Kortsluitstromen en kabelberekeningen - Induteq...

1

Kortsluitstromen en kabelberekeningen

Veel werk?

Marketing - Joost de Koning - Oktober 2006 - NL 2

Kennis in Praktijk... … Kabelberekeningen

Door : Joost de Koning

Product manager vermogensschakelaarsLid NEC64 commissie (NEN1010)Lid NEC23E commissie (o.a. EN60898, EN61008)


Programma

09.30 Kabelberekeningen

10.45 Pauze11.00 Ecodial demonstratie11.30 Lunch

12.30 Vervolg Ecodial demonstratie13.00 Rondleiding door de fabriek14.00 Wijzigingen in de NEN1010

15.00 Pauze15.15 Vervolg wijzigingen in de NEN101015.45 Einde


De gevolgen van kortsluiting


De gevolgen van kortsluiting...

Een IP55 paneel uitgevoerd met railsysteem

Onder in de kast is een kortsluiting gemaakt

Er is geen beveiliging aanwezig



Detail van de ingebrachte kortsluiting (ijzerdraadje)



De kortsluitproef

Kortsluitstroom 25kA / 0,1 sec



De kortsluitproef

Kortsluitstroom 25kA / 0,3 sec



De kast na de kortsluitproef

Het resultaat van 25kA / 0,3 sec



De kast na de kortsluitproef

Het resultaat van 25kA / 0,3 sec


Kortsluitstromen


Maximale kortsluitstroom…… secundair van een transformator

Tabel. 1: theoretische kortsluitstroom aan de klemmen van de transformator in kA bij 400Vtransformatorvermogen in kVA

160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1600 2000 2500In (A) 231 289 361 455 577 722 909 1155 1443 2309 2887 3608Ik (kA) 5.8 7.2 9.0 11.4 14.4 18.0 22.7 19.2 24.1 38.5 48.1 60.1Uk (%) 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6

De kortsluitstroom secundair van een transformator is te bepalen uit de volgende tabel.

Uitgangspunt Pk middenspanningsnet oneindig.Genormaliseerde standaard transformatoren


Kabeldemping...

Kortsluitstroom aan het eind van de kabel afhankelijk van doorsnede, lengte en kortsluitstroom aan het begin

Tabel. 2: kabeldemping, de driefasen kortsluitstroom aan het einde van een kabel: kortsluitstroom in kA, doorsnede in mm2, lengte in m, koperen kabels en een netspanning van 400V.

Doorsnede Lengte van de kabel(mm2) (m)1.5 1.3 1.8 2.6 3.6 5.2 7.3 10.3 14.6 212.5 1.1 1.5 2.1 3 4.3 6.1 8.6 12.1 17.2 24 344 1.2 1.7 2.4 3.4 4.9 6.9 9.7 13.7 19.4 27 39 556 1.8 2.6 3.6 5.2 7.3 10.3 14.6 21 29 41 58 8210 2.2 3 4.3 6.1 8.6 12.2 17.2 24 34 49 69 97 13716 1.7 2.4 3.4 4.9 6.9 9.7 13.8 19.4 27 39 55 78 110 155 22025 1.3 1.9 2.7 3.8 5.4 7.6 10.8 15.2 21 30 43 61 86 121 172 243 34335 1.9 2.7 3.8 5.3 7.5 10.6 15.1 21 30 43 60 85 120 170 240 340 48050 1.8 2.6 3.6 5.1 7.2 10.2 14.4 20 29 41 58 82 115 163 231 326 46170 2.7 3.8 5.3 7.5 10.7 15.1 21 30 43 60 85 120 170 240 34095 2.6 3.6 5.1 7.2 10.2 14.5 20 29 41 58 82 115 163 231 326 461120 1.6 2.3 3.2 4.6 6.5 9.1 12.9 18.3 26 37 52 73 103 146 206 291 412150 1.2 1.8 2.5 3.5 5 7 9.9 14 19.8 28 40 56 79 112 159 224 317 448185 1.5 2.1 2.9 4.2 5.9 8.3 11.7 16.6 23 33 47 66 94 133 187 265 374 529240 1.8 2.6 3.7 5.2 7.3 10.3 14.6 21 29 41 58 83 117 165 233 330 466 659300 2.2 3.1 4.4 6.2 8.8 12.4 17.6 25 35 50 70 99 140 198 280 396 5612 x 120 2.3 3.2 4.6 6.5 9.1 12.9 18.3 26 37 52 73 103 146 206 292 412 5832 x 150 2.5 3.5 5 7 9.9 14 20 28 40 56 79 112 159 224 317 448 6342 x 185 2.9 4.2 5.9 8.3 11.7 16.6 23 33 47 66 94 133 187 265 375 530 7493 x 120 3.4 4.9 6.9 9.7 13.7 19.4 27 39 55 77 110 155 219 309 438 6193 x 150 3.7 5.3 7.5 10.5 14.9 21 30 42 60 84 119 168 238 336 476 6723 x 185 4.4 6.2 8.8 12.5 17.6 25 35 50 70 100 141 199 281 398 562

Kortsluit- Kortsluitstroom aan het einde van de kabelstroom aanhet begin(kA) (kA)100 93 90 87 82 77 70 62 54 45 37 29 22 17 12.6 9.3 6.7 4.9 3.5 2.5 1.8 1.3 0.990 84 82 79 75 71 65 58 51 43 35 28 22 16.7 12.5 9.2 6.7 4.8 3.5 2.5 1.8 1.3 0.980 75 74 71 68 64 59 54 47 40 34 27 21 16.3 12.2 9.1 6.6 4.8 3.5 2.5 1.8 1.3 0.970 66 65 63 61 58 54 49 44 38 32 26 20 15.8 12 8.9 6.6 4.8 3.4 2.5 1.8 1.3 0.960 57 56 55 53 51 48 44 39 35 29 24 20 15.2 11.6 8.7 6.5 4.7 3.4 2.5 1.8 1.3 0.950 48 47 46 45 43 41 38 35 31 27 22 18.3 14.5 11.2 8.5 6.3 4.6 3.4 2.4 1.7 1.2 0.940 39 38 38 37 36 34 32 30 27 24 20 16.8 13.5 10.6 8.1 6.1 4.5 3.3 2.4 1.7 1.2 0.935 34 34 33 33 32 30 29 27 24 22 18.8 15.8 12.9 10.2 7.9 6 4.5 3.3 2.4 1.7 1.2 0.930 29 29 29 28 27 27 25 24 22 20 17.3 14.7 12.2 9.8 7.6 5.8 4.4 3.2 2.4 1.7 1.2 0.925 25 24 24 24 23 23 22 21 19.1 17.4 15.5 13.4 11.2 9.2 7.3 5.6 4.2 3.2 2.3 1.7 1.2 0.920 20 20 19.4 19.2 18.8 18.4 17.8 17 16.1 14.9 13.4 11.8 10.1 8.4 6.8 5.3 4.1 3.1 2.3 1.7 1.2 0.915 14.8 14.8 14.7 14.5 14.3 14.1 13.7 13.3 12.7 11.9 11 9.9 8.7 7.4 6.1 4.9 3.8 2.9 2.2 1.6 1.2 0.910 9.9 9.9 9.8 9.8 9.7 9.6 9.4 9.2 8.9 8.5 8 7.4 6.7 5.9 5.1 4.2 3.4 2.7 2 1.5 1.1 0.87 7 6.9 6.9 6.9 6.9 6.8 6.7 6.6 6.4 6.2 6 5.6 5.2 4.7 4.2 3.6 3 2.4 1.9 1.4 1.1 0.85 5 5 5 4.9 4.9 4.9 4.9 4.8 4.7 4.6 4.5 4.3 4 3.7 3.4 3 2.5 2.1 1.7 1.3 1 0.84 4 4 4 4 4 3.9 3.9 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.3 3.1 2.9 2.6 2.2 1.9 1.6 1.2 1 0.7


Basisbescherming en foutbescherming...... Directe en indirecte aanraking

…?


Persoonsbeveiliging…… directe of indirecte aanraking

Beschermen tegen directe aanraking door afschermingBeschemen tegen indirecte aanraking door automatische afschakeling van de voeding

Persoonbeveiliging is een ander woord voor beschermen tegen indirecte aanraking.


Beveiliging tegen indirecte aanraking…… aanraken metalen gestel…zonder fout...

0 V

230 V

R fase

0 V

R pe

R bel

R n


0 V

230 V

R fase = 1Ω

R nul = 1Ω

0 V

R pe = 1Ω

??

R bel

Beveiliging tegen indirecte aanraking…… aanraken metalen gestel...


0 V

230 V

R fase = 1Ω

R nul = 1Ω

Au !!!230V

R bel

Beveiliging tegen indirecte aanraking…… aanraken metalen gestel…met fout...


0 V

230 V

R fase = 1Ω

R nul = 1Ω

0 V

R pe = 1Ω

Au !!!115V

R bel

Beveiliging tegen indirecte aanraking…… aanraken metalen gestel…met fout...


Persoonsbeveiliging…… en maximale kabellengte

Hoe lager de stroom hoe langer het duurt voordat een smeltpatroon doorsmelt.

Ofwel: Hoe langer een kabel, hoe langer het duurt voordat desmeltpatroon doorsmeltLet op Kas kabels (PE geleider dunner)

NEN1010 geeft tabellen voor maximale kabellengte16A gG patroon 2,5 mm2 88mB16 automaat 2,5 mm2 122m

160A gG patroon 50 mm2 109mNS160 STR22SE (5x) 50 mm2 201m



Is te vinden in tabellen:



Denk ook aan motorbeveiligingsschakelaars!!


Kabelberekeningen…… in 3 stappen

1..2..3..


Kabelberekeningen…… in 3 stappen

Stap 1Soort belasting?Wat is de Inominaal (Ib)?Wat is de piekstroom?

Stap 2 Welke beveiliging (zekering, automaat)?Welke Ith en Im voor automaten?

Stap 3Berekenen van de kabel– lengte– spanningsverlies– installatiemethode– temperatuur

ΔU

L


KabelberekeningenEcodial S


KabelberekeningenEcodial V3.3


Selectiviteit……

=continuïteit


Selectiviteit…… 3 soorten

Totale selectiviteitvoor alle foutstromen (thermische tot kortsluitingen) moet D2 openen en D1 gesloten blijven.

Gedeeltelijke selectiviteitD1 zal gesloten blijven tot de foutstroom de selectiviteitgrens waarde (Is) overschrijdt.

Geen selectiviteitbij een foutstroom zullen D1 en D2 beide aanspreken.


Selectiviteit…… wat voorbeelden, selectief ?

16A

16A

25A

16A

35A

B16A

NC100B35A

DPNB16A

Niet Volledig Beperkt2000A

Beperkt2000A

C60C40A

DPNB16A

ZeerBeperkt

300A

NS160TM80D

DPNB16A

Volledig


Selectiviteit…… de regels

NS100

NS160

NS630

NS250

NS400

NS800

C60/DPN

Masterpact

Voor totale selectiviteit steeds één basismaat overslaanFactor 2 tot 2,5 tussen de instellingen

NSA160N

C60/DPN

Uitzondering


Selectiviteit ...

Voor een optimale bedrijfscontinuïteit


Schakelen en scheiden…… wat moet, wat mag?

3p of 4p?


Rb RaPE

E568

88

L1L2L3N

Stroomstelsels, een kort overzicht…… TT stelsel

In een TT-stelsels is één punt van de voedingsbron rechtstreeks met aarde verbonden en zijn de metalen gestellen in de installatie verbonden met aardelektroden die elektrisch onafhankelijk zijn van de aardelektroden van de voedingsbron.


L1L2L3NPE

E568

90

Stroomstelsels, een kort overzicht…… TN-S stelsel

In een TN-stelsels is één punt van de voedingsbron rechtstreeks met aarde verbonden en zijn de metalen gestellen in de installaties door beschermingsleidingen met dat punt verbonden.

TN-S-stelsel: door de gehele installatie is een afzonderlijke beschermingsleiding gebruikt


E568

92

L1L2L3PEN

Stroomstelsels, een kort overzicht…… TN-C stelsel

In een TN-stelsels is één punt van de voedingsbron rechtstreeks met aarde verbonden en zijn de metalen gestellen in de installaties door beschermingsleidingen met dat punt verbonden.

TN-C-stelsel: door de gehele installatie zijn de nulleiding en de beschermingsleiding gecombineerd.


E568

94

L1L2L3NPE

Stroomstelsels, een kort overzicht…… IT stelsel

In een IT-stelsels zijn alle actieve delen niet of via een impedantie met aarde verbondende metalen gestellen in de elektrische installatie zijn:

afzonderlijk met aarde verbonden, gezamenlijk met aarde verbonden of gezamenlijk met de bedrijfsaarde verbonden


3 polig of 4 polig…… wat moet, wat mag?

In de NEN1010 gelden er eisen voor Schakelen en Scheiden (H46).

In een TN-C stelsel mag de nul (PEN) niet geschakeld worden.In een TN-S stelsel behoeft de nul niet geschakeld te worden.

– De spanning op de nul moet, onder normale omstandigheden, lager dan 12V blijven.



Vaak wordt een combinatie gebruikt voor installaties TN-C-S

3 polig schakelen in hoofdvoeding4 polig schakelen in sub- of onderverdeler



Redenen voor keuze 3 polig schakelen (TN-C stelsel):Prijs

– 4 aderig ipv 5 aderige kabels– verdelers goedkoper

Redenen voor keuze 4 polig schakelen:Geen gezeur altijd goed (12V op de nul)Hogere harmonischen (beveiligen van de nul, kan alleen metautomaat)Toepassen aardlekbeveiliging (kan alleen 3p in TNC)

Opmerking:TNC stelsels kunnen storingen geven op beeldschermen enaudioinstallaties (bron: Stroomlijn april 2000).Vaak wordt alleen de hoofdverdeler 3 polig uitgevoerd.


NEN1010: 2007…… tot slot

Dank voor uw aandacht !

Zijn er nog vragen ????

Kortsluitstromen en kabelberekeningen - Induteq...

Documents

Transcript of Kortsluitstromen en kabelberekeningen - Induteq...