Ontwerpen van elektrische industriële installaties

MBOElektrotechniek

Ontwerpen van elektrische industrile installatiesNEN 1010:2015

INZA

GE

Ontwerpen van elektrische industrileinstallatiesNEN 1010:20159789056365721

5e drukINZA

GE

COLOFON

2016 Kenteq, Hilversum

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave magworden verveelvoudigd, opgeslagen in eengeautomatiseerd gegevensbestand dan wel openbaargemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzijelektronisch, mechanisch, door fotokopien, opname, ofenige andere wijze, zonder voorafgaande toestemming vande uitgever.

Ondanks alle zorg die aan dit lesmateriaal is besteedkunnen auteurs, redacteuren en uitgever geenaansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele schade, diezou kunnen voortvloeien uit enige fout, die in dit leermiddelzou kunnen voorkomen.

Overal waar u in dit leermiddel de mannelijke vorm hijaantreft, wordt ook de vrouwelijke vorm zij bedoeld.

KenteqPostbus 811200 AB Hilversum

088 - 444 99 [email protected]

www.kenteq.nl

INZA

GE

Voorwoord

In de reeks uitgaven voor de NEN 3140 en de NEN 1010 is dit de nieuwe druk van'Ontwerpen van elektrische industrile installaties' en is aangepast aan de laatste versievan de NEN 1010, de NEN 1010:2015.

Voor personen die werken in de elektrotechniek is de NEN 1010, Veiligheidsbepalingenvoor laagspanningsinstallaties, een belangrijke norm. Van ontwerp tot en met derealisatiefase van een laagspanningsinstallatie is deze norm de basis en leidraad. Binnende elektrotechnische beroepsopleiding, richting energietechniek, is de NEN 1010 dan ookeen onlosmakelijk deel van de opleiding. Naast de NEN 1010 is de NederlandsePraktijkrichtlijn (NPR) 5310 een belangrijke aanvulling voor het ontwerpen vanelektrische installaties, waarnaar ook in dit boek veel wordt verwezen.

De tekenopgaven kunnen worden uitgewerkt op de werktekeningen die aan het eind vandeze uitgave zijn opgenomen of met AutoCAD. De werktekeningen staan op demeegeleverde usb-stick, samen met uitwerkingstabellen in exel voor de berekening vande hoofdbeveiligingen en het vermogen.

Tevens zijn de volgende ontwerpboeken verkrijgbaar:

Ontwerpen van elektrische woning- en kleine bedrijfsinstallaties

Ontwerpen van elektrische utiliteitsinstallaties

Als verdiepingslesstof en oefenmateriaal voor het werken met de NEN 1010 zijnverkrijgbaar:

Werken met de NEN 1010

Werken met de NEN 1010 Pluspakket

NEN 1010 Opdrachtenboek 1



Voor opmerkingen ter verbetering van de lesstof houden wij ons van harte aanbevolen.

De uitgever.INZA

GE

INZA

GE

Inhoudsopgave

1 Inleiding 91.1 Opmerkingen met betrekking tot de tekenopgaven 91.2 Tabel 91.3 Tekenwerk 9

2 Opzetten industrile installaties 112.1 Inleiding 112.2 Aanwijzingen voor het opzetten van een industrile installatie 112.3 Uitgangspunten voor het ontwerpen van een industrile installatie met toestellen 132.4 Vragen 192.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht uitbreiding industrile installaties 23

3 Industrile installatie met motoren 253.1 Inleiding 253.2 Aansluiten motoren 253.3 Bepalen leidingdoorsnede 283.4 Vragen 353.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht uitbreiding met menginrichting 43

4 Berekenen van een industrile verdeelinrichting 454.1 Inleiding 454.2 Aanwijzingen 454.3 Het berekenen van een verdeelinrichting 484.4 Totale vermogen 514.5 Doorsneden 524.6 Vragen 534.7 Tekenopgaven ontwerpopdracht uitbreiding met twee verdeelinrichtingen 63

5 Bepalen van de maximaal toelaatbare stroom Iz 675.1 Inleiding 675.2 Procedure 675.3 De installatie-automaat 685.4 Symbolen voor aanzetten en beveiligen 705.5 De werkschakelaar 745.6 Vragen 765.7 Tekenopgaven ontwerpopdracht volledige industriele installatie 81

6 Parallel geschakelde leidingen 856.1 Inleiding 856.2 Soorten parallel geschakelde leidingen 856.3 Toepassen van scheiders en schakelaars 876.4 Vragen 946.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische installatie onderhoudswerkplaats 98

7 Tekenen van vectordiagrammen 1037.1 Inleiding 1037.2 Het tekenen 103

Kenteq 5

INZA

GE

7.3 Vectordiagram van vermogens 1087.4 Vragen 1107.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische installatie 116

8 Spanningsverliezen in gelijk- en wisselstroomnetten 1218.1 Inleiding 1218.2 Berekenen spanningsverliezen 1218.3 Installaties met meer toestellen 1238.4 Spanningsverliezen in eenfase wisselstroomnetten 1258.5 Meerdere contactdozen op een eindgroep 1288.6 Vragen 1308.7 Tekenopgaven ontwerpopdracht installatie met vijf verdeelinrichtingen 140

9 Spanningsverliezen in driefasennetten 1479.1 Inleiding 1479.2 Berekenen spanningsverliezen 1479.3 Installaties met meer toestellen 1499.4 Vragen 1529.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische installatie fabriekswerkplaats 162

10 Spanningsverliezen in leidingen met aftakkingen 16910.1 Inleiding 16910.2 Berekenen spanningsverliezen 16910.3 Spanningsverliezen in parallelle leidingen 17110.4 Uitbreiding van een installatie door middel van een parallelle kabel 17510.5 Vragen 17710.6 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische installatie van een fabriek 187

11 Spanningsverliezen in ringleidingen 19311.1 Inleiding 19311.2 Berekenen spannings- en vermogensverliezen 19311.3 Toepassen van het railkokersysteem 19611.4 Vragen 20011.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische krachtinstallatie 208

12 Cos phi-verbetering bij toestellen 21312.1 Inleiding 21312.2 Cos phi-verbetering van een toestel 21312.3 Vragen 21812.4 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische licht- en krachtinstallatie fabriek 228

13 Cos phi-verbetering bij verdeelinrichtingen met lastransformator 23313.1 Inleiding 23313.2 Cos phi-verbetering driefasen verdeelinrichting met eenfase lastransformatoren 23313.3 Cos phi-verbetering van een driefasen verdeelinrichting 23513.4 Vragen 23713.5 Tekenopgaven ontwerpopdracht elektrische krachtinstallatie werkplaats 247

14 Bepalen van de kortsluitstroom 25314.1 Inleiding 253

6 Inhoudsopgave

INZA

GE

14.2 Bepalen kortsluitstroom 25314.3 Stootkortsluitstroom 25414.4 Kapstroom 25514.5 Stroombegrenzingskarakteristiek 25614.6 Vragen 26014.7 Tekenopgaven ontwerpopdracht installatie met zeven verdeelinrichtingen 266

15 Herhalingsopgaven 27315.1 Vragen 27415.2 Tekenopgaven ontwerpopdracht van een elektrische installatie fabriekshal 283

16 Eindopdracht 1 28916.1 Vragen 29016.2 Tekenopgaven ontwerpopdracht 1 292




20 Werktekeningen 323

Kenteq 7

INZA

GE

8 Inhoudsopgave

INZA

GE

1 Inleiding

1.1 Opmerkingen met betrekking tot de tekenopgaven Alle motoren zijn driefasen wisselstroommotoren. Voor de nominale waarde van de hoofdschakelaars van de verdeelinrichtingen moet

de kleinste waarde worden gekozen die voor de verdeelinrichting waartoe hij behoortmogelijk is.

De bedieningsschakelaars kunnen ook de functie van werkschakelaar vervullen, mitsde bedieningsschakelaars bij de motoren zijn geplaatst (maximale afstand 2 m).

De omhullingen van eventueel aangebrachte werkschakelaars zijn van kunststof. In verband met te verwachten uitbreidingen op de schakel- en verdeelinrichtingen

dient er rekening mee te worden gehouden, dat de beveiligingen van devoedingskabels van de schakel- en verdeelinrichtingen, beveiligen tegenoverbelastingsstroom en kortsluitstroom.

Indien niet anders is gegeven, bestaat de beveiliging uit smeltveiligheden met gG-karakteristiek en een minimale waarde van 6 A.

Indien niet anders is gegeven, wordt een thermische beveiliging toegepast alsIn > 16 A.

Waar wordt vermeld dat leidingen tegen de wand zijn gemonteerd is de afstand tot dewand kleiner dan 0,3 maal de middellijn van de leiding.

Voor de berekening van de nominale stroom van de motoren dient 2 A/kW te wordenberekend.

De spoelen van de elektromagnetische schakelaars zijn geschikt voor een spanningvan 400 V.

Voor het bepalen van de totale aansluitwaarde van de verdeel-inrichtingen in kVAmogen in dit geval de schijnbare vermogens rekenkundig worden opgeteld.

De installatie moet voldoen aan de voorschriften volgens de NEN 1010 en deNPR 5310. Deze normen mogen worden geraadpleegd.

1.2 TabelVoordat met een tekenopgave wordt begonnen kan deze eerst met behulp van een tabelworden uitgewerkt.

1.3 Tekenwerk Het tekenwerk moet worden uitgevoerd volgens de meest recente normen. Voor de keuze van de nominale waarde van de schakelaars, contactdozen,

smeltveiligheden en smeltveiligheidhouders moet onderstaande tabel wordenaangehouden.

Kenteq 9

INZA

GE

Hoofdschakelaars en groeps-schakelaars

25 - 32 - 63 - 125 - 160 - 250 - 400 - 630 A

Motorschakelaars enhulpschakelaars

10 - 16 - 25 - 32 - 63 - 80 - 100 - 125 - 160 - 200 - 250 A

Contactdozen 16 - 32 - 63 - 125 - 250 A

Smeltpatronen (type gG, vol-gens de NEN 10269)

2 - 4 - 6 - 10 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 -160 - 200 - 250 - 315 - 400 - 500 - 630 A

D-patroonhouders 25 - 63 A

Smeltpatroonlastscheiders 125 - 160 - 250 - 400 - 630 A

Installatie-automaten 2 - 4 - 6 - 8 - 10 - 12 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 -80 - 100 - 125 - 160 - 250 - 400 - 630 A

In het installatieschema moet worden aangegeven:a. de samenstelling van de schakel- en verdeelinrichtingb. het type, de nominale kerndoorsnede, de lengte en het aantal geleiders van alle

leidingen en de toelaatbare stroom Iz (1 decimaal nauwkeurig) van dehoofdstroomleidingen

c. de nominale stroom van de beveiligingstoestellen en schakelaars, het type van deinstallatie-automaten en de instelstroom van de thermische beveiligingen

d. de aansluitwaarde van elke eindgroep en van de schakel- en verdeelinrichting in kVAe. de voedingsleiding, de hoofdbeveiliging en de gelijktijdige belasting in kVA van de

gehele installatief. de benaming van de toestellen en de machines.

10 Inleiding

INZA

GE

2 Opzetten industrile installaties

2.1 InleidingOnder een industrile installatie verstaan we een installatie die vanuit een driefasennetwordt gevoed en waarop toestellen, contactdozen en motoren met een groot vermogenworden aangesloten.

Voor een goede installatie is het belangrijk om de juiste stroom en de daarbij behorendeaderdoorsnede van de leidingen te kunnen bepalen.

2.2 Aanwijzingen voor het opzetten van een industrile installatieLees eerst de gehele opdracht door en markeer de essentile gegevens.

Maak gebruik van een tabel voor het overzichtelijk vermelden van de vermogens,stromen, factoren en doorsneden. Zo kan de aderdoorsnede sneller worden berekend.Dit geldt voor de leiding van de verdeelinrichting naar de aanzetter.

Als de doorsnede kan veranderen, dan nemen we voor de leiding van de aanzetter naarhet toestel of de motor een nieuwe regel vanaf Ith of Iz in de tabel. Voor de leiding van derotoraanzetweerstand naar een SA-motor nemen we weer een nieuwe regel in de tabel inde tabel.

Groep P IB Iaanl In Ith Iz im f Izt S l Ps opmerking

De betekenis van de grootheden en aanduidingen in de tabel zijn:

P = werkelijk vermogen van een toestel of motor

Ps = schijnbaar opgenomen vermogen van een toestel of motor(Ps = IB U 3)

Iaanl = aanloopstroom motor

IB = ontwerpstroom (of nominale stroom) motor of toestel

In = nominale waarde van de smeltpatroon

Ith = instelling thermische beveiliging

Iz = toelaatbare stroom

Izt = tabelwaarde volgens tabellen 52.B.2 tot en met 52.B.13

im = installatiemethode volgens tabel 52.A.1

f = factoren behorende bij de installatiemethode

S = aderdoorsnede

l = lengte van de leiding

Kenteq 11

INZA

GE

Werkvolgorde voor het ontwerpen

Maak eerst alle berekeningen per eindgroep en zet de gevonden waarden direct in detabel.

Als we alle eindgroepen van een verdeelinrichting hebben berekend, dan berekenen wedaarna de totale verdeelinrichting: hoofdveiligheid, aderdoorsnede toevoerleiding etc.

Nu gaan we de berekende verdeelinrichting met de eindgroepen en de voeding tekenen.Bij de eindgroepen vermelden we de nodige gegevens volgens de NEN 1010bepaling 514 en blad 50 van de NPR 5310.

Eindgroep

Per eindgroep moet worden getekend en aangegeven: het eindgroepnummer de nominale waarde van het beveiligingstoestel

bij een smeltveiligheid met de waarde van de patroonhouder en patroon (dusbijvoorbeeld 63/50 A)

of als dat nodig is de vermogenschakelaar een eventuele groepsschakelaar, met de nominale stroom: IB In de leiding:

soort leiding doorsnede van de aders aantal aders lengte van de leiding de maximaal toelaatbare stroom Iz

de lastscheider (bijvoorbeeld aanzetter) met de nominale waarde eventueel de ingestelde waarde van de thermische beveiliging de eventuele werkschakelaars, bedieningsschakelaars, noodschakelaars etc. bij de motor of toestellen het doel, het werkelijk vermogen en het schijnbaar

vermogen de eventuele hulpstroomleidingen.

Verdeelinrichting

Van een verdeelinrichting geven we aan: de rails (fase, nul, PE) het materiaal waarvan de verdeelinrichting is gemaakt (kunststof of plaatstaal) het totale schijnbaar vermogen dat op de desbetreffende verdeelinrichting is

aangesloten de te verwachten belasting de hoofdschakelaar de voedingsleiding:

soort leiding doorsnede van de aders aantal aders lengte van de leiding de maximaal toelaatbare stroom Iz

het beveiligingstoestel waarmee de verdeelinrichting is beveiligd.

Ga na het tekenen van de eerste verdeelinrichting op dezelfde manier verder met devolgende verdeelinrichting en bereken en teken tot slot de hoofdverdeelinrichting.


INZA

GE

2.3 Uitgangspunten voor het ontwerpen van een industrileinstallatie met toestellen

Aansluiten van verwarmingstoestellen

Van een verwarmingstoestel (of een toestel met verwarmingstoestellen) wordt altijd hetwerkelijk vermogen P opgegeven. Een verwarmingstoestel is in de regel een zuiverohmse belasting. De cos j = 1 en hierdoor geldt P = Ps.

De ontwerpstroom van een verwarmingstoestel kunnen we dus vanuit het gegevenvermogen berekenen. Als de ontwerpstroom is berekend en de methode van aanleg isbekend, dan is ook de doorsnede van de leiding te bepalen.

Verwarmingstoestellen zijn toestellen die niet overbelastbaar zijn in de zin van deNEN 1010. Voor verwarmingstoestellen geldt dus:

IB = Iz

De nu gevonden stroom Iz is de toegestane waarde onder de gegeven omstandigheden.Er geldt:

Iz = Izt f

Voor de tabelwaarde Izt geldt dan:

Izt = Iz / f

We kunnen voor het aansluiten van verwarmingstoestellen in een industrile installatiedrie situaties onderscheiden, namelijk: een eenfase verwarmingstoestel aangesloten op een tweegeleidergroep 230 V een driefasen verwarmingstoestel met drie gelijke toestellen een driefasen verwarmingstoestel met drie verschillende toestellen.

Eenfase verwarmingstoestel aangesloten op een tweegeleidergroep 230 V

Dit eenfase verwarmingstoestel wordt aangesloten tussen L1 en N, tussen L2 en N oftussen L3 en N. Er geldt:

P = IB U

Voor de nominale stroom IB geldt in dit geval:

IB = P / U

Omdat het werkelijk vermogen P gelijk is aan het schijnbaar vermogen Ps, kunnen wehet vermogen zonder meer bij het totale vermogen van de verdeelinrichting optellen.

Driefasen verwarmingstoestel met drie gelijke toestellen

Voor het berekenen van de stromen in de installatie is het van belang om de nominalelijnstroom te berekenen. Hierbij is het niet van belang of de verwarmingstoestellen indriehoek of in ster zijn geschakeld. De nominale stroom IB wordt bepaald door hetvermogen P. Er geldt:

P = IB Ul 3

Voor de stroom IB geldt dan:

B 3 400 3l

P PIU

= =

Kenteq 13

INZA

GE

Voor 400 x 3 rekenen we altijd 690. De spanning ten opzichte van aarde is 230 V. Wemoeten dus rekenen met 230 x 3 x 3 = 690.

Voorbeeld 1

Een lakoven heeft drie gelijke verwarmingstoestellen met een totaalvermogen van 6 kW(cos j = 1) en wordt aangesloten op een net 3/N ~ 400 V 50 Hz. De lakoven wordtaangesloten door middel van een kabel van het type YMvK, die afzonderlijk tegen dewand is gelegd. De omgevingstemperatuur is 30 C. De ontwerpstroom IB is:

B6000 8,7 A

3 cos 400 3 1l

PIU j

= = =

Er geldt nu IB = IzIz is dus 8,7 A. De installatiemethode is volgens tabel 52.B.1 nr. 11en hierbij horen de tabellen 52.B.5-kolom 6 voor de Izt en 52.B.14 en 52.B.17 voor defactoren. De factoren volgens de tabellen 52.B.14 en 52.B.17 zijn 1 en 1.

Voor Izt geldt dan:

zzt

8,7 8,7 A1 1

II

f= = =

De lakoven wordt aangesloten door middel van een kabel. In dit geval zijn er drie belasteaders. Volgens tabel 52.B.5-kolom 6 mogen we dan een aderdoorsnede toepassen van1,5 mm, want de Izt is volgens de tabel 22 A.

Driefasen verwarmingstoestel met drie verschillende toestellen

Bij een driefasen verwarmingstoestel met drie verschillende toestellen dienen we wel teweten hoe deze geschakeld zijn. In de regel zijn de toestellen in ster geschakeld. Voorelke fase dient de beveiliging gelijk te zijn. Dit betekent dat we het geheel als driemaaleen eenfase-aansluiting kunnen beschouwen. Als uitgangspunt nemen we dan hetgrootste toestel. Voor het vermogen geldt:

B cosLet op: cos 1

fP I U jj

=

=

Voor de stroom IB geldt dus:

Bf

PIU

=

Omdat in een sterschakeling de If gelijk is aan de Il is de berekende stroom de juistestroom voor het berekenen van de veiligheid en kerndoorsnede van de voedingsleiding.

Voorbeeld 2

Een oven met verwarmingstoestellen 3000 W, 4000 W en 5000 W wordt in eensterschakeling aangesloten op een net 3/N ~ 400 V 50 Hz. De oven wordt aangeslotendoor middel van een kabel van het type VMvK. Deze kabel is in een buis tegen de wandgelegd naast nog twee andere kabels in buis (d < D). De omgevingstemperatuur is35 C. Voor IB geldt:

B5000 21,7 A

cos 230 1PI

U j= = =


INZA

GE

Alle fasen moeten worden beveiligd door een smeltveiligheid van een gelijke waarde. Wekiezen hiervoor een veiligheid In = 25 A. Er geldt nu IB = Iz Iz is dus 21,7 A.

De installatiemethode is volgens tabel 52.A.3 nr. 4 en hierbij horen de tabellen 52.B.4-kolom 5 voor de Izt en 52.B.14 en 52.B.17 voor de factoren. De factoren volgens detabellen 52.B.14 en 52.B.17 zijn 0,94 en (samen drie meeraderige kabels!) 0,79. Voor Iztgeldt dan:

zzt

21,7 32,9 A0,94 0,79

II

f= = =

De oven bestaat uit ongelijke toestellen en hierdoor zal ook een stroom door de nulleidervloeien. We moeten de oven aansluiten door middel van een vier-aderige kabel. Wehouden met de bepaling van de aderdoorsnede rekening met drie belaste aders. Voor hetbepalen van de kerndoorsnede raadplegen we de NEN 1010, tabel 52.B.4-kolom 5. Deoven moet worden aangesloten door een kabel met een kerndoorsnede van 6 mm.

Worden de toestellen in driehoek aangesloten, dan geldt voor de fasestroom If van hetgrootste toestel:

B5000 12,5 A

400 400fPI I= = = =

De lijnstroom IB = If 3 = 12,5 x 3 = 21,7 A en is gelijk aan de situatie voor IB in desterschakeling. Er dient ook dezelfde aderdoorsnede te worden toegepast.

Aansluiten van inductieve toestellen

Bij inductieve toestellen en transformatoren wordt in de regel het schijnbaar vermogenPs vermeld. Inductieve toestellen en transformatoren beschouwen we als toestellen dieoverbelastbaar zijn. Dit betekent dat we de Iz via tabel 53.H.1 (bijlage 53.H) bepalen. Bijlastransformatoren kan het voorkomen dat ze niet als overbelastbaar wordenbeschouwd. Dit moet dan uitdrukkelijk in de opgave zijn vermeld.

We kunnen voor het aansluiten van inductieve toestellen in een industrile installatie driesituaties onderscheiden, namelijk: een eenfasetoestel 230 V inductief een eenfasetoestel 400 V inductief een driefasentoestel 3 x 400 V inductief.

Eenfasetoestel 230 V inductief

Dit inductieve toestel wordt aangesloten tussen L1 en N, tussen L2 en N of tussen L3 enN. Voor het vermogen geldt:

B cosP I U j=


B B of cossP PI I

U U j= =

Kenteq 15

INZA

GE

Voorbeeld 3

Een inductief toestel heeft een vermogen van 2,76 kW (cos j = 0,8) en wordtaangesloten op 230 V 50 Hz. De methode van aanleg is vinyldraad (H07V-U) in buis, dieafzonderlijk tegen de wand is gelegd. De omgevingstemperatuur is 25 C.

De ontwerpstroom IB is:

IP

UB

A=

=

=cos

.

,

2 760

230 0 815

De waarde van de smeltpatroon wordt gekozen op 16 A.

Er geldt nu IB = 15 A en In = 16 A, volgens tabel 53.H.1 is Iz = 17,7 A. (gG-patroon!)

De installatiemethode is volgens tabel 52.A3 nr. 4 en hierbij horen de tabellen 52.B.2-kolom 4 voor de Izt en 52.B.14 en 52.B.17 voor de factoren.

De factoren volgens de tabellen 52.B.14 en 52.B.17 zijn 1,06 en 1.

Voor Izt geldt dan:

II

fzt

z A= =

=17 71 06 1

16 7,

,,

Het toestel wordt aangesloten door middel van een fase- en een nuldraad. In dit gevalzijn het dan twee belaste aders. Volgens tabel 52.B2-kolom 4 mogen we dan eenaderdoorsnede toepassen van 1,5 mm2, want de stroom is kleiner dan 17,5 A.

Eenfasetoestel 400 V inductief

Dit inductieve toestel wordt aangesloten tussen L1 en L2, tussen L2 en L3 of tussen L3 enL1. Voor het vermogen geldt:

B B of coss l lP I U P I U j= =


B B of coss

l l

P PI IU U j

= =

Als we meerdere inductieve toestellen op een verdeelinrichting aansluiten, dan dienenwe de inductieve toestellen zo goed mogelijk over de verschillende fasen te verdelen. Erontstaat dan een driehoekschakeling. Voor de totale stroom naar de verdeelinrichtingkunnen we dezelfde berekening toepassen als bij de driefasenverwarmingstoestellen.Het verbeteren van de cos j wordt in een apart hoofdstuk behandeld.

Voorbeeld 4

Een eenfase lastransformator heeft een vermogen van 11 kVA - ~ 400 V (cos j = 0,5) enwordt door middel van een stopcontact aangesloten op een spanning ~ 400 V 50 Hz. Demethode van aanleg naar de contactdoos is YMvK-kabel in buis, die afzonderlijk tegen dewand is gelegd. Vanaf de contactdoos wordt een RMrL-z-leiding gebruikt. Deomgevingstemperatuur is 25 C.


IP

U

s

l

B A= = =11 000

40027 5

.,


INZA

GE

De waarde van de gG-smeltpatroon wordt 32 A.

Er geldt nu IB = 27,5 A en In = 32 A, volgens tabel 53.H.1 is Iz = 35,3 A.

De installatiemethode is volgens tabel 52.A.3 nr. 5 en hierbij horen de tabellen 52.B.2-kolom 5 voor de Izt en 52.B.14 en 52.B17 voor de factoren.


Voor Izt geldt dan:

Iz = Izt f

II

fzt

z A= =

=35 31 04 1

33 9,

,,

De lastransformator wordt aangesloten door middel van twee aders. In dit geval zijn hettwee belaste aders. Volgens tabel 52.B.3-kolom 5 moeten we dan een aderdoorsnedetoepassen van 4 mm2.

Vanaf de contactdoos hebben we met een andere methode van aanleg te maken. Dedoorsnede moet in dat geval opnieuw worden bepaald.

Ook nu geldt Iz = 35,3 A, maar is de installatiemethode volgens bepaling 523.2 en hierbijhoren de tabellen 52.I.2 voor de aderdoorsnede en 52.I.6 voor de temperatuur.

Voor Izt geldt dan:

II

fzt

z A= =

=35 31 08 1

32 7,

,,

Ook nu zijn er twee belaste aders. Volgens tabel 52.I.2 moeten we dan eenaderdoorsnede van 6 mm2 toepassen.

Driefasentoestel 3 x 400 V inductief

Voor de nominale stroom IB geldt bij dit toestel:

B B of 3 3 coss

l l

P PI IU U j

= =

Een wandcontactdoos voor algemeen gebruik beschouwen we ook als een toestel. Webeschouwen de nominale waarde van het beveiligingstoestel als de belasting van degroep. Een driefasen wandcontactdoos 16 A beveiligen we met 16 A en heeft eenvermogen Ps van:

n 3 16 400 3 16 690 11,04 kVAsP I U= = = =

Kenteq 17

INZA

GE

Voorbeeld 5

Een driefasengelijkrichter met een totaal vermogen van 14 kW - cos j = 0,707 wordtaangesloten op een net 3/N ~ 400 V 50 Hz. De gelijkrichter wordt aangesloten doormiddel van een kabel van het type YMvK, die afzonderlijk tegen de wand is gelegd(installatiemethode 17). De omgevingstemperatuur is 25 C.


IP

Ul

B A=

=

=

3

14 000

400 3 0 70728 7

cos

.

,,

De waarde van de smeltpatroon wordt 32 A.

Er geldt nu IB = 28,7 A en In = 32 A, volgens tabel 53.H.1 is Iz = 35,3 A.

De basisinstallatiemethode is volgens tabel 52.B.1-E en hierbij horen de tabellen 52.B.12-kolom 3 voor de Izt en 52.B.14 en 52.B.20 voor de factoren.


Voor Izt geldt dan:

II

fzt

z A= =

=35 31 04 1

33 9,

,,

In dit geval zijn er drie belaste aders. Volgens tabel 52.B.12-kolom 3 moeten we eenaderdoorsnede toepassen van 4 mm2.


INZA

GE

2.4 Vragen

Vraag 1

Hoe groot is de ontwerpstroom IB van een verwarmingstoestel 3000 W - 230 V 50 Hz(cos j = 1)?

Vraag 2

Een koffiezetmachine 6,9 kW (cos j = 1) wordt aangesloten op een net 3/N ~ 400 V50 Hz.

Hoe groot is de ontwerpstroom IB?

Vraag 3

Een nfase inductievrij toestel van 5 kW wordt aangesloten op een net 3/N ~ 400 V50 Hz.


Kenteq 19

INZA

GE

Vraag 4

Hoe groot is de ontwerpstroom IB van een inductief toestel 2900 W - 230 V 50 Hz meteen cos j = 0,707?

Vraag 5

Een nfase lastransformator van 6 kVA - 400 V - cos j = 0,5 wordt aangesloten op eennet 3/N ~ 400 V 50 Hz.


Vraag 6

Een driefasentoestel 13,8 kW - cos j = 0,8 wordt aangesloten op een net 3/N ~ 400 V50 Hz.



INZA

GE

Vraag 7

Een nfasetoestel 4200 VA - 230 V wordt door middel van vinyldraad (H07V-U) in buisaangesloten op een net 230 V 50 Hz. De omgevingstemperatuur is 20 C.

a. Hoe groot is de ontwerpstroom IB?b. Welke waarde dient de smeltveiligheid te hebben?c. Welke aderdoorsnede moeten we toepassen?

Vraag 8

Een wasmachine 10 kW - 3 x 230 V 50 Hz - cos j = 0,7 wordt door middel van een kabelaangesloten op een net 3/N ~ 400 V 50 Hz. De kabel is van het type YMvK en is in eenkabelgoot met drie andere kabels gelegd (d < D). De omgevingstemperatuur is 30 C.

a. Hoe groot is de ontwerpstroom IB?b. Welke waarde dient de smeltveiligheid te hebben?c. Welke aderdoorsnede moeten we voor de YMvK-kabel toepassen?

Kenteq 21

INZA

GE

Vraag 9

Een nfase-oven 3000 W - 230 V 50 Hz wordt door middel van een VMvK-kabelaangesloten op een net 230 V 50 Hz. De kabel is in buis gelegd en afzonderlijk in de wandaangebracht. De omgevings-temperatuur is 25 C.

a. Hoe groot is de ontwerpstroom IB?b. Welke waarde dient de smeltveiligheid te hebben?c. Welke aderdoorsnede moeten we voor de VMvK-kabel toepassen?

Vraag 10

Een nfase lastransformator van 9 kVA - 400 V - cos j = 0,75 wordt door middel vaneen contactdoos aangesloten op een net 3/N ~ 400 V 50 Hz. De leiding naar decontactdoos is van het type YMvK en is afzonderlijk tegen de wand gelegd. Vanaf decontactdoos is de leiding van het type H07RN-F. De omgevingstemperatuur is 25 C.

a. Hoe groot is de ontwerpstroom IB?b. Welke waarde dient de smeltveiligheid te hebben?c. Welke aderdoorsnede moeten we voor de YMvK-kabel en de H07RN-F-leiding

toepassen?


INZA

GE

Ontwerpen van elektrische industriële installaties

Documents

Transcript of Ontwerpen van elektrische industriële installaties