 L3 PE Hoofdschakelaar

L1 L1

L2

In figuren 6, 7 en 8 zijn de meest voorkomende situaties weergegeven van een juiste splitsing. Afhankelijk van het ontwerp van uw verdeler kunt u zelf kiezen voor één van deze splitsingen.

L2

L3

NEN1010:2007 - bepaling 543.4

L3

N

Spen = Sn

PE

PEN

Figuur 6 – Splitsing PEN-leiding in een afzonderlijke PE- en N-leiding N L1 L2 L3 PE Hoofdschakelaar

L1 L1

L2 L2

L3 L3

N

Spen = Sn

PE

PEN

Figuur 7 – Splitsing PEN-leiding in een afzonderlijke PE- en N-leiding N L1 L2 L3 PE Hoofdschakelaar

L1 L1

L2 L2

L3 L3

N

PE

PEN

Figuur 8 – Splitsing PEN-leiding in een afzonderlijke PE- en N-leiding

De vereiste kerndoorsnede van de PEN-leiding dient gelijk te zijn aan de vereiste kerndoorsnede van de nulleiding. Praktisch gezien zal de vereiste kerndoorsnede van de beschermingsleiding immers niet groter zijn dan de vereiste kerndoorsnede van de nulleiding. versie 2.0

9

3.3 Vermogensautomaten Kortsluitstromen veroorzaken een thermische belasting van de geleiders. De vermogensautomaat bezit het vermogen om grote kortsluitstromen uit te schakelen. We onderscheiden hierin drie uitvoeringen: Onvertraagde vermogensautomaten (Bouwgrootte 125, catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 pag. 22.8) • Schakelt de hoogst optredende waarde van een kortsluitstroom af. • Selectiviteit: “Stroomselectiviteit” Kortvertraagde vermogensautomaten (Bouwgrootte 250, catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 pag. 22.16) • Toepassen bij een selectieve opbouw van de installatie • Selectiviteit: “Stroom-tijdselectiviteit” Kortsluitstroom begrenzende vermogensautomaten (Bouwgrootte 630, catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 pag. 22.23) • Toepassen bij zeer hoge kortsluitstromen (hoofdverdelers) • Toepassen in combinatie met kleinere typen kortsluitstroombegrenzende automaten (installatieautomaten) in bijvoorbeeld onderverdelers (Cascadeschakeling). Eén van de belangrijkste voordelen van vermogensautomaten ten opzichte van smeltveiligheden is de instelbaarheid. IZ = IN = IB. In veel gevallen kan hierdoor op de kabeldoorsnede worden bespaard. De keuze van de vermogensautomaat hangt af van: • Uitschakelvermogen • Thermische uitschakeling • Magnetische uitschakeling • Selectiviteit Tevens is de maximaal optredende kortsluitstroom ter plaatse (zie 3.5) van belang in verband met de cascadeschakeling (tabel 2) en selectiviteit (tabel 3) van de vermogensautomaten. NEN1010:2005 - bepaling 434.5.1

Voorgeschakeld

Vermogensautomaat S125 NJ E125 NJ S160 NJ S125 NF S250 NJ [25 kA] [36 kA]

S400 NJ S400 NE S630 CE [50 kA]

16-125 A

16-250 A

400-630 A

Nageschakeld Afschakelvermogen [kA]

Karakteristiek

Serie MB

6 kA(1)

B

25 kA

30 kA

15 kA

Serie MC

6 kA(1)

C

25 kA

30 kA

15 kA

Serie NB

10 kA(1)

B

25 kA

30 kA

25 kA(3)

Serie NC

10 kA(1)

C

25 kA

30 kA

25 kA

(3)

Serie ND

10 kA(1)

D

25 kA

30 kA

10 kA

(3)

Serie HM

15 kA(2)

C

20 kA

20 kA

10 kA

(1)

- De cascade schakeling geldt voor vermogensautomaten (voorgeschakeld) t.o.v. installatieautomaten (nageschakeld) - Schakelvermogens Icu in de tabel zijn in kA conform EN 60947-2 (400/415 V~)

(2)

(3)

Tabel 2 – Cascadetabel vermogensautomaten 10

versie 2.0

= afschakelvermogen installatieautomaat conform NEN-EN 60898 = afschakelvermogen installatieautomaat conform EN 60947-2 = automaten t/m 20 A: max. 25 kA automaten 25 t/m 40 A: max. 20 kA automaten 50 t/m 63 A: max. 15 kA

Downstream installatieautomaat

Cascade tabellen Upstream: Tembreak2 vermogensautomaat (MCCB) Downstream: installatieautomaat

In Mxx 6A (6 kA) 10 A 16 A 20 A 25 A 32 A 40 A 50 A 63 A


NB:

125 A 14 14 14 14 14 14 12 12 12

125 A 14 14 14 14 14 14 12 12 12

125 A 14 14 14 14 14 14 12 12 12

160 A 12 12 12 12 12 12 10 10 10

1. Alle waarden op basis van 400 V AC. 2. Cascade foutgrenswaarde weergegeven in kA.

Model

160 12 12 12 12 12 12 10 10 10

250 A 12 12 12 12 12 12 10 10 10

250 A 12 12 12 12 12 12 10 10 10

250 A 12 12 12 12 12 12 10 10 10

Upstream MCCB

S160SCJ (25 kA) S125NJ (36 kA) S125GJ (65 kA) S160NJ (36 kA) S160GJ (65 kA) E250SJ (25 kA) S250NJ (36 kA) S250GJ (65 kA) In

Nxx 6A (10 kA) 10 A 16 A 20 A 25 A 32 A 40 A 50 A 63 A NB:

Upstream MCCB

S160SCJ (25 kA) S125NJ (36 kA) S125GJ (65 kA) S160NJ (36 kA) S160GJ (65 kA) E250SJ (25 kA) S250NJ (36 kA) S250GJ (65 kA)

Model

125 A

125 A

125 A

160 A

160 A

250 A

250 A

250 A

25 25 25 25 25 25 25 25 25

30 30 30 30 30 30 30 30 30

30 30 30 30 30 30 30 30 30

25 25 25 25 25 25 23 23 23

25 25 25 25 25 25 23 23 23

25 25 25 25 25 25 23 23 23

25 25 25 25 25 25 20 23 23

25 25 25 25 25 25 23 23 23

1. Alle waarden op basis van 400 V AC. 2. Cascade foutgrenswaarde weergegeven in kA.


Upstream: Tembreak2 vermogensautomaat (thermisch-magnetisch) Downstream: installatieautomaat Upstream vermogensautomaat (MCCB) S125NJ (36 kA) In

S160NJ (36 kA) S160SCJ (25 kA)

S250NJ (36 kA) E250SJ (25 kA)

S400NJ

20 A 32 A 50 A 63 A 100 A 125 A 20 A 32 A 50 A 63 A 100 A 125 A 160 A 20 A 32 A 50 A 63 A 100 A 125 A 160 A 200 A 250 A 250 A 400 A

6 A 260 10 A 260 16 A 260 20 A 260 25 A 260 32 A 260 40 A 260 50 A 260 63 A 260

T 420 420 420 420 420 420 420 420

T T T T 260 T T T T T 260 420 650 T T T 260 420 650 1000 T T 260 420 650 1000 T T 260 420 650 1000 1500 T 260 420 650 1000 1500 2000 260 420 650 1000 1500 2000 260 420 650 1000 1500 2000 260 420

T T 650 650 650 650 650 650 650

T T T T 260 T T T T 260 T T T T 260 1000 T T T 260 1000 T T T 260 1000 1500 T T 260 1000 1500 2000 T 260 1000 1500 2000 3000 260 1000 1500 2000 3000 260

NB: 1. Voor installatieautomaten, op voorwaarde dat deze zijn gecertificeerd conform EN 60898 klasse 3. 2. Tabel op basis van installatieautomaten B-kar.

versie 2.0

T 420 420 420 420 420 420 420 420

T T 650 650 650 650 650 650 650

T T T 1000 1000 1000 1000 1000 1000

T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 1500 T T T 1500 2000 T T 1500 2000 3000 T 1500 2000 3000 2600

T T T T T T T T T

T T T T T T T T T

T T T T T T T T T

3. Installatieautomaten van 6 kA of 10 kA bij 400 V 4. De hierboven afgebeelde tabel is conform IEC 60947-2 A. 5. Alle waarden op basis van 400 V AC. 6. Is weergegeven in A T= Totale selectiviteit

11

3.4 Smeltpatronen Zie brochure weber.fuses voor uitgebreide productoverzichten en technische informatie. Smeltpatronen 63 35

D-patronen Houder

Houder smeltpatroon

DII (schroefkop E27)

DIII (schroefkop E33)

IN (A)

2

4

6

10

16

20

25

35

50

63

Kleur melderknop

rose

bruin

groen

rood

grijs

blauw

geel

wart

wit

koper

Tabel 4 Mespatronen

Patroonhouder Tabel 5 Nominaal bereik

NH000 t/m 100 A

NH00 t/m 160 A

Tabel 5

Bij schakelen verdeelinrichtingen met een nominale stroom tot/met 125 A is doorgaans de maximaal te verwachten kortsluitstroom ter plaatse ten hoogste 10 kA. Beveiligingstoestellen of combinaties van beveiligingstoestellen dienen hiertegen bestand te zijn. Rekening moet worden gehouden met: • Kortsluitvermogen (cascade) • Selectiviteit

Cascade Installatieautomaat 4,5 kA Tabel 6 6 kA

gG max 100 A 10 kA

MH / MJ MB / MK / MC

160 A 10 kA

Selectiviteit wordt niet geregeld in de NEN1010. Wel dient gezorgd te worden dat de installatie voldoende betrouwbaar en bedrijfszeker is. Dit wordt geregeld in rubriek 314.

NEN1010:2007_ deel3_rubriek314_Opdelen van installaties 314.1 Iedere installatie moet, waar noodzakelijk, zijn opgedeeld in meer dan één stroomketen om: a) bij defecten gevaar te vermijden en de nadelige gevolgen zo gering mogelijk te houden; b) veilig(e) inspectie, beproeving en onderhoud mogelijk te maken; c) rekening te houden met gevaar dat zou kunnen ontstaan door een storing in een stroomketen, bijvoorbeeld een stroomketen voor verlichtingsdoeleinden. 314.2 Delen van installaties die onafhankelijk van elkaar moeten worden bedreven moeten door afzonderlijke distributiegroepen zijn gevoed, waarbij deze stroomketens niet worden beïnvloed door storingen in andere stroomketens

12

versie 2.0

Om te kunnen voldoen aan rubriek 314 dienen beveiligingstoestellen selectief te zijn. We onderscheiden drie vormen van selectiviteit; Selectiviteitvormen Absolute selectiviteit

Ongeacht de hoogte van de te verwachten kortsluitstroom, de foutstroom wordt onderbroken door B

B

IK

A

Voor I N geldt; IN(A) > 1,6 IN(B)

Deel selectiviteit

De te verwachten kortsluitstroom is onbekend.

B

De selectiviteitgrens wordt vastgesteld op basis van de gegevens van de fabrikant (zie tabel 8 en tabel 9)

A

Selectiviteitgrens 2000A

Volledige selectiviteit

De te verwachten kortsluitstroom ligt onder de selectiviteitgrens. De foutstroom wordt onderbroken door B

B IK < 2 A

Selectiviteitgrens 2000A

NEN1010:2007_Bepaling 434.1_Bepaling van de kortsluitstroom De te verwachten kortsluitstroom moet worden bepaald voor elk relevant punt van de installatie. Dit kan gebeuren door berekening of meting. Tabel 7 – Selectiviteit

Voorbeeld:

63 63

16A/C-karakteristiek/6kA

Ik = 3kA

Uit tabel 9 kunnen we aflezen dat de selectiviteit tussen een smeltveiligheid Diazed 63 A en een installatieautomaat 6 kA/16 A/C 4600 A bedraagt. De maximaal optredende kortsluitstroom ter plaatse bedraagt 3000 A. We spreken hier van volledige selectiviteit.

versie 2.0

13

Selectiviteitstabellen smeltveiligheden/installatieautomaten 4,5 kA B, C / 6 kA B, C

De voorgeschakelde beveiliging (horizontaal) is selectief t.o.v. de nageschakelde beveiliging (verticaal) tot aan de stroomwaarde in de kruistabel (kA).

4,5 kA B (MH) Smeltveiligheid gL/gl NH00 Smeltveiligheid Diazed Smeltveiligheid Diazed traag In 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 125 A 160 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 16 A 20 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 6 A 1,3

2

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

1,1

2,4

4,5

4,5

4,5

4,5

0,6

1

1,7

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

10 A 1,2

1,6

3

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

0,9

1,7

3

4,5

4,5

4,5

0,5

0,7

1,1

2,8

4,5

4,5

4,5

4,5

16 A

1,2

2,6

3,5

4,5

4,5

4,5

4,5

1,4

2,6

4,5

4,5

4,5

0,5

0,9

2,0

4,1

4,5

4,5

4,5

20 A

2,3

3

4,5

4,5

4,5

4,5

2,3

4,1

4,5

4,5

1,9

3,8

4,5

4,5

4,5

25 A

2,1

2,7

4,5

4,5

4,5

4,5

2,1

3,8

4,1

4,5

3,2

4,5

4,5

4,5

32 A

1,9

2,5

4

4,5

4,5

4,5

1,9

3,2

3,8

4,5

3

4,5

4,5

4,5

4,5 kA C (MJ) Smeltveiligheid Diazed Smeltveiligheid Diazed traag Smeltveiligheid gL/gl NH00 In 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 125 A 160 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 16 A 20 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 2 A 4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

1,5

2,5

3

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4 A 3,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

3

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

1

1,5

2,6

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

6 A 1,1

1,8

3,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

1

2

4,5

4,5

4,5

4,5

0,5

0,8

1,5

4,3

4,5

4,5

4,5

4,5

10 A 1

1,2

2,5

4

4,5

4,5

4,5

4,5

0,7

1,4

3,2

4,5

4,5

4,5

0,4

0,6

1

2,4

4,5

4,5

4,5

4,5

16 A

0,9

1,3

2,8

3,8

4,5

4,5

4,5

1

2,4

4,5

4,5

4,5

0,4

0,7

1,8

3,8

4

4,2

4,5

1

2,5

3,2

4,5

4,5

4,5

2,1

4,4

4,5

4,5

1,6

3,2

3,8

4

4,5

2

2,8

4,5

4,5

4,5

1,8

3,4

3,8

4,5

3

3,5

3,6

4,5

2,5

4,5

4,5

4,5

2,8

3,5

4

2,9

3,1

4,2

20 A 25 A 32 A Cascade:

MH/MJ

40 kA

20 kA

gl max.

100 A

160 A

Tabel 8 – Selectiviteittabel smeltveiligheid/installatieautomaten 4,5 kA B, C 6 kA B (MB/MK)/ADA Smeltveiligheid gL/gl NH00 Smeltveiligheid Diazed Smeltveiligheid Diazed traag In 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 125 A 160 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 16 A 20 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 6 A 1,3

2

4,7

6

6

6

6

6

1,1

2,4

4,7

6

6

6

1,7

4,6

6

6

6

6

10 A 1,2

1,6

3

4,5

6

6

6

6

0,9

1,7

3

6

6

6

1,1

2,8

5

6

6

6

16 A

1,2

2,6

3,5

6

6

6

6

1,4

2,6

4,9

5,8

6

0,9

2

4,1

6

6

6

20 A

2,3

3

5,5

6

6

6

2,3

4,1

5

6

3,8

6

6

6

25 A

2,1

2,7

4,7

6

6

6

2,1

3,8

4,1

6

3,2

6

6

6

32 A

1,9

2,5

4

6

6

6

1,9

3,2

3,8

6

3

6

6

6

2,2

3,2

6

6

6

2,8

3,1

5,8

5

6

6

50 A

4,5

6

6

2,3

5,2

4,6

6

63 A

4

6

6

40 A

1

4,3

6

6 kA C (MC)/ADA Smeltveiligheid gL/gl NH00 Smeltveiligheid Diazed Smeltveiligheid Diazed traag In 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 125 A 160 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 16 A 20 A 25 A 35 A 50 A 63 A 80 A 100 A 6 A 1,1

1,8

3,5

5,5

6

6

6

6

1

2

4,5

6

6

6

1,5

4,3

5

6

6

6

10 A 1

1,2

2,5

4

5

6

6

6

0,7

1,4

3,2

6

6

6

1

2,4

4,7

4,6

6

6

16 A

0,9

1,3

2,8

3,8

6

6

6

1

2,4

4,6

5,2

5,5

0,8

2

3,8

4

4,2

6

1

2,5

3,2

5,5

6

6

2,1

4,4

4,8

5,5

3,2

3,8

4

6

2

2,8

5,1

6

6

1,8

3,4

3,8

4,7

3

3,5

3,6

6

2,5

4,5

6

6

2,8

3,5

4

2,9

3,1

4,2

40 A

3,8

6

6

1,9

2,8

3,8

2,7

3,8

50 A

2,5

6

6

6

6

20 A 25 A 32 A

63 A Cascade:

MB/MK/MC

50 kA

25 kA

gl max.

100 A

160 A

3,5

0,8

3,6

Tabel 9 – Selectiviteittabel smeltveiligheid/installatieautomaten 6 kA B, C

Voor selectiviteittabellen smeltveiligheden/ installatieautomaten 10 kA B, C, D, zie de catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 – pag. 29.31. Een betrouwbare en bedrijfszekere installatie is volledig selectief. Om te kunnen bepalen of een installatie volledig selectief is, dient eerst de te verwachten kortsluitstroom te worden bepaald (zie hiervoor 3.5). 14

versie 2.0

3.5 Kortsluitvastheid Het zelf ontwerpen van schakelen verdeelinrichtingen met behulp van geprefabriceerde bouwstenen beperkt de daarbij vereiste specialistische kennis bij de installateur tot een minimum. Toch dien je rekening te houden met enkele belangrijke criteria. Het verschijnsel kortsluiting maakt daar deel van uit. Bepalen van de kortsluitstroom

Schema

Verwijzing

Kortsluitvermogen/ kortsluitstroom ♣ De installatie dient bestand te zijn tegen het ter plaatse te verwachten kortsluitvermogen ♣ Van ieder relevant punt van de installatie dient de te verwachten kortsluitstroom te worden bepaald ♣ De netbeheerder informeert de aangeslotene omtrent de minimum en maximum waarde van het kortsluitvermogen tijdens de normale bedrijfstoestand Een redelijk betrouwbare methode om het kortsluitvermogen te bepalen is het gebruik van tabellen en grafieken.

NetCode bep. 2.1.4.3 Bep. 2.1.5.4 NEN1010:2007 bep. 434.1 bep. 533.3

1. de netbeheerder informeert u omtrent het kortsluitvermogen, of 2. U bepaalt het kortsluitvermogen aan de hand van onderstaande tabel Transformatorgegevens

630 kVA 10.000V/ 400V Uk=4%

Trafo[kVA]

50

100

160

250

400

630

In [A]

72

144

231

361

577

909

Uk [%]

4

4

4

4

4

4

Ik [kA]

1,8

3,6

5,8

9

14, 4

22,7

3. Kapstroom bepalen

125A

Dit is de stootkortsluitstroom die maatgevend is voor de dynamische belasting

4. Bijbehorende effectieve waarde bepalen

Ik =

P U. √3

x

RODE LIJN Stroombegrenzende uitrusting ≤ 125A Kapstroom ≤ 17kA Toetsing kortsluitvastheid niet vereist

Bijlage B-1

Uk

Effectieve waarde van de kortsluitstroom

5 kA 10 kA 20 kA 50 kA

Kapstroomkromme: 23kAeff. 10kApiek

100%

< < < <

I I I I I

≤ ≤ ≤ ≤

5 kA 10 kA 20 kA 50 kA

Cos φ

n

0,7 0,5 0,3 0,25 0,2

1,5 1,7 2,0 2,1 2,2

^Is = Ik eff. x n 10 Ik eff. = = 5,88 kA 1,7

NEN-EN-IEC 61439-1_bepaling 10.11.2.2

NEN-EN-IEC 61439-1 bep. 9.3.3 Tabel 47 Bijlage B-2 Bijlage B-3

NEN-EN-IEC 61439-1 bep. 10.11.2.1 bep. 10.11.2.2

5. Demping voedingskabel bepalen

YmVK 35 mm2 55 meter

De voedingskabel naar de onderverdeler dempt de kortsluitstroom. Op basis van de tabel bepalen we de mate van demping.

Voor de kabellengte nemen we de dichtstbijzijnde lagere waarde. Voor de kortsluitstroom, stroomopwaarts, nemen we de dichtstbijzijnde hogere waarde

Bijlage B-4

De kortsluitstroom wordt door de kabel gereduceerd van 7kA tot 4kA.

125A/4P

6. De verdeler dient bestand te zijn tegen het ter plaatse optredende kortsluitvermogen van: ♣ Ik = 4kA (effectieve waarde) ♣ Is = 6kA (piekwaarde)

catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 pag.29.30

7. Selectiviteit bepalen.

16A/B/6kA

De kortsluitstroom ter plaatse is, als gevolg van de kabellengte, zodanig beperkt dat de patroon niet aanspreekt. Indien dit niet het geval is, dan dient met behulp van selectiviteitstabellen de mate van selectiviteit te worden bepaald.

De maximaal optredende kortsluitstroom ter plaatse is 4kA. De installatieautomaat met een nominale waarde van 16A en een kortsluitafschakelvermogen van 6kA is selectief tot/met een optredende kortsluitstroom van 6kA. We spreken hier van volledige selectiviteit.

Stappenplan voor het bepalen van de kortsluitvastheid versie 2.0

15

De te verwachten kortsluitstroom dient te worden bepaald voor ieder relevant punt van de installatie. Dit kan door middel van meting (bestaande installatie) of door berekening (nieuwe installatie). Bij het ontwerp van de schakelen verdeelinrichting dient rekening te worden gehouden dat de constructie voldoende bestand is tegen de thermische en dynamische belastingen door kortsluitstromen tot de nominale waarden. NEN-EN-IEC 61439-1_bepaling 9.3.1

Indien installateurs een schakelen verdeelinrichting bestellen bij een gecertificeerd paneelbouwbedrijf, dan dient de installateur de waarde van de te verwachten kortsluitstroom, ter plaatse van de opstelling, aan de paneelbouwer op te geven.

3.6 Aardlekschakelaars In de “NEN1010:2007 art. 411.3.3 - Aanvullende bescherming” is bepaald dat in wisselspanningssystemen aanvullende bescherming tot stand moet worden gebracht door een toestel voor aardlekbeveiliging in overeenstemming met art. 415.1 voor; contactdozen met een toegekende stroom van ten hoogste 20 A voor algemeen gebruik door leken. verplaatsbaar elektrisch materieel met een toegekende stroom van ten hoogste 32 A voor gebruik buiten en aansluitpunten voor verlichting in ruimten met een woonfunctie, een celfunctie of een logiesfunctie of in woonschepen. Dit geldt niet voor aansluitpunten voor verlichting in gemeenschappelijke verkeersruimten. Een uitzondering mag worden gemaakt voor: contactdozen voor gebruik onder toezicht van vakbekwame of voldoende onderrichte personen, bijvoorbeeld in bepaalde commerciële of industriële ruimten of een contactdoos die alleen is bedoeld voor het aansluiten van een bepaald elektrisch toestel. Deze bepaling is niet van toepassing op installaties van vóór 1975 en in niet tot bewoning bestemde gebouwen die zijn aangelegd volgens NEN 1010:2005 of een eerdere editie van NEN 1010. Art 415.1.1 zegt dat het gebruik van toestellen voor aardlekbeveiliging met een toegekende aanspreekstroom van ten hoogste 30 mA wordt in wisselspanningssystemen beschouwd als aanvullende bescherming in het geval van: een defect aan de voorziening voor basisbescherming; een defect aan de voorziening voor foutbescherming; zorgeloosheid van de gebruiker.

16

versie 2.0

I∆N = 30mA

Op één toestel voor aardlekbeveiliging met een I∅N = 30 mA mogen ten hoogste vier eindgroepen zijn aangesloten Toestellen voor aardlekbeveiliging kunnen aanspreken bij een aardlekstroom van 0,5 – 1 x I∅N. De belasting moet zo over de stroomketens zijn verdeeld dat de te verwachten lekstromen tijdens normaal bedrijf geen onnodig uitschakelen veroorzaken. NEN1010:2007 - bepaling 531.2.1.3

Figuur 9

Selectiviteit Een installatie dient voldoende betrouwbaar en bedrijfszeker te zijn. Dit wordt geregeld in rubriek 314 van de NEN1010:2007-H3. Hierdoor dient ook rekening te worden gehouden met de selectiviteit tussen toestellen voor aardlekbeveiliging onderling.

314.1 Iedere installatie moet, waar noodzakelijk, zijn opgedeeld in meer dan één stroomketen om: d) bij defecten gevaar te vermijden en de nadelige gevolgen zo gering mogelijk te houden; e) veilig(e) inspectie, beproeving en onderhoud mogelijk te maken; f) rekening te houden met gevaar dat zou kunnen ontstaan door een storing in een stroomketen, bijvoorbeeld een stroomketen voor verlichtingsdoeleinden. 314.2 Delen van installaties die onafhankelijk van elkaar moeten worden bedreven moeten door afzonderlijke distributiegroepen zijn gevoed, waarbij deze stroomketens niet worden beïnvloed door storingen in andere stroomketens NEN1010:2007 - bepaling 535.3

versie 2.0

17

Indien het noodzakelijk is dat twee toestellen voor aardlekbeveiliging in serie worden geplaatst, dan dient rekening te worden gehouden met selectiviteit. Om voldoende selectiviteit te waarborgen moet tegelijkertijd voldaan worden aan de volgende voorwaarden: B

a) Tijdselectiviteit Het aardlekbeveiligingstoestel aan de voedende zijde moet een zodanige stroom/tijd- karakteristiek hebben dat dit toestel niet aanspreekt binnen de stroom/tijd-karakteristiek van het aardlekbeveiligingstoestel aan de belastingszijde en

S A

Hoofdverdeler

Onderverdeler

A

B

S

Aardlekbeveiliging A: Selectieve uitvoering (S-type), symbool

b) Stroomselectiviteit De nominale aanspreekstroom van het aardlekbeveiligingstoestel aan de voedende zijde moet hoger zijn dan die van het aardlekbeveiligingstoestel aan de belastingszijde.

S

I∆N (toestel A) ≥ 3 x I∆N (toestel B)

Figuur 10 – Selectieve aardlekbeveiliging

Aardlekbeveiliging wordt toegepast voor foutbescherming (NEN1010:2007 - beschermingsmaatregelen) en eventuele aanvullende bescherming. De maximale uitschakeltijden zijn weergegeven in tabel 10. Type

Uitschakeltijd aardlekbeveiliging Bandbreedte

Standaard Selectief

I∅ N

2 x I∅ N

5 x I∅ N

130 mSec ≤ t ≤ 500 mSec

60 mSec ≤ t ≤ 200 mSec

50 mSec ≤ t ≤ 150 mSec

t ≤ 300 mSec

t ≤ 150 mSec

t ≤ 40 mSec

Maximale uitschakeltijden Stelsel

Wisselspanning

120 V < U0 ≤ 230 V

Eindgroep t/m 32 A WCD’s TT TN

t ≤ 200 mSec * t ≤ 400 mSec * t ≤ 400 mSec *

Distributiegroep > 32 A zonder WCD’s t ≤ 1 Sec t ≤ 5 Sec

* Uitschakeling door een beveiligingstoestel tegen overstroom en bij voldoende potentiaalvereffening Note: Bij een TT-stelsel met een “hoge” aardverspreidingsweerstand dus ALTIJD een maximale uitschakeltijd van 200 mSec. NEN-EN-IEC 61008-1 - bepaling 5.3.12 NEN-EN-IEC 61009-1 - bepaling 5.3.8. NEN1010:2007 - bepaling 411.3.2.2 Tabel 10 – Uitschakeltijden

De uitschakeltijden in TT-stelsels en TN-stelsels hebben betrekking op aanzienlijk hogere te verwachten foutverschilstromen dan de toegekende aanspreekstroom van het toestel voor aardlekbeveiliging. 18

versie 2.0

Rekenvoorbeeld RA x I∅N ≤ 50 V ==> RA ≤ 50 V/300 mA ≤ 166 Ω Foutverschilstroom bij RA = 166 Ω

Ifout = UO / RA = 230 V / 166 Ω = 1385 mA

Bij een RA van 166 Ω is de foutverschilstroom ruim 4,5 x I∅N. Zowel de standaard aardlekbeveiliging als het S-type aardlekbeveiliging schakelt ruim binnen de gestelde tijd uit en mag worden toegepast als foutbescherming overeenkomstig het gestelde in de NEN1010. NEN1010:2007 - bepaling 411.5.3

Bij het testen van aardlekbeveiliging op de uitschakeltijd dient u uit te gaan van de waarden, zoals vermeld bij I∅N. NEN1010:2007 - bepaling 61.3.6.1

Om de betrouwbaarheid en bedrijfszekerheid van de installatie verder te verhogen, kan worden gekozen voor High Immunity aardlekbeveiliging. High Immunity aardlekschakelaars hebben een verhoogde immuniteit tegen ongewenst uitschakelen. High Immunity aardlekschakelaars zijn zowel in de standaard uitvoering als in het S-type verkrijgbaar. Beter is het om per eindgroep voor aardlekbeveiliging te kiezen door toepassing van Hager aardlekautomaten. Hiermee wordt voorkomen dat de som van de lekstromen van de op dezelfde aardlekschakelaar aangesloten eindgroepen onnodig uitschakelen van de aardlekschakelaar veroorzaakt. NEN1010:2007 - bepaling 531.2.1.3

Voor meer informatie betreffende aardlekschakelaars en High Immunity aardlekschakelaars wordt verwezen naar de catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011, hoofdstuk 31.

versie 2.0

19

3.7 Installatieautomaten en smeltveiligheden In de NEN1010:2007 wordt in artikel 411.3.2 eisen gesteld voor automatische uitschakeling van de voeding. Dit kan geschieden door toepassing van smeltveiligheden of installatieautomaten. Vermogensschakelaars zijn schakelaars die ook onder bepaalde abnormale omstandigheden stromen kunnen inschakelen, gedurende een bepaalde tijd geleiden en uitschakelen. Op kortsluiting inschakelen en vervolgens ook op kortsluiting uitschakelen is een dergelijke omstandigheid. NPR5310 – Blad 25

Installatieautomaten voldoen aan deze definitie.

De nominale stroom van smeltpatronen moet zijn gekozen volgens bijlage tabel 53C (NEN1010:2007). Uit de tabel blijkt dat er een verschil bestaat tussen IZ en IN van minstens 10%. Voor doorsmeltkarakteristieken zie brochure weber.fuses: NH - pagina 33 en D - pagina 56. 100 60

Voor installatieautomaten geldt; I1= 1,13xIn

I2=1,45xIn

40

IB ≤ IN ≤ IZ

20 10 6 4

I2 ≤ 1,45 · IZ

2 1 40 20 10 6 4 2

==>

1,45 · IN ≤ 1,45 · IZ

==>

IN = IZ

1 0,6 0,4 0,2 0,1 0,06 0,04

B C D

0,02 0,01

1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 Veelvoud van de nominale stroom

30

Het verschil tussen IZ en IN is altijd in het voordeel van de installatieautomaat. Met name in utiliteitsinstallaties worden nagenoeg uitsluitend nog installatieautomaten toegepast.

Figuur 11 – Uitschakelkarakteristiek

20

versie 2.0

Karakteristieken Installatieautomaten zijn verkrijgbaar met een B-, C- of D-karakteristiek (zie figuur 11). Voor de beveiliging tegen overbelasting (thermische beveiliging) zijn installatieautomaten met een B-, Cof D-karakteristiek gelijk. Het verschil zit in de beveiliging tegen kortsluiting (elektromagnetische beveiliging).

Karakteristiek

Installatieautomaten type B, C en D, volgens NEN-EN60898 Kortsluitbeveiliging Toepassing

B

3 – 5 IN

C

5 – 10 IN

D

10 – 20 IN

• persoonsbeveiliging in TT-stelsels • ohmse belasting • ohmse belasting / inductieve belasting (verlichting, kleine motoren) • elektrische toestellen met grote aanloopen inschakelverschijnselen.

Let op: Installatieautomaten met een C- of D-karakteristiek zijn niet geschikt voor persoonsbeveiliging in TT-stelsels Tabel 11

Maximale kabellengte bij kortsluiting Naarmate de lengte van de leiding toeneemt, neemt ook de impedantie van de leiding toe. Het toenemen van de impedantie van de leiding heeft tot gevolg dat bij kortsluiting de hoogte van de optredende kortsluitstroom afneemt. De optredende kortsluitstroom zal boven een minimum waarde (zwakste ideële kortsluitstroom) moeten zijn om de stroomketen te kunnen onderbreken voordat de leidingen de hoogst toelaatbare temperatuur hebben bereikt. NEN1010:2007 - bepaling 434.5.2

De zwakste ideële kortsluitstroom is de stroom die optreedt bij een kortsluiting in het punt dat het verst van de voeding is verwijderd.

Zwakste ideële kortsluitstroom

Sterkste ideële kortsluitstroom B-karakteristiek maximale lengte (m) C-karakteristiek 0,5 x maximale lengte (m) D-karakteristiek 0,25 x maximale lengte (m)

Figuur 12

versie 2.0

21

Bij het toepassen van smeltveiligheden en installatieautomaten gelden tabel 12a en 12b voor het bepalen van de maximale lengte van tegen kortsluiting beveiligde leidingen. Hierbij is de keuze van de karakteristiek ook van belang. Isolatiemateriaal

XLPE, EPR of PVC3)

Kernmateriaal

koper6)

Sluiting

tussen een fase en de nul (5 s)4) 5)

Spanning tussen fase en nul

230 V

S mm2

Nominale stroom van gG-smeltpatronen (A) 6

10

16

20

25

32

40

50

63

80

100

125

1,5

209

122

76

59 3)

2)

2)

2)

2)

2)

2)

2)

2)

2,5

345

206

134

108

80

54 3)

2)

2)

2)

2)

2)

2)

4

557

334

220

180

137

97

73

513)

2)

2)

2)

2)

2)

2)

502

332

273

209

151

22

86

63

2)

6

835

10

1)

847

562

462

356

260

204

153

117

85

57

16

1)

1)

895

737

569

416

328

248

192

142

101

79

25

1)

1)

1)

1)

901

660

521

395

308

230

167

133

35

1)

1)

1)

1)

1)

917

723

549

428

322

234

189

50

1)

1)

1)

1)

1)

1)

980

745

581

437

319

258

70

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

840

632

462

374

95

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

878

643

521

120

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

812

658

150

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

671

707

185

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

848

Tabel 12a

117

3)

3)

2)

NEN1010:2007 - tabel A53.3-1

versie 2.0

Isolatiemateriaal: Kernmateriaal: Sluiting: Spanning: S mm² 1,5 2,5 4 6 10 16 25

XLPE, EPR of PVC3) koper6) 1. tussen een fase en de nul (0,1 s)4) 5) 2. tussen een fase en de beschermingsleiding (0,1 s)7) 8) 1. tussen fase en nul (U0): 230 V 2. tussen fase en beschermingsleiding: 230 V Nominale stroom van installatieautomaten type B volgens NEN-EN60898 (A) 6

10

16

20

25

32

40

50

63

199 324 521 781 x1) x1) x1)

119 195 313 468 788 x1) x1)

74 122 195 293 493 784 x1)

59 97 156 234 394 627 992

47 78 125 187 315 502 794

37 61 98 146 246 392 620

29 48 78 117 197 314 496

23 39 62 94 158 251 397

18 30 49 74 125 199 315

Tabel 12b

NEN1010:2007 - tabel A53.3-1

1) 2) 3) 4) 5 6 7) 8)

De lengte is groter dan 1000 m, maar de waarde is niet opgenomen in deze tabel. De leiding wordt overbelast omdat i²t > k²S². Niet toepasbaar voor leidingen met isolatie van PVC omdat de leidingen worden overbelast. Een vermenigvuldigingsfactor 1,73 mag worden toegepast (zie NEN1010, tabel A53). Bij een kleinere doorsnede van de nul geldt een vermenigvuldigingsfactor 0,67. Voor leidingen van aluminium moet de 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 tabel 54C, moet de lengte zijn vermenigvuldigd met een factor 0,67. 9) Voor installatieautomaten type C en type D geldt een vermenigvuldigingsfactor van respectievelijk 0,5 en 0,25.

versie 2.0

23

Selectiviteit Absolute selectiviteit (zie 3.4) komt bij installatieautomaten niet voor. Deelselectiviteit (selectiviteitgrens) wordt vastgesteld op basis van de gegevens van de fabrikant (zie tabel 13). B A

A IK

Selectiviteitgrens

B

Tabel 13 – Selectiviteittabel installatieautomaten/installatieautomaten

24

versie 2.0

Om te bepalen of de installatie volledig selectief is dient eerst de te verwachten kortsluitstroom te worden bepaald (zie 3.5). Voor selectiviteittabellen installatieautomaten/installatieautomaten 10 kA B, C, D, zie de catalogus Energiedistributiesystemen 2010/2011 – pag. 29.32 en 29.33. Bij selectiviteit wordt doorgaans aan selectiviteit bij kortsluiting gedacht. Selectiviteit bij overbelasting kan ook aan de orde zijn. Hierbij dient rekening te worden gehouden met de voorbelasting. Voor de installatieautomaat van 63 A geldt: IN = 25A/C IB = 22A I1 = 1,13 x IN = 1,13 x 63 A = 71,2 A 1 I2 = 1,45 x IN = 1,45 x 63 A = 91,4 A IN = 25A/B

IN = 63A/C

IB = 55A

IB = 19A

2

IN = 20A/B

IB = 14A

3

IN = 16A/B

Voor de installatieautomaat van 16 A geldt: I1 = 1,13 x IN = 1,13 x 16 A = 18 A I2 = 1,45 x IN = 1,45 x 16 A = 23,2 A

4

Figuur 13

Thermische uitschakeling De installatieautomaat mag bij de stroom I1 niet binnen 1 uur aanspreken. Bij de stroom I2 moet de installatieautomaat binnen 1 uur aanspreken. Bij een voorbelasting van 55 A is er geen selectiviteit bij overbelasting indien groep 4 wordt overbelast. De stroomopwaarts geplaatste installatieautomaat schakelt de gehele installatie af.

versie 2.0

25

3.8 Schakelaars en scheiders Definities Schakelaar Toestel voor het sluiten en openen van een stroomketen of meerdere stroomketens

Lastschakelaar Schakelaar voor bediening bij normaal bedrijf Toelichting Onder normaal bedrijf worden tevens gerekend overbelastingen zoals omschreven in NEN-EN-IEC 60947-3. Lastschakelaars zijn in het algemeen in staat om kortsluitstromen in te schakelen.

Contactor/magneetschakelaar Mechanische lastschakelaar (magneetschakelaar) die slechts één ruststand heeft en niet met de hand wordt bediend Scheider Toestel, niet zijnde een schakelaar, bestemd om in open stand een veilige scheiding tussen delen van een stroomketen tot stand te brengen Toelichting Een scheider is niet geschikt om elektrisch vermogen van enige betekenis te schakelen.

Lastscheider Lastschakelaar die in open stand aan de omschrijving van een scheider voldoet De nominale stroom die een schakelaar kan verdragen hangt nauw samen met de aangesloten belasting. De keuze van de schakelaar hangt daarom niet alleen af van de vereiste nominale stroom, maar tevens dient rekening te worden gehouden met in- en uitschakelstromen. In het verleden zijn hiervoor de gebruiksklasse vastgesteld (zie tabel 14). In de laatste jaren zijn echter vele verlichtingsarmaturen op de markt gekomen met elektronische voorschakelapparaten die een capacitieve load hebben. Deze problematiek wordt beschreven in de volgende paragraaf; Loadmanagement.. Gebruiksklasse wisselstroom AC 20 AC 21 AC 22 AC 23

Onderbrekings- en inschakelvermogen Toepassing Gebruik Stroomloos schakelen Ohmse belasting/ zwak inductief Inductief Sterk inductief

Tabel 14 26

versie 2.0

Scheiders en hoofdschakelaars Shunt-motors en condensatorbatterij Eén of meerdere motoren

3.9 Overspanningsbeveiliging Voor een effectieve beveiliging tegen overspanning, veroorzaakt door bliksem of schakelhandelingen in het net, is het noodzakelijk een selectief opgebouwd 3-traps beveiligingsconcept toe te passen. Dit bestaat uit: Trap 1; Met type 1 bliksemstroombeveiliging wordt de hoofdvoeding beveiligd. Deze wordt in de hoofdverdeler geplaatst. Trap 2; De type 2 overspanningsbeveiliging wordt voornamelijk toegepast in onderverdelers. Indien de onderverdeler tevens de hoofdverdeler is kan een gecombineerde overspanningsbeveiliging SPN8xx toegepast worden. Trap 3; Apparatuurbeveiliging dient met name voor gevoelige apparatuur (elektronica). De type 3 beveiliging moet dicht bij de apparatuur geplaatst worden maar kan als de afstand niet te groot is ook in de onderverdeler ondergebracht worden.

Elektrische installatie

Bliksemstroom IB

Hoofdverdeler

Onderverdeler

Eindapparatuur

IB Bliksemstroombeveiliging (grofbeveiliging) B

≤ 4 kV

type 1

Overspanningsbeveiliging (middelbeveiliging) C

Apparatuurbeveiliging (fijnbeveiliging) D

type 3 type 2

Stap 1

Stap 2

≤1,5 kV ≤ 1,25 kV

Stap 3

6 kV 4 kV 1,5 kV Energienet

Stootspanningsvastheid van de isolatie

Tabel 15

versie 2.0

27

3.10 Loadmanagement Inschakelproblematiek was tot voor kort sterk gebonden aan motoren en inductieve apparaten. Tegenwoordig zijn het elektronische voorschakelapparaten van verlichting en netadapters die om een goed toegesneden installatie vragen. Naast de piekstromen bij het inschakelen kunnen in een 3-fasennet aanzienlijke nulstromen ontstaan waarop mogelijk de doorsnede van de nul aangepast moet worden. In een huisinstallatie, waar meestal maar één lamp achter een schakelaar zit, is het aangesloten vermogen dermate laag dat dit geen problemen geeft. In winkels, kantoren, werkplaatsen, stallen e.d., waar meerdere verlichtingsarmaturen door één component worden geschakeld en de armaturen over de drie fasen zijn verdeeld, kunnen problemen optreden. De problemen treden op in de vorm van vastgebakken of verbrande contacten, uitgebrande nulleiders en uitvallende beveiligingen na een korte stroomonderbreking van het energienet. Van de ontwerper van een installatie wordt verwacht dat hij/zij een goed ontwerp maakt dat minimaal voldoet aan de norm en probleemloos werkt voor vele jaren. Niet alleen bij nieuwe installaties kunnen problemen optreden. Ook bij bestaande installaties waar verlichtingsarmaturen vervangen worden of in de loop der jaren veel elektronische apparatuur met netadapters (laptops) en UPS-en bijgeplaatst zijn, kunnen problemen optreden. Vanwege de grote verscheidenheid aan armaturen en de snelheid waarmee zij door een nieuwer type worden vervangen is het onmogelijk voor Hager om tabellen te maken (en bij te houden) met het aantal lampen wat door een component geschakeld of beveiligd kan worden. Advies is om, bij het ontwerpen of aanpassen van installaties, de leverancier van de armaturen te vragen naar de verwachte inschakelpieken en eventuele nulstromen (bij gelijkwaardige verdeling over de drie fasen). Aan de hand van deze gegevens kan de belasting per contact de beveiliging en de doorsnede van de nulleider gekozen worden. Hager heeft in haar pakket ook uitvoeringen van schakelende componenten die een hogere piekbelasting aan kunnen. Wilt u zich verder verdiepen in deze problematiek dan biedt Hager de training EDS06; “Moderne belastingen en het ontwerpen van energiedistributiesystemen”.

28

versie 2.0

3.11 Gelijktijdigheidsfactor De nominale waarde van de gelijktijdigheidfactor van een schakelen verdeelinrichting is de verhouding van de som van alle op een willekeurig tijdstip te verwachten stromen tot de som van de nominale stromen.

∑

∑

IN = 25A/C

IB = 22A

1

IN = 25A/B

∑ IB Gelijktijdigheidsfactor = ------∑ IN

IB = 22A

2

IN = 25A/B

IB = 22A

3

IN = 20A/B 4

IN = 20A/B

IB = 18A

174 A Gelijktijdigheidsfactor = ------211 A

IB = 18A

5

IN = 16A/B

IB = 14A

Gelijktijdigheidsfactor = 0,82

6

HS 200A

IN = 16A/B

IB = 14A

7

IN = 16A/C

IB = 10A

8

40A/30mA

IN = 16A/B

IB = 14A

9

IN = 16A/B

IB = 12A

10

IN = 16A/B

IB = 8A

11

Figuur 14

Doorgaans zijn de te verwachten stromen op een willekeurig tijdstip niet voorhanden. In dat geval kun je de tabel uit de NEN-EN-IEC 61439-1 toepassen. Aantal hoofdstroomketens 2 en 3 4 en 5 6 tot en met 9 10 en meer

Gelijktijdigheidsfactor 0,9 0,8 0,7 0,6

Tabel 16

versie 2.0

29

3.12 Warmteberekening In een verdeler kan warmte lastige problemen veroorzaken die achteraf moeilijk te herstellen zijn. Onterecht uitvallende beveiligingen of defecten door versnelde veroudering kunnen voorkomen worden door een goed ontwerp te maken, waarbij de warmtehuishouding vooraf gecheckt wordt. In de norm NEN-EN-IEC 61439-1 Hoofdstuk 10.10 wordt daarom gevraagd om een “verificatie van de temperatuurverhoging”. Voor schakelinrichtingen met een enkel compartiment van ten hoogste 630A dient dit door berekening te geschieden. In hoofdstuk 10.10.4.2 wordt de verificatiemethode beschreven. Voor een juiste berekening dient aan de volgende voorwaarden voldaan te zijn: • Alle vermogensverliezen van de ingebouwde componenten moeten bekend zijn. • De maximale bedrijfstemperatuur van de componenten moet bekend zijn. • De vermogensverdeling binnen de behuizing moet enigszins gelijkmatig zijn. • De stroom in de stroomketens en componenten mag niet meer bedragen dan 80% van de toegekende afgesproken thermische stroom vrij in de lucht (Ith) en de toegekende stroom (In) van de schakeltoestellen. • De luchtcirculatie mag niet worden belemmerd. • De bedrading moet een minimale doorsnede hebben volgens tabel 18 van dit boekje en mag niet in bundels gebonden zijn (tabel is afgeleid van Tabel H.1 in Bijlage H van de norm NENEN-IEC 61439-1). • Het toelaatbare warmtedoorlaatvermogen “Ptoel” van de behuizing, moet bekend zijn. • De omgevingstemperatuur moet bekend zijn of anders op 35oC gesteld worden. Tips voor goed ontwerp in verband met warmtehuishouding Om een goede warmtehuishouding in een verdeler te verkrijgen kunnen een aantal maatregelen in het ontwerp meegenomen worden. Componenten met een groot verliesvermogen dienen onderin de verdeler geplaatst te worden. De vrijkomende warmte kan zo opstijgen en een natuurlijke luchtcirculatie veroorzaken. De circulatie zorgt voor een snellere uitwisseling met de buitenlucht door de warmteoverdracht van de behuizing. Tevens dient er rekening gehouden te worden dat enkele componenten elkaar wederzijds kunnen opwarmen. Door deze te verspreiden over de verdeler of door het plaatsen van afstandsstuk LZ060 kan de warmte beter afgegeven worden. Bij de keuze van de plaats voor de verdeler kan gekeken worden naar ruimtes waar voldoende lucht kan circuleren en de gemiddelde omgevingstemperatuur dus lager ligt. Maatregelen als in de berekening de verdeler te warm blijkt Als de berekening aantoont dat de componenten in de verdeler meer warmte genereren dan de verdeler aan de omgevingslucht kan afgeven dient er een oplossingen te komen. Dit is mogelijk door een grotere behuizing te kiezen die, door zijn grotere oppervlakte, in staat is meer warmte af te geven. Ook een hogere, maar smallere behuizing kan tot goed resultaat leiden. Schakelende componenten (geen beveiligingen) kunnen een slag groter gekozen worden. Weliswaar hebben componenten met een grotere nominale stroom meer warmteafgifte maar doordat de stroomwarmte verliezen (Pv) zich kwadratisch verhouden met de stroom (I) die door het component loopt neemt de warmteafgifte sterk af. (Pv = I2 * R).

30

versie 2.0

Er kan ook voor meer natuurlijke ventilatie gezorgd worden door het plaatsen van deuren met ventilatieopeningen. Hierbij dient wel rekening gehouden te worden met de vereiste IP graad voor de verdeler. Mocht dit alles niet voldoende zijn dan kan een geforceerde koeling aangebracht worden met een ventilator of zelfs met een warmtewisselaar. De berekening In feite houdt de berekening niet meer in dan het vergelijken van de “opgetelde waarden van de verliesvermogens van de componenten en bedrading Pv” met “het toelaatbare warmtedoorlaatvermogen Ptoel” van de behuizing. Als de waarde van de componenten en bedrading Pv lager is dan van de behuizing Ptoel dan voldoet de verdeler aan de eisen voor temperatuurverhoging. Om de waarden van de verliesvermogens van componenten en bedrading op te kunnen tellen dient bij de technische gegevens van het component de waarde opgezocht te worden. Hager geeft in de meeste gevallen een waarde op inclusief 70 cm bedrading (van de bijpassende doorsnede). Dit vereenvoudigt de berekening. Het verliesvermogen Pv dient per component gecorrigeerd te worden immers de Pv is gegeven voor de volle belasting continue. In de praktijk worden componenten ten dele belast gedurende een beperkt deel van de dag. Doordat het verliesvermogen zich kwadratisch verhoudt ten opzichte van de stroom, reduceert de Pv sterk. De norm schrijft voor dat de belasting maximaal 80% mag zijn. (voorwaarde voor juiste berekening, zie boven) Voorbeeld 1 Een verdeler met daarin een eindgroep van 16 A (MBN516E) heeft een aangesloten vermogen van 2300VA-verlichting, die gemiddeld 10 uur per dag brandt. De installatieautomaat MBN516E heeft een Pv van 5,2 W zonder bedrading en 9,47 W met bedrading. De stroom door de automaat is bij belasting 2300 VA / 230 V = 10 A. Dit geeft een Pveff van 9,47 W*(10 A/16 A)2 = 9,47 W*0,39 = 3,7 W. De gelijktijdigheid dient op factor 1 te worden gesteld omdat na inschakeling de verdeler na ca. 2 á 3 uur zijn bedrijfstemperatuur bereikt. Voorbeeld 2 Een verdeler met daarin een magneetschakelaar ESC240 (In = 40 A, spoelspanning = 230 V, 2 maakcontacten) heeft een aangesloten vermogen van 3000 VA met een gemiddelde brandduur van 24 uur per dag. De magneetschakelaar heeft een Pv van 3,2 W per contact wat 6,4 W totaal geeft. Daarnaast heeft de magneetschakelaar een nominaal verbruik na inschakelen van 7 VA. De stroom door de magneetschakelaar is bij belasting 3000 VA / 230 V = 13 A. Dit geeft een Pveff van 6,4 W*(13 A/40 A)2 +7 VA = 0.68 W + 7 VA. De gelijktijdigheid is 1. In dit geval is het raadzaam om een magneetschakelaar met 2 verbreekcontacten te kiezen waardoor de spoel niet continue bekrachtigd hoeft te worden waardoor het vermogensverlies beperkt wordt (0,68 W). Als de aangesloten vermogens en de gelijktijdigheid niet bekend zijn mag gerekend worden met een stroom van 100% van de nominale waarde van de hoofdschakelaar en de verdeelde voedingsstroom over de eindgroepen. Voor de gelijktijdigheid mag van 0,6 worden uitgegaan. Deze aannames dienen in de berekening vastgelegd te worden.

versie 2.0

31

Voorbeeld 3 Een verdeler waarvan het aangesloten vermogen nog niet bekend is heeft een hoofdschakelaar SBN480 van 80A(In). Achter de hoofdschakelaar zijn 2 eindgroepen (F1-F2) MBN616E (3F+N, 16A, B-kar.) en 18 eindgroepen (F3 t/m F20) MBN516E (1F+N, 16A, B-kar), over de drie fasen verdeeld, opgenomen. Voor de hoofdschakelaar dient het verliesvermogen bij de volledige nominale stroom (80 A) genomen te worden. Hiervoor vinden we bij de productgegevens 8,1 W inclusief bedrading. Afgaand dient de 80 A per fase verdeeld te worden over de eindgroepen. De verdeling vindt als volgt plaats; Groep F1 en F2 volledig belast met 16 A geeft 2x 12 W = 24 W. Omdat 2 x 16 A per fase is toegewezen aan de krachtgroepen wordt de overige stroom (80 A 32 A= 48 A) toegewezen aan de volgende installatieautomaat en de daaropvolgende automaten tot het punt dat de 80 A geheel verdeeld is. Per fase kunnen in dit geval nog 3 automaten volledig belast meegerekend worden wat opgeteld resulteert in 9 volledig belaste MBN516E installatieautomaten. Voor de 9 eindgroepen MBN516 geldt; Pveff = 9,47 W*(16 A/16 A)2 = 9,47 W*1 = 9,47 W * 9 st = 85,23 W Opgeteld is dit 8,1 W + 24 W + 85,23 W = 117,33 W totaal. Vermenigvuldigd met de gelijktijdigheidsfactor van 0,6 geeft dit een totaal verliesvermogen in de verdeler van Pv = 70,4 W.

Figuur 15

32

versie 2.0

Voor het bepalen van het toelaatbare warmtedoorlaatvermogen Ptoel van de behuizing is het noodzakelijk om eerst de maximaal toegelaten temperatuurverhoging ΔT te bepalen. Dit is het verschil tussen de gemiddelde omgevingstemperatuur (indien niet bekend op 35oC stellen) en de bedrijfstemperatuur van het ingebouwde component met de laagste waarde hiervoor. De bedrijfstemperatuur is te vinden bij de technische gegevens van het component. Bij de technische gegevens van de behuizingen zijn tabellen opgenomen die het warmtedoorlaatvermogen Ptoel geven van de behuizing bij de gevonden ΔT. De tabel geeft verder de waarde bij wandopbouw en wandinbouw van de behuizing. Dan worden in de tabel twee waarden Ptoel (W) gegeven, de waarde bij een hoogte van 50% en bij 75% van de behuizing. Indien de componenten met een lage (ca.40oC) toegestane bedrijfstemperatuur (elektronica, 75% aardlekschakelaars, aardlekautomaten) onderin de verdeler geplaatst zijn 50% mag worden uitgegaan van de (hogere) waarde bij 50% van de hoogte. Is dit niet het geval dan dient de waarde bij 75% te worden genomen. Reden hiervoor is dat de warmte opstijgt in een verdeler zodat de temperatuur bovenin hoger is als in het midden of onderin de verdeler. Voorbeeld 4 Een wandopbouw verdeler FWQ63P heeft ingebouwde componenten die gezamenlijk (rekening houdend met de werkelijke stroom en gelijktijdigheidsfactor) een verliesvermogen Pveff van 53,8W hebben. De omgevingstemperatuur mag gemiddeld op een etmaal op 25oC gesteld worden Het component met de laagste bedrijfstemperatuur is een aardlekschakelaar CDA440G (40oC). Hieruit volgt dat ΔT= 40oC – 25oC = 15 K. In de onderstaande tabel voor het toelaatbaar verliesvermogen Ptoel van de FWQ63P vinden we een waarde van 67,6 W bij een hoogte van 50% en 50,1 W bij 75% van de hoogte. % van de behui zinghoogte

Behuizing

Wandinbouw Ptoel in W bij Δt =xx K ↓

Hoogte Breedte Bestelnr.

10 K

15 K

20 K

25 K

30 K

30,3

50,1

71,6

94,6

118,6 28,6 47,3

67,7 89,3 112,1

75%

40,8

67,6

96,6

127,6 127,6 36,2 60,0

85,8 113,2 142,0

50%

950

800

Wandinbouw Ptoel in W bij Δt =xx K ↓ 10 K 15 K

20 K 25 K

30 K

FWQ63

Tabel 17

Indien de aardlekschakelaar onderin geplaatst is mag de waarde bij 50% van de behuizingshoogte als vergelijkingswaarde genomen worden. Pveff (53,8 W) is kleiner dan Ptoel (67,6 W). De warmtehuishouding voldoet aan de eisen. Indien de aardlekschakelaar bovenin geplaatst is dan kan de juiste en goede werking niet gegarandeerd worden, immers Pveff (53,8 W) is groter dan Ptoel (50,1 W). Het ontwerp zal aangepast moeten worden zodat Pveff kleiner dan Ptoel wordt.

versie 2.0

33

Laatste controle op het ontwerp Als de berekening het gewenste resultaat geeft en Pveff kleiner is dan Ptoel, dient als laatste nog gekeken te worden naar de stroom begrenzende factoren bij temperatuurverhoging. Dat geldt vooral bij installatieautomaten. In de tabel “belastbaarheid van installatieautomaten” bij de technische gegevens vinden we dat een 16A-installatieautomaat bij een temperatuur van 40oC niet hoger belast mag worden dan 14 A. De automaat zal bij een belasting van 16 A mogelijk ten onrechte uitvallen. Ook met tegen elkaar geplaatste installatieautomaten dient met correctiefactor “K” (zie technische gegevens) rekening te worden gehouden. De componenten warmen elkaar wederzijds op, waardoor ze ten onrechte kunnen gaan uitvallen.

34

versie 2.0

3.13 Aardverspreidingsweerstand TT-stelsels Actieve delen van leidingen moeten door een of meer toestellen zijn beschermd, die de voeding automatisch uitschakelen in geval van overbelasting en in geval van kortsluiting. Beveiligingstoestellen moeten aanwezig zijn om overbelastingsstroom in de leidingen in stroomketens te onderbreken voordat deze stroom een temperatuurverhoging heeft veroorzaakt die nadelig is voor de isolatie, de verbindingen, de aansluiting of de omgeving van de leidingen (NEN1010:2007 – bepaling 430.1) De beveiligingstoestellen die tegen overstroom worden toegepast worden ondergebracht in de verdeelinrichting. Hierbij moet worden voldaan aan de volgende voorwaarde: ZS x lA ≤ U0

ZS IA U0

impedantie van het foutcircuit aanspreekstroom van het beveiligingstoestel Nominale spanning

Verdeelinrichting, geaard 16A/B

25A/B 50A

ZL= 0,1Ω

63A 25A/B

stroomopwaarts

M 25A MACHINE

RA

RB= 0,4Ω

Figuur 16

In figuur 16 zijn de beveiligingscomponenten tegen overstroom ondergebracht in een geaarde plaatstalen verdeler. Een optredende fout tussen de faseleiding en het metalen omhulsel van de verdeelinrichting, bijvoorbeeld een sluiting tussen het railsysteem en het montageframe, heeft tot gevolg dat de foutspanning buiten het omhulsel wordt gebracht. De foutspanning dient binnen de gestelde tijd uitgeschakeld te worden door de eerste stroomopwaarts geplaatste beveiligingscomponent (411.3.2.1) Doorgaans zal een fout optreden in een van de toestellen welke worden beveiligd door de eindgroepen (figuur 17). 16A/B

25A/B 63A 50A

ZL= 0,1Ω 25A/B

M 25A MACHINE

RB= 0,4Ω

RA

Figuur 17 versie 2.0

35

Voor het bepalen van de grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand dient echter te worden uitgegaan van de slechtste situatie (figuur 16). We maken hierbij gebruik van vuistregels (NPR5310 – blad 35). Z CIRCUIT ≤ 30 / IN Z CIRCUIT = Zl + RB + RA

Z CIRCUIT ≤ 30 / 50 ≤ 0,6 Ω RA ≤ 0,1 Ω

Note: De vuistregels gelden voor D-patronen tot en met 25 A. De maximale uitschakeltijd in TT-stelsels bedraagt 0,2 sec. De aanspreekstroom van een patroon van 50 A bij een uitschakeltijd van 0,2 sec. bedraagt ca.400 A. De circuitweerstand bedraagt:

ZS ≤ UO/ IA ≤ 230/400 ≤ 0,575 Ω

RA ≤ 0,075 Ω

De grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand (0,1 Ω) is zo laag dat deze niet is te bereiken. Een geaarde plaatstalen verdeelinrichting kunnen we niet toepassen in de gegeven situatie. Verdeelinrichting, dubbel geïsoleerd 16A/B

25A/B 63A 50A

25A/B

M

ZL= 0,1Ω 25A

MACHINE

RB= 0,4Ω

RA

Figuur 18

In figuur 18 zijn de beveiligingscomponenten tegen overstroom ondergebracht in een dubbel geïsoleerde plaatstalen verdeelkast. De foutspanning, als gevolg van een optredende fout, wordt door de 50 A patroon uitgeschakeld. De foutspanning zal niet leiden tot een te hoge aanraakspanning, immers de foutspanning blijft binnen het omhulsel en het omhulsel biedt voldoende bescherming tegen aanraking. Voor het bepalen van grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand kunnen we nu uitgaan van de eindgroepen. De slechtst voorkomende situatie is de eindgroep met de hoogste nominale stroomwaarde. smeltpatroon, 25 A Z CIRCUIT ≤ 30 / 25 ≤ 1,2 Ω Z CIRCUIT ≤ 30 / IN RA ≤ 0,7 Ω Z CIRCUIT = Zl + RB + RA installatieautomaat 25 A/B-kar Z CIRCUIT ≤ 40 / 25 ≤ 1,6 Ω Z CIRCUIT ≤ 40 / IN RA ≤ 1,1 Ω Z CIRCUIT = Zl + RB + RA Een grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand van 0,7 Ω is soms wel realiseerbaar. 36

versie 2.0

Wijzigen installatie Om uiteenlopende redenen kan het wenselijk zijn een installatieautomaat met een C-karakteristiek toe te passen in plaats van een B-karakteristiek. Bijvoorbeeld het ongewenst uitschakelen van de installatieautomaat met B-karakteristiek bij gebruik van een slijpmachine. Alvorens u de installatieautomaat uitwisselt zal opnieuw naar de grenswaarde van aardverspreidingsweerstand gekeken moeten worden (zie figuur 19). 16A/B

25A/B 63A 50A

ZL= 0,1Ω 25A/C

M 25A MACHINE

RB= 0,4Ω

RA

Figuur 19

smeltpatroon, 25 A Z CIRCUIT ≤ 30 / IN Z CIRCUIT = ZI + RB + RA

Z CIRCUIT ≤ 30 / 25 ≤ 1,2 Ω RA ≤ 0,7 Ω

installatieautomaat 25 A/C-kar. Z CIRCUIT ≤ 20 / 25 ≤ 0,8 Ω Z CIRCUIT ≤ 20 / IN RA ≤ 0,3 Ω Z CIRCUIT = Zl + RB + RA De grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand is als gevolg van de wijziging verlaagd van 0,7 Ω naar 0,3 Ω. Note: tevens dient rekening te worden gehouden met het feit dat bij kortsluiting de maximale lengte van leidingen ook een rol speelt.

Is de grenswaarde van de aardverspreidingsweerstand niet realiseerbaar, dan kan een toestel voor aardlekbeveiliging worden toegepast (bepaling 411.5.3). Hierbij moet worden voldaan aan de volgende voorwaarde: RA x I∅N ≤ 50 V Voor aardlekbeveiliging van 30 mA, 100 mA en 300 mA geldt RA ≤ 166 Ω.

versie 2.0

37

4. Keuze behuizing 4.1 Beschermingsgraad De omstandigheden ter plaatse bepalen de beschermingsgraad van de schakelen verdeelinrichting. We onderscheiden een tweetal mogelijkheden; • Binnenopstelling • Buitenopstelling Voor buitenopstelling dient de beschermingsgraad minimaal IPx3 te zijn. Nadat de verdeler is gemonteerd dient de beschermingsgraad ten minste IP2x te zijn (zie bijlage C). Op basis van onderstaande tabel kunt u de juiste verdeler bij uw project kiezen.

Tabel 18

38

versie 2.0

4.2 Geaarde verdelers/ dubbel geïsoleerde verdelers Schakel- en verdeelinrichtingen zijn verkrijgbaar met metalen omhulsels en kunststof omhulsels. We spreken dan doorgaans ook van een plaatstalen verdeler of een dubbel geïsoleerde verdeler. Dit suggereert echter dat wanneer een dubbel geïsoleerde verdeler is vereist, je uitsluitend een kunststof verdeler kunt toepassen. Dat is niet juist. Plaatstalen verdelers zijn eveneens verkrijgbaar in de uitvoering “dubbel geïsoleerd”. We dienen daarom ook niet te spreken van plaatstalen of dubbelgeïsoleerde verdelers, maar van geaarde of dubbelgeïsoleerde verdelers. De verdelers zijn herkenbaar aan de volgende merktekens: • Geaarde verdelers

Klasse I

of

• Dubbelgeïsoleerde verdelers

Klasse II

of

of

Dubbel geïsoleerd Dubbele of versterkte isolatie is een beschermingsmaatregel die dient om te verhinderen dat een fout in de fundamentele isolatie kan leiden tot een gevaarlijke spanning op bereikbare delen (metalen omhulsel van de schakelen verdeelinrichting) van elektrisch materieel (bep. 412.1.1). De NEN-EN-IEC 61439-1, schakelen verdeelinrichtingen voor laagspanning, spreekt van bescherming door volledige isolatie. Hierbij moet zijn voldaan aan de volgende voorwaarden: 1) Het elektrisch materieel, opgenomen in de verdeelinrichting, moet volledig door isolerend materiaal zijn omgeven. 2) Geleidende delen mogen niet het isolerend materiaal (omhulsel) doorbreken, waardoor de kans bestaat dat de foutspanning buiten het omhulsel wordt gebracht. 3) De beschermingsgraad van het omhulsel dient ten minste IP2XC te zijn.

IP2XC

IP2X IPXXC

IP3XD

IP3X IPXXD

Beschermingsgraad (zie bijlage C) Beschermd tegen vaste voorwerpen groter dan 12 mm Tegen aanraking van gevaarlijke delen met gereedschap Beschermd tegen vaste voorwerpen groter 2,5 mm Tegen aanraking van gevaarlijke delen met een draad

Minimaal vereist NEN-EN-IEC 61439-1 bepaling 8.2.2 Hager systeem univers

Tabel 19

4) Het binnenwerk (metalen gestel) van de verdeler mag niet worden geaard. Dit geldt ook voor (metalen)deuren. Bescherming door volledige isolatie komt overeen met dubbel geïsoleerd (klasse II, NEN1010 bep. 412.2.1.1). Een kunststof verdeler voldoet aan de voorwaarden, maar plaatstalen verdelers zijn eveneens verkrijgbaar in dubbel geïsoleerde uitvoering. Voor de toepassing van een geaarde of dubbel geïsoleerde verdeler, zie 3.12.

versie 2.0

39

5. Schakelen en scheiden Iedere schakel en verdeelinrichting dient door één lastscheider te worden geschakeld en gescheiden (zie, figuur 20). Distributiegroepen en eindgroepen dienen eveneens door middel van één lastscheider te worden geschakeld en gescheiden. Voorbeelden van gecombineerde lastscheiders met beveiliging:

M M M

Distributiegroep

MBN516E 16 A / B-kar

M M

L75M D0 2-63 A

Figuur 20

Indien uitsluitend wordt geschakeld en gescheiden door vakbekwame of voldoende onderrichte personen, mag worden geschakeld en gescheiden met twee afzonderlijke toestellen (scheider + lastschakelaar, zie figuur 21)

M M M

Distributiegroep

M M

Figuur 21

Indien op een distributiegroep slechts één schakelen verdeelinrichting is aangesloten, mag worden geschakeld op afstand. Dit geldt ook indien op een eindgroep slechts één stuks elektrisch materieel is aangesloten. Hierbij moet wel rekening worden gehouden dat de distributiegroep of eindgroep tegen wederinschakeling wordt beveiligd (zie figuur 22).

M

Distributiegroep M M

Figuur 22

Hoofdschakelaar Distributiegroep Eindgroep

40

versie 2.0

6. Bedrading en 6.1 Bedradingsdoorsnede Tabel 20 heeft betrekking op de interne bedrading van de verdeler. De bedrading dient te worden uitgevoerd met 90oC isolatiemateriaal in VD (massief) of VDS (soepel). Toepassing van soepele bedrading heeft geen consequenties voor de in de tabel vermelde doorsneden. In [A]

6 10 16 25 32 40 63 80 100 125

Fase

1 1 1,5 2,5 4 6 10 16 16 25

Doorsnede Nul + PEN

1 1 1,5 2,5 4 6 10 16 16 25

Actieve delen van leidingen dienen beschermd te worden tegen overbelasting en kortsluiting.

Aarde

NEN1010:2005 - bepaling 430.1 1 1 1,5 2,5 4 6 10 16 16 16

Bij schakelen verdeelinrichtingen wordt de voeding vanaf de hoofdschakelaar aangesloten op een railsysteem of verdeelblok. Vanaf het railsysteem of verdeelblok worden de distributie-/eindgroepen rechtstreeks gevoed (zie figuur 22). De interne bedrading vanaf de hoofdschakelaar naar het verdeelblok wordt beveiligd tegen kortsluiting en overbelasting door de voorbeveiliging van de verdeelinrichting (125 A). De doorsnede dient overeenkomstig tabel 18 te worden gekozen en bedraagt 25 mm².

Tabel 20 16A/B

L1 N

16A/B

L2 N

HS 125A

16A/B A = 4 mm

Situatie A

A = 25 mm

L3 N

16A/B

L1 N

16A/B

L2 N

16A/B

De bedrading van het verdeelblok naar de distributie-/ eindgroepen dient eveneens beveiligd te worden tegen kortsluiting en overbelasting. De beveiliging tegen kortsluiting wordt aan voldaan door de voorbeveiliging van de verdeelinrichting (125 A)

L3

NEN1010:2005 - bepaling 434.2.2

N

25A/B

L1 N

25A/B

L2 N

25A/B A = 10 mm

Situatie B

L3 N

25A/B

Beveiliging tegen overbelasting mag achterwege worden gelaten, indien de leiding waarschijnlijk geen overbelastingsstroom zal voeren. Dit is doorgaans van toepassing, zoals weergegeven in figuur 23.

L1 N

25A/B

NEN1010:2005 - bepaling 433.3

L2 N

Figuur 23

25A/B

L3 N

Situatie A 6 installatieautomaten met een nominale stroom van IN=16 A. Belasting per fase bedraagt 2 installatieautomaten. Voor installatieautomaten geldt IN = IZ (zie 3.7) Voor het bepalen van de diameter van de bedrading kunnen we uitgaan van 32 A. In overeenstemming met tabel 18 wordt gekozen voor een diameter van 4 mm². Situatie B 6 installatieautomaten met een nominale stroom van IN=25 A. Belasting per fase bedraagt 2 installatieautomaten. Voor installatieautomaten geldt IN = IZ (zie 3.7) Voor het bepalen van de diameter van de bedrading kunnen we uitgaan van 50 A. In overeenstemming met tabel 18 wordt gekozen voor een diameter van 10 mm². versie 2.0

41

Situatie C Maximaal 4 eindgroepen mogen worden geplaatst achter een toestel voor aardlekbeveiliging met een aanspreekstroom van ten hoogste 30 mA. NEN1010:2007 - bepaling 531.1.2.3

Voor installatieautomaten geldt In = IZ (zie 3.7) IN = 16A/B L1

1

IN = 40A I∆N = 30mA

IN = 16A/B L2

2

Eén van de fasen kan maximaal worden belast met een stroom van 2 x 16 A = 32 A.

IN = 16A/B L3

3

IN = 16A/B A = 4 mm

L1

4

2

IN = 16A/B

125A

IN = 40A I∆N = 30mA

HS IN = 125A

L1

5

IN = 16A/B

In overeenstemming met tabel 20 wordt, voor de bedrading van het verdeelblok naar de aardlekschakelaar, gekozen voor een diameter van 4 mm².

L2

6

IN = 16A/B A = 25 mm2

2

A = 4 mm

L3

7

IN = 16A/B L2

8

IN = 16A/B A = 4 mm2

IN = 40A I∆N = 30mA

L1

5

IN = 16A/B L2

6

IN = 16A/B L3

7

IN = 16A/B L3

8

Figuur 24

Onbeveiligde leidingen in verdelers Onbeveiligde leidingen in verdelers zijn leidingen die niet door beveiligingstoestellen tegen kortsluiting worden beschermd. Als vuistregel mag gehanteerd worden dat dit leidingen zijn die door een toestel beveiligd worden, dat meer dan drie stappen hoger ligt dan de nominale stroomwaarde die bij de leiding behoort. Voorbeeld; leiding 2,5 mm2 is maximaal geschikt voor een nominale stroom van 25 A en wordt beveiligd door een installatieautomaat van 80 A. Aantal stappen; (25-32-40-63-80 A) is vier stappen. Conclusie: deze leiding is onbeveiligd. Onbeveiligde leidingen moeten zo zijn gekozen en in de verdeler zijn gemonteerd dat een interne kortsluiting tussen fasen, of tussen fasen en aarde onwaarschijnlijk is. De totale lengte mag niet langer zijn dan drie meter. (NEN-EN-IEC 61439-1 bepaling 8.6.4.) Tabel 4 van deze norm stelt eisen aan de installatie van onbeveiligde leidingen in een verdeler. - Blanke geleiders of eenaderige geleiders met isolatie; wederzijds contact of contact met geleidende delen moet worden voorkomen bv door het gebruik van afstandsstukken. - Leidingen met tenminste 90 0C isolatie; wederzijds contact of contact met geleidende delen is toegelaten, mits er geen uitwendige druk wordt uitgeoefend. Geen contact met scherpe randen. - Leidingen met dubbele isolatie (bv krimpkous); Geen aanvullende eisen. 42

versie 2.0

6.2 Aandraaimomenten Een keten is net zo sterk als de zwakste schakel. Dit geldt zeker voor elektrische ketens, ook wel circuits genoemd. De “schakels” in een elektrisch circuit zijn de verbindingspunten van draad naar klem of component. De soorten van verbindingen in energieverdelers tot en met 125 A bestaan in hoofdzaak uit schroef- en veerklemverbindingen. Een goede verbinding is het resultaat van een passende draad in de juiste klem, draad op de juiste lengte afgestript, draad vakkundig in de klem aangebracht en…met de juiste druk aangeklemd. Schroefverbindingen Veel componenten en klemmen beschikken over bout- of schroefverbindingen. Het op het juiste moment, of koppel aandraaien van de bout of schroef is van essentieel belang voor een minimale overgangsweerstand. Alle fabrikanten van klemmen en componenten geven een aandraaimoment voor de specifieke klem of bout. In de verbindingstechniek is vaak een verend onderdeel opgenomen, die gedurende de levensduur van de verdeler er voor zorgt dat de druk op de verbinding gehandhaafd blijft. Dit kan een schotelveer, veerring, de constructie van een kooiklem, of iets dergelijks zijn. Het aandraaimoment is door de fabrikant zo gekozen dat deze veerdruk optimaal benut wordt. Bij een te lage druk kan de draad losraken, wat een hoge overgangsweerstand tot gevolg heeft. Door de hoge weerstand ontstaat warmte die de overgangsweerstand nog verder verslechterd. Dit voortgaand verslechteringsproces kan uiteindelijk ertoe leiden dat de verbinding verbrand, of erger nog, dat de gehele verdeler uitbrandt. Het te vast (hoger dan het aangegeven aandraaimoment) aandraaien van de verbinding heeft tot gevolg dat het verend element wordt ingedrukt en zijn functie verliest. Bij uitzetting door warmte en inkrimpen door kou, kan de verbinding defect raken en uiteindelijk verbranden door hoge overgangsweerstanden. Het later “nadraaien” van verbindingen is om deze reden niet aan te raden. Zeker in installaties die al geruime tijd in gebruik zijn kan de schroef of bout nog een slag aangedraaid worden. Dit leidt uiteindelijk tot het defect raken van de verbinding. Beter is een visuele controle te doen, verkleuring duidt op een slechte verbinding. De verbinding kan ook losgedraaid worden, de schotel- of veerring vervangen en weer op het juiste moment aandraaien. Veerklemverbindingen Vanaf 2004 heeft Hager de quickconnect-veerklemtechniek geïntroduceerd voor vele van haar modulaire componenten; een snelle en betrouwbare techniek voor het veilig aansluiten van bedrading. Met quickconnect is de kwaliteit van de verbinding gewaarborgd door een constante veerdruk. De menselijke invloed van het aandraaien, en daarmee de fout kans, is geminimaliseerd. Massieve draad kan zonder gereedschap worden ingestoken; soepele draad kan eenvoudig ingestoken worden met hulpgereedschap zoals de 2,5 mm brede schroevendraaier 'quicky', die tevens gebruikt wordt om draden los te nemen. Het aanbrengen van een adereindhuls op de soepele bedrading is niet nodig en verslechterd zelfs de overgangsweerstand. Als regel geldt dat de aandraaimomenten die zijn aangegeven op de klem of het component of op de meegeleverde handleiding gevolgd moeten worden. Als geen gegevens zijn meegeleverd kan de productcatalogus of elektronische catalogus geraadpleegd worden. Als hier geen gegevens gevonden worden dient de fabrikant geraadpleegd te worden

versie 2.0

43

Klem of component

Aandraaimoment

KN-aansluitklemmen 1,5 - 16 mm2 schroefklem

2,5 Nm

K- en KH-verdeelklemmen Imax 80 A en 100 A

in; 25/35 mm2 = 2,5 Nm, uit; 25/16/10 mm2 = 2 Nm

VN86T, VN87T, VKS89T verdeelklem vision

1,0 Nm

KXA02 rijgklem

0,4 Nm

KXA04 rijgklem

0,5 Nm

KXA06 rijgklem

1,2 Nm

KXA10, KXA16, KXA35 rijgklem

2,0 Nm

KXA70, KXA150 rijgklem

10,0 Nm

HAB-lastscheider, HIM402-4-6 omschakelaar

2,0 - 2,2 Nm

HAC-lastscheider, HIM408 omschakelaar

3,5 - 3,85 Nm

HAE-lastscheider

4,0 Nm

HA306/406 lastscheider

3,0 Nm

HA307/407 lastscheider

6,0 Nm

SBN-uitvoeringsvorm 1 / 2 / 3

1,8 Nm/ 2,8 Nm/ 3,6 Nm

HFD306-406 / 312-412 veilighedenlastscheider

6 Nm / 9 Nm

LT- en silas mespatroonlastscheiders NH000 / 00

4,5 / 12 Nm

MH-, MJ-, MK-, ML-installatieautomaten

1,9 Nm

MB-, MC-, NB-, NC-, ND-installatieautomaten

2,8 Nm

HMB-, HMC-, HMD-installatieautomaten

3,5 - 5,0 Nm

ADA-, ADH-aardlekautomaten

2,1 Nm

CD-, CP-, CF-aardlekschakelaars

2,7 Nm

CDB-, CFB-aardlekschakelaars, klasse B

3,0 Nm

SPN8-, SP120-150-320 overspanningsbeveiligingen

7,0 Nm

SPN1-, SPN3-, SPN4-overspanningsbeveiligingen

5,0 Nm

EPN-impulsrelais / hulpcontacten

1,6 Nm/ 1,2 Nm

ER-, ES-, ET-magneetschakelaars 16 t/m 25 A

1,2 Nm

E.. dimmers, tijdrelais, trappenhuisrelais

1,2 Nm

ER-, ES-, ET-magneetschakelaars 40 t/m 63 A

1,5 Nm

SVN-pulsdrukkers, drukknopschakelaars, signaalmod.

1,7 Nm

Tabel 20 - Overzicht aandraaimomenten Hager

44

versie 2.0

7. Routineproeven (zie bijlage F) Routineverificaties zijn bedoeld om fouten in materialen en vervaardiging op te sporen. Na de assemblage wordt iedere nieuwe schakelen verdeelinrichting daaraan ontworpen. Een hernieuwde routineproef op de plaats van de opstelling is niet vereist. Een schakelinrichting die door een oorspronkelijke fabrikant aan deze norm is geverifieerd en door een andere is gefabriceerd of samengebouwd (paneelbouwer), behoeft niet opnieuw te worden ontworpen aan de oorspronkelijke ontwerpverificaties indien volledig is voldaan aan alle eisen en aanwijzingen die zijn gespecificeerd en verstrekt door de oorspronkelijke fabrikant. Op elke voltooide schakelinrichting moeten seriematige beproevingen worden uitgevoerd. NEN-EN-IEC 61439-1 bepaling 10.1. Seriematige proeven of routineproeven omvatten: a) Constructie; waaronder de beschermingsgraad, lucht- en kruipwegen, montage, stroomketens en aansluitpunten en de mechanische werking. NEN-EN-IEC 61439-1 bepaling 11.2 t/m 11.8 b) Gebruikerseigenschappen; diëlektrische eigenschappen, elektrische bedrading en goede werking tijdens bedrijf NEN-EN-IEC 61439-1 bepaling 11.9 en 11.10 De proeven mogen in willekeurige volgorde worden uitgevoerd. Als handleiding en tevens registratie, kunt u Bijlage E “Keuringsrapport schakelen verdeelinrichtingen ≤ 125 A” hanteren om de routineproeven uit te voeren. Testen van aardlekschakelaars (Bijlage F – 4.01) Alvorens een installatie in gebruik wordt gesteld, dient een inspectie plaats te vinden om vast te stellen of aan de bepalingen van de NEN1010 al dan niet is voldaan. De controle op de doeltreffendheid van de aardlekschakelaar moet als volgt plaatsvinden: • visuele controle van de nominale aanspreekstroom, • visuele controle van het type van aardlekschakelaar • het meten van de aanspreekstroom. Dit geldt zowel voor TT-stelsels als TN-stelsels. Concreet houdt dit in dat visueel gecontroleerd moet worden of de juiste uitvoering (30 mA, 100 mA, 300 mA, ...), maar ook het juiste type (klasse A, Klasse B, High Immunity) aardlekschakelaar is toegepast in de gegeven omstandigheden. Tevens dient bij periodieke inspectie van de installatie de uitschakeltijd en de aanspreekstroom, waarbij de aardlekschakelaar aanspreekt, door meting te worden vastgesteld.

versie 2.0

45

Klasse A aardlekschakelaars worden onder normale omstandigheden het meest toegepast. Bij klasse A aardlekschakelaars wordt de goede werking gegarandeerd voor sinusvormige foutstromen en pulse-rende gelijk-foutstromen (aangesneden wisselstromen). Binnen de periodieke routinebeproeving onderscheiden we een tweetal beproevingen: • controleren van de uitschakeltijd • controleren van de aanspreekstroom Waar rekening mee dient te worden gehouden is dat een aardlekschakelaar-klasse A de installatie beschermd tegen sinusvormige foutstromen en foutstromen bestaande uit pulserende gelijkstromen (pulserende gelijk-foutstroom). Controleren van de uitschakeltijd Met de meting wordt een foutstroom geïntroduceerd, gelijk aan nominale aanspreekstroom I∅N. De aardlekschakelaar moet binnen een tijd van 0,3 seconden de foutstroom onderbreken. De uitschakeltijd is gelijk voor sinusvormige foutstromen en pulserende gelijk-foutstromen. Controleren van de aanspreekstroom Met de meting wordt een foutstroom opgebouwd. De aardlekschakelaar moet binnen de gestelde bandbreedte aanspreken. De fibrillatiedrempel bij een sinusvormige foutstroom (30 mA) wijkt af van de fibrillatiedrempel van een pulserende gelijk-foutstroom (42 mA). Als routineproef dient tweemaal een foutstroom te worden opgebouwd, t.w. éénmaal positief (opgaande flank - 0°) éénmaal negatief (neergaande flank - 180°). Dit dient echter zowel te geschieden met een sinusvormige foutstroom als met een foutstroom bestaande uit een pulserende gelijkstroom. Angle α

Tripping current (A) Lower limit

0°

0,35 I∅N

90°

0,25 I∅N

135°

0,11 I∅N

Upper limit

}

1,4 I∅N or 2 I∅N * (subclause 5.3.12) ** (subclause 5.3.8)

Table 17 – Tripping current ranges for type A RCCB’s * Tabel 22 – Tripping current ranges for type A RCBO’s **

Stand meter

Klasse AC

Klasse A

Tabel 11 (uit productnorm IEC-61008-1)

Tripping Test 30 mA RCCB Tripping current Angle α Testsignaal Lower limit 15 mA 0º 0,5 x I∅N Upper limit A residual 30 mA 1 x I∅N current Lower limit 15 mA 180º 0,5 x I∅N Upper limit A residual 30 mA current 1 x I∅N Lower limit 10,5 mA 0º 0,35 x I∅N A residual Upper limit pulsating 42 mA 1,4 x I∅N direct current Lower limit 10,5 mA 180º 0,35 x I∅N A residual Upper limit pulsating 42 mA 1,4 x I∅N direct current

Tabel 22 46

versie 2.0

Voor het controleren van de aanspreekstroom van aardlekschakelaars-klasse A wordt een foutstroom geïntroduceerd die in waarde toeneemt totdat de stroom optreedt waarbij de aardlekschakelaar aanspreekt. De waarde van de aanspreekstroom moet binnen de waarde vallen, zoals vermeld in tabel 22 (uit IEC61008-1).

versie 2.0

47

Bijlage A - Algemene gegevens Bijlage A-1 – Stappenplan ontwerp

Stap 1 Bepalen basisgegevens

Stap 2 Kiezen componenten

Stap 3 Ontwerpen aanzicht

Stap 4

Voordat een ontwerp gemaakt kan worden, zullen een aantal basisgegevens bekend moeten zijn. Hiervoor kunt u gebruik maken van het voorbeeld op bladzijde 50. Eerst zal bepaald moeten worden: Maximale afmetingen Onder- of boveninvoer Waarde hoofdschakelaar Aantal groepen Evt. besturing als relais, dimmers, etc.

Nadat de basisgegevens zijn bepaald, maakt u keuzes over: Verdelertype (zie hoofdstuk 4) Karakteristiek van de automaten (zie hoofdstuk 3.7) Type aardlekschakelaars (zie hoofdstuk 3.6) Toepassing rijgklemmen Met rijgklemmen neemt de montagetijd in de werkplaats toe maar gaat het ter plaatse aansluiten van bekabeling veel sneller. Ook bij bestaande bekabeling hebben rijgklemmen de voorkeur. Een verdeler met max. 3 sleuven boven elkaar kan zonder rijgklemmen uitgevoerd worden. Bij 4 sleuven of meer is het raadzaam rijgklemmen toe te passen. Men hoeft dan niet met de bekabeling diep de verdeler in.

Vaak komt de voedingskabel aan de onderzijde van de verdeler binnen en gaan de afgaande kabels er aan de bovenzijde uit. Bij het ontwerp dient de hoofdschakelaar dan onderin geplaatst te worden met daarboven de aardlekschakelaars en de installatieautomaten daar weer boven. Op deze manier kan er later gemakkelijk bedraad worden en blijft de verdeler overzichtelijk. Voor het snel ontwerpen heeft Hager een softwarepakket, Elcom. Hiermee kan het aanzicht, de calculatie, het schema en een bestelling gemaakt worden.

Voor het bepalen van de materiaalprijs, neemt u niet alleen de som van de behuizing en de modulaire componenten. Denk er ook aan de nodige doorverbindingsrails, eindkapjes, afdekstrookjes en dergelijke te berekenen!

Bepalen prijs

48

versie 2.0

Bijlage A - Algemene gegevens Bijlage A-2 – Stappenplan montage Componenten compleet?

Voordat u aan de assemblage begint controleert u eerst of de componenten compleet en onbeschadigd zijn.

Uitpakken componenten

Haal de componenten uit de verpakking en bewaar de verpakkingen totdat de verdeler gereed is. Bij eventueel retourneren van overtollige componenten is de originele verpakking benodigd.

Handleidingen bewaren

Bewaar de handleidingen. Deze kunnen later in de eventuele tekeninghouder of bewaarbehuizing L14700 bewaard worden.

Verwijder afdekplaten

Verwijder de afdekplaten of fronten van de verdeler.

Plaats componenten

Plaats de componenten volgens het verdeleraanzicht. Op de cliprail is een markering aangebracht zodat de componenten op de goede positie ten opzichte van de afdekplaat geplaatst kunnen worden.

Monteer doorverbindingsrail

Monteer de doorverbindingsrail. Bij reserve plaatsen moet de doorverbindingsrail afgedekt worden met de KZ059 en bij een ingekorte rail de uiteinden afgeschermd met de KZN021/23/24.

Bedrading aanbrengen

Bedrading tussen de componenten aanbrengen volgens tabel 18 bedradingsdoorsneden.

Coderingstroken aanbrengen

Breng de coderingsstroken aan die u met het Hager-softwareprogramma Semiolog kunt maken.

Verdeler reinigen

Verwijder draadeindjes en dergelijke uit de verdeler.

Verdeler testen

Test de verdeler aan de hand van het keuringsrapport.

Verdeler verpakken

Pak de verdeler weer in de originele doos zodat deze vrij blijft van transportschade.

versie 2.0

49

Bijlage A - Algemene gegevens Gegevens schakelen verdeelinrichting In ≤ 125 A Projectgegevens

Gegevens Assembleur

Verdelernummer

Bedrijfsnaam

Projectnummer

Contactpersoon

Projectnaam

PC + Plaats

Locatie

Telefoon Fax

3.1 Stroomsoort/Stroomstelsel

Nominale spanning: Nominale stroom: Frequentie:

Ω

[ ] TT Stelsel [ ] TN-S Stelsel [ ] TN-C-S Stelsel

Ra =

VAC A Hz

[ ] 1F+N aansluiting [ ] 3F+N aansluiting

3.5 Kortsluitstroom Ik Is

kA effectieve waarde kA piekwaarde

4

Maximale afmetingen

H

B

Invoer voedingskabel

[ ] Onder

[ ] Boven

Beschermingsgraad

[ ] IP20 [ ] IP40

[ ] IP30 [ ] IP44

Uitvoering

[ ] Geaard

[ ] Dubbel geïsoleerd

Voorbeveiliging

A [ ] DII [ ] DIII [ ] NH000 [ ] NH00 [ ] Installatieautomaat [ ] 6 kA [ ] 10 kA

Verdeler

50

D

[ ] IP31 [ ] IP65

[ ] B-karakteristiek [ ] C-karakteristiek [ ] D-karakteristiek

Aardlekschakelaars

[ ] 2-polig [ ] 4-polig

IN

Distributiegroep

[ ] 4,5 kA [ ] 6 kA [ ] 10 kA

[ ] B-karakteristiek [ ] Escort[ ] B-karakteristiek beveiliging [ ] C-karakteristiek

Distributiegroep

[ ] 4,5 kA [ ] 6 kA [ ] 10 kA

[ ] B-karakteristiek [ ] Escort[ ] B-karakteristiek beveiliging [ ] C-karakteristiek

versie 2.0

A I∅N

mA

Bijlage B – Bepalen van de kortsluitstroom Bijlage B-1, stap 1 van stappenplan (pag.13) Transformatorgegevens Ik =

100% P x U. √3 Uk

Trafo [kVA]

In [A]

Uk [%]

Ik [kA]

Zt [mΩ]

50 100 160 250 400 630 630 800 1000 1250 1600 2000

72 144 231 361 577 909 909 1154 1443 1804 2309 2887

4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6 6

1,8 3,6 5,8 9 14,4 22,7 15,2 19,2 24,1 30,1 38,5 48,1

128 64 40 26 16 10 15 12 9,6 7,7 6,0 4,8

Bijlage B-2, stap 2 van stappenplan (pag.13) Kapstroomkromme 10 3

10 2

8 6

250 225 200 160 125 100 80 63 50 35 25

4

16

3

10

10 1

2

10

6 4 2

0

10 -1 10 -1

10 0

2

3

4

6 8

10 1

10 2

Kortsluitstroom Ip (kA eff)

versie 2.0

51

Bijlage B – Bepalen van de kortsluitstroom Bijlage B-3, stap 2 van stappenplan (pag.13) NEN-EN-IEC 61439-1 Tabel 7 Effectieve waarde van de kortsluitstroom

^Is = Ip x n

5 kA 10 kA 20 kA 50 kA

< < < <

I I I I I

≤ ≤ ≤ ≤

5 kA 10 kA 20 kA 50 kA

Cos φ

n

0,7 0,5 0,3 0,25 0,2

1,5 1,7 2,0 2,1 2,2

OPMERKING De waarden van deze tabel gelden voor de meeste toepassingen. Op bepaalde plaatsen, bijvoorbeeld in de buurt van transformatoren of generatoren, kunnen lagere waarden van de arbeidsfactor optreden; Daarbij kan de maximale te verwachten piekstroom de beperkende waarde worden, in plaats van de effectieve waarde van de kortsluitstroom.

Bijlage B-4, stap 3 van stappenplan (pag.13) Kabellengte Doorsnede CU 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50

Doorsnede Al 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

70 95 120 150 185 240 300

300

Kabellengte in meters 2 3 4 7 11 18 25 35 42 53 57 67 84 91 108 134 168

2 3 4 6 10 16 25 35 50 60 72 81 96 120 130 154 192 240

4 6 10 15 24 38 53 75 90 113 122 145 180 195 231 288 360

3 5 8 13 20 32 50 70 100 120 151 164 194 241 260 308 384 480

14 14 13 13 13 13 13 13 12 12 11 11 9 7 5 4 3

10 10 10 10 9 9 9 9 9 9 9 9 7 6 5 4 3

7 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 4 3 3

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 3 3 2

1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 8 8 10 12 13 15 19 24

4 5 8 9 11 12 14 18 20 23 28 36

3 5 7 10 12 15 16 19 24 26 30 38 48

2 3 5 8 11 15 18 23 24 29 36 39 46 57 72

2 3 5 8 13 18 25 30 38 40 48 60 65 77 96 120

51 49 47 44 40 36 34 32 28 25 22 20 14 10 7 5 4

42 41 39 37 35 32 30 28 26 23 20 19 13 9 7 5 4

30 29 29 28 27 25 24 23 21 20 18 18 12 9 6 5 4

19 19 18 18 18 17 17 16 16 15 14 13 11 8 6 5 4

2

Icc stroomopwaarts in kA 100 90 80 70 60 50 45 40 35 30 25 22 15 10 7 5 4

52

65 62 58 52 47 41 38 35 31 27 23 21 14 10 7 5 4

versie 2.0

Bijlage C Beschermingsgraad / IP-aanduiding Voor uitgebreide informatie omtrent beschermingsgraden, zie NPR5310 – blad 27

Beschermingsgraad Eerste kencijfer

IPcode

0

IP0X

1

IP1X

Bescherming van het materiaal

Bescherming van personeel

Symbool

Opmerkingen

Niet beschermd

Tweede kencijfer

IPcode

Bescherming van het materiaal

Bescherming van personeel

0

IPX0

Niet beschermd

Gewoon

Druipwaterdicht

Symbool

Opmerkingen

Tegen vaste voorwerpen groter dan 50mm

Tegen aanraking van gevaarlijke delen met de rug van de hand

1

IPX1

Tegn druppelend water

2

IPX2

Tegen druppelend water bij een schuine stand tot 15°

3

IPX3

Tegen sproeiend water

Regenwaterdicht

4

IPX4

Tegen opspattend water

Spatwaterdicht

Stofvrij

5

IPX5

Tegen waterstralen

Spuitwaterdicht

Stofdicht

6

IPX6

Tegen golven

7

IPX7

Tegen onderdompeling

8

IPX8

Tegen opstelling onder water

2

IP2X

Tegen vaste voorwerpen groter dan 12 mm

Tegen aanraking van gevaarlijke delen met een vinger

3

IP3X

Tegen vaste voorwerpen groter dan 2,5mm

Tegen aanraking van gevaarlijke delen met gereedschap

4

IP4X

Tegen vaste voorwerpen groter dan 1mm

5

IP5X

Tegen stof

6

IP6X

stofdicht

Tegen aanraking van gevaarlijke delen met een draad

Waterdicht Onderdompeling 1m diep en gedurende 30min.

..m

versie 2.0

Drukwaterdicht Onderdompeling, diepte en tijd nader overeen te komen

53

Bijlage D - Doorverbindingsrails Bijlage D-1 installatieautomaten, aardlekschakelaars en aardlekautomaten 1-polig + N 1 fase+N doorverbindingsrail 1 module MHS5 MJS5… MHS5… MJS5… MHN5… MJN5… MKS516 MKN5… MLN5… CDA540G

3 fase+N doorverbindingsrail

63 A

80 A

63 A

80 A

KBN663A (12 mod) KBN663C (24 mod) + 4x aansluitklem KF83D (p/st.)

KB163P (13 mod) KB163N (13 mod)

Eindkap KZN624 Eindkap KZ021

2 modulen MBS5…E MCS5…E MBN5…E MCN5…E NBN5… NCN5… CDS2...G C..A2...G ADA9…G

63 A

80 A

KDN263A (12 mod) KDN263B (56 mod)


80 A

63 A

KDN451D (12 mod) KDN451E (54 mod)

Eindkap KZN023

Eindkap KZN024

Bijlage D-2 installatieautomaten 2-polig 2-polige doorverbindingsrail 2 modulen MBS2…E MCS2…E MBN2…E MCN2…E NBN2… NCN2… NDN2..

63 A

80 A



Eindkap KZN023

54

versie 2.0

Bijlage D - Doorverbindingsrails Bijlage D-3 installatieautomaten 3-polig

3-polige doorverbindingsrail 3 modulen MBN3…E MCN3…E NBN3… NCN3… NDN3…

63 A

80 A



Eindkap KZN023

Bijlage D-4 installatieautomaten & aardlekschakelaars 3P+N, 4-polig 4-polige doorverbindingsrail 4 modulen MBS6…E MCS6…E MBN6…E MCN6…E NBN4.. NBN6.. NCN4… NC6..

63 A

80 A

KDN463E (8 mod) KD463A (12 mod) KDN463B (56 mod)


Eindkap KZN024

versie 2.0

55

Bijlage D - Doorverbindingsrails Bijlage D-5 Speciale doorverbindingsrails Aardlekschakelaar CDA540G met: 1 module:

MHS5.../MJS5.../MHN5.../MJN5.../ MKS5.../MKN5.../MLN5.../MLS5...

2 modulen:

MKS599 / MKS598

Aantal automaten

Doorverbindingsrail (63 A)

2

KBF2FN

3

KB3FN

4

KB4FN

5 (3 + 1 x 2 mod)

KB5FN

Aardlekschakelaar 4p CD.4..G met: 2 modulen:

MBS5.../MCS5.../MBN5.../MCN5.../NBN5...

Aantal automaten

Doorverbindingsrail (80 A)

4

KDN450D

28

KDN450E

Aanrakingsveilige afdekking Voor afscherming van 5 vrije aansluitpolen KZ059

56

versie 2.0

Bijlage E (ook te downloaden op www.hager.nl) Keuringsrapport Verdelers t/m 125 A

bedrijfsgegevens:

Tekeningnummer: Type verdeler: Projectnummer:

Bouwjaar:

Beschermingsgraad: IP . .

Verdelernummer:

Un: In: Ik dyn: Ik th: F: Un-hulp:

[ Vac ] [ A] [ kA ] [ kA ] [ Hz ] [ Vac ] [ Vac ] [V..]

c c

230 24

telefoon telefax

Un van hulpstroombanen (indien van toepassing)

Afwijkend:

c

Keuringsprocedure Samenstelling:

NEN-EN-IEC 61439 -1/-3 / NEN 1010

1

Goederenstroom accoord n.v.t.

1.01 2

Ontvangstprocedure volgens ISO 9003.

c

c

Componenten accoord n.v.t.

2.01

2.02 2.03

2.04 2.05 2.06

Componenten volgens indelingsschets deugdelijk geplaatst. Componenten gecodeerd. Componenten ingesteld volgens: type ............... tijdrelais: ............... motorbeveiligingsschakelaars: ............... trappehuisautomaten: ............... thermische beveiligingen: ............... programmaklokken: ............... dimmers: ............... meetinstrumenten: ............... programmeerbare lichtintensiteitsschakelaars: ............... Voldoende koeling tussen componenten. Rijgklemmen aanwezig. Rijgklemmen + overige klemmen vastgedraaid. versie 2.0

fout hersteld opm.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

..........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

57

2

Componenten

vervolg accoord n.v.t.

2.07 2.08 2.09 2.10

3

Juiste kleuren drukknoppen en / of signaallampen. Juiste spanning bij signaallampen. Juiste spoelspanning besturingscomponenten. Mechanische controle schakelaar(s) en componenten.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

Interne bedrading accoord n.v.t.

3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06

3.07 3.08 4

Juiste isolatiebedrading toegepast. Bedradingsdoorsnede juist gekozen. Juiste draadkleuren toegepast. Componenten vastgedraaid met juiste aandraaimomenten. Bedrading overzichtelijk aangelegd met het oog op eventuele uitbreidingen. Bedrading gecodeerd op : hoofd- en hulpstroombanen -kleuren -cijfers/letters -symbolen Bedrading deugdelijk gebundeld. Bedrading gecontroleerd.

fout hersteld opm.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

..........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

Beproeving accoord n.v.t.

4.01

fout hersteld opm.

Routineproef: Inspecteer verdeler(s), incl. bedrading Electrische functionele proef uitgevoerd met nomimale bedrijfsspanning. • Alle eindgroepen functioneren. • Aardlek-elementen getest (via foutstroom). • Overige schakelingen gecontroleerd.

fout hersteld opm.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

4.02

Functietest beproevingsapparatuur uitgevoerd.

c

c

c

c

...........................

4.03

Routineproef: Toetsing beschermingsmaatregelen en doorgaande verbinding van de stroombaan van de beschermingsleiding.

c

c

c

c

...........................

Doorsneden beschermleidingen voor inwendige verbindingen. Doorsneden van fasegeleiders Min. doorsnede beschermingsleiding S [mm²] Sp [mm²] S ≤ 16 S 16 < S ≤ 35 16 35 < S ≤ 400 S/2

58

versie 2.0

4

Beproeving

vervolg accoord n.v.t.

4.04

c Isolatieweerstand - Isolatiemeting: min. 500 V - Resultaat meting: min. > 1000 Ω/V per stroomkring

c

fout hersteld opm. c

c

- Fase t.o.v. omhulling/aarde: - Fase t.o.v. Fase (L1-L2, L1-L3, L2-L3) : - Hulpstroomkring t.o.v. omhulling/constructiedelen: - N t.o.v. PE: 4.05

5

Kruip- en luchtwegen volgens bepaling 8.3

c

MΩ MΩ MΩ MΩ c

5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 6

Tekeningen + producthandleidingen meegeleverd. Deursleutels meegeleverd. Rijgklemmen gecodeerd. Groepencodering op afdekplaten. Sticker geplaatst op bodem van de verdeler. Algemene reiniging verdeler uitgevoerd.

c

...........................

fout hersteld opm.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

Eindcontrole accoord n.v.t.

6.01 6.02

c

Eindafwerking accoord n.v.t.

5.01

...........................

Keuringsrapport volledig. Kopie keuringsrapport + kopie sticker toegevoegd aan eigen projectgegevens.

versie 2.0

fout hersteld opm.

c

c

c

c

...........................

c

c

c

c

...........................

59

7

Diversen

Handtekening voor akkoord Monteur:

..................................................

Datum:

..................................................

Beproevingen: ..................................................

Eindcontroleur: ..................................................

Datum:

Datum:

60

..................................................

versie 2.0

..................................................

Notities

versie 2.0

61

Bijlage F - Certificaat univers N - IEC 61439

62

versie 2.0

Hoewel dit zakbooek met uiterste zorg is samengesteld, kunnen fouten en/of onvolledigheden niet worden uitgesloten. Hager Electro bv aanvaardt daarom geen enkele schade, direct of indirect, die verband houdt met de in dit handboek besproken onderwerpen.

versie 2.0

63

Hager Larenweg 36 5234 KA ‘s-Hertogenbosch Postbus 708 5201 AS ‘s-Hertogenbosch Telefoon +31 (0)73 642 85 84 Fax +31 (0)73 642 79 46 [email protected] www.hager.nl m.hager.nl Geregistreerd bij de Kamer van Koophandel, in ’sHertogenbosch onder rechtsnaam Hager met nummer: 16061880

201311_versie2.0

m 125 A Richtlijnen voor het ontwerpen en samenbouwen van schakel- en verdeelinrichtingen

Recommend Documents