WhitepaperStappenplanvoor leidingberekeningen

StappenplanBel di

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

1

Het Stappenplan leidingberekeningen is ontwikkeld door Prof. dr. ir. J.F.G. (Sjef) Cobben. Cobben is één van de experts en hoofdredacteur van Kennisbanken E-installatie.

Prof. dr. ir. J.F.G. (Sjef) Cobben (1956) is afgestudeerd aan de TU Eindhoven en promoveerde in 2007 aan diezelfde universiteit op het vakgebied ‘Power Quality’ met de dissertatie ‘Kwaliteit van de spanning’. Hij is werkzaam bij het netwerkbedrijf Alliander en als deeltijd- hoogleraar verbonden aan de TU/e, waar hij verantwoordelijk is voor het Power Quality-lab. Zijn kennis en kunde zet hij ook in bij de nationale en internationale werkgroepen waar hij lid van is, zoals NEC 64 (veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallaties, NEN 1010) en NEC 8 (spanningskenmerken). Cobben heeft diverse publicaties op zijn naam staan op het gebied van elektrotechnische installaties, normen en kwaliteit van de spanning, waaronder ‘Power Quality - Over de problemen en oplossingen’.

Stappenplan voor leidingberekeningen Aan de hand van een stappenplan zal een aantal berekeningen aan leidingen worden uitgevoerd. Het stappenplan is bedoeld om stapsgewijs de benodigde keuzes te maken en berekeningen te doen. Bij de bepaling van de leidingdoorsneden en de controle op de lengte van de leiding, moeten de stappen uit onderstaand schema worden gevolgd.

Stappenplan voor leidingberekening. 1. Berekenen van bedrijfsstroom De warmteontwikkeling in een leiding is evenredig met de stroom in het kwadraat. De stroom door de leiding is dus van essentieel belang voor de benodigde doorsnede. Voor het berekenen van de bedrijfsstroom is een aantal gegevens nodig zoals de nominale spanning, het geleidersysteem (een of meerdere fasen) en het benodigde schijnbare vermogen S. In onderstaande tabel zijn diverse formules aangegeven.

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

Kennisbank NEN1010 2

Berekening van de bedrijfsstroom.

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

3

2. Bepalen van beveiligingstoestellen Een leiding moet, uitzonderingssituaties daargelaten, worden beveiligd tegen overbelasting en kortsluiting. Dit kan met afzonderlijke beveiligingen gebeuren of worden gecombineerd in één beveiliging. Bij de keuze van de beveiligingstoestellen moet rekening zijn gehouden met mogelijk optredende inschakelstromen. 3. Bepalen van IZ(nodig) Als de beveiligingstoestellen zijn gekozen, ligt de benodigde IZ in feite vast. De relatie tussen de IZ van de leiding en het beveiligingstoestel is vastgelegd in de volgende formules:

Voor een smeltpatroon geldt dat de aanspreekstroom I2 ongeveer gelijk is aan 1,6 · In. Dit resulteert in een benodigde IZ van:

Dit resulteert in een benodigde IZ van 1,1 maal de nominale waarde van de smeltpatroon. Voor automaten met een B-, C- of D-karakteristiek is de aanspreekstroom 1,45 maal de nominale waarde. De benodigde IZ wordt dan gelijk aan de nominale waarde van de automaat. Voor instelbare beveiligingen mag in de eerste formule In worden verwijderd. Voor instelbare beveiligingen geldt dan ook dat de benodigde IZ gelijk moet zijn aan of groter moet zijn dan de bedrijfsstroom. Voorwaarde is dan wel dat de aanspreekstroom van de beveiliging niet hoger wordt ingesteld dan 1,45 maal de bedrijfsstroom (liefst lager). 4. Bepalen van IZ(tabel) Nu de benodigde IZ bekend is, kan de leidingdoorsnede worden bepaald. In eerste instantie kan worden gekeken naar de installatiemethode. In de NEN 1010 zijn vele installatiemethoden opgenomen waaruit een keuze kan worden gemaakt. Bij deze installatiemethode is ook aangegeven welke basisinstallatiemethode van toepassing is (zie onderstaande afbeelding).

Nr. Voorbeeld Formule

1 eenfasetoestel of verdeelinrichting

2 driefasentoestel ofverdeelinrichting

3 driefasenmotor

Installatiemethoden. Door de verwijzing naar de basisinstallatiemethode kan in deze tabel worden afgelezen welke belastingstabel te gebruiken is. Dit is mede afhankelijk van het aantal belaste aders, het isolatiemateriaal en het kernmateriaal. In onderstaande tabel is dit te zien.

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

4

Basisinstallatiemethoden.

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

5

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

6

Stel, dat voor een bepaalde situatie de benodigde IZ in relatie met de beveiliging is bepaald (IZ(nodig)). Er moet bijvoorbeeld rekening worden gehouden met twee reductiefactoren in verband met een afwijkende omgevingstemperatuur en meerdere kabels bij elkaar. Dan kan de waarde die moet worden gezocht in de belastingstabel, worden berekend met:

5. Bepalen van leidingdoorsnede In de tabel kan dan de benodigde doorsnede worden opgezocht. Hiermee is dan het eerste probleem, namelijk de beveiliging tegen overbelasting, opgelost. Nu de doorsnede bekend is, kan gekeken worden naar de beveiliging tegen kortsluiting. 6. Kortsluitbeveiliging Om een leiding goed te kunnen beveiligen tegen kortsluiting, moet de lengte van de leiding worden beperkt. De optredende kortsluitstroom moet namelijk nog groot genoeg zijn om de beveiliging op tijd te laten aanspreken. De benodigde uitschakeltijd voor de beveiliging van leidingen tegen kortsluitstromen is in de regel 5 s. De maximaal toegestane lengte van de leiding is opgenomen in tabel A.53-1, A.53-2 of A.53-3 van de NEN 1010. Tabel A.53-1 is gebaseerd op de stroom die de betreffende smeltpatroon in 5 s laat aanspreken. Tabellen A.53-2 en A.53-3 zijn gebaseerd op de stroom die een automaat elektromagnetisch laat aanspreken. 7. Beveiliging tegen elektrische schok Een laatste probleem is dan de beveiliging tegen elektrische schok. Bij vrijwel alle leidingen moet ook worden gekeken of voldaan wordt aan uitschakeling binnen 0,4 s (TN-stelsel). Dit is voor smeltpatronen een zwaardere eis dan de ‘5 seconden’-uitschakeling ten behoeve van kortsluitbeveiliging van de leiding. Een snellere uitschakeling betekent een grotere kortsluitstroom en dus ook een kortere lengte van de leiding. In tabel A.53-4 van de NEN 1010 is dit aangegeven. Voor automaten is de 0,4 s geen zwaardere eis, omdat toch al was uitgegaan van een elektromagnetische uitschakeling, die plaatsvindt binnen 0,1 s. Als de te gebruiken leidinglengte de aangegeven maximale lengte in de tabel overschrijdt, moet gekozen worden voor een dikkere doorsnede. Een andere mogelijkheid is de beveiliging tegen elektrische schok op een andere wijze oplossen. Aardlekbeveiliging is hiervan een voorbeeld. Als voor aardlekbeveiliging wordt gekozen, dan kan weer worden overgegaan op tabel A.53-1. Bij distributiegroepen is een uitschakeltijd van 5 s toegestaan. Dan kan dus voor de bepaling van de maximale lengte weer tabel A.53-1 worden toegepast. Als de zeven stappen zijn doorlopen, is de benodigde doorsnede van de leiding bepaald. Op www.kennisbanknen1010.nl vindt u een handige rekentool waarmee u aan de hand van deze stappen de leidingberekeningen kunt uitvoeren. Om deze berekening te kunnen doen, heeft u een abonnement nodig op Kennisbank NEN 1010. Meer informatie vindt u hier. Klik voor de Leidingberekening op Kennisbank NEN 1010.

Kennisbank NEN1010

Whitepaper: Stappenplan voor leidingberekeningen

7

Geef uwVia onzeLeidingbsoort wh

Bent u eheeft! Pop de Li

Over KeInstallatwerkzaau uw wevoeren e

• • V• •

w mening oe LinkedIn gberekeningehitepapers?

een expert inPraat met annkedIn groe

ennisbank Nie Journaal

amheden. Keerkzaamheden draagt da

Een positiefVerbeterde Een goede Behoud van

ver deze wgroep E-instaen vindt. Hee

n elektrotechndere deskuep E-installa

NEN 1010 biedt actuelennisbank Nen veiliger, aardoor bij a

f ondernemininnovatiekraprofilering v

n noodzakeli

hitepaper oallatie horeneft het u geh

hnische instndigen over

atie. Word lid

e praktijkgeNEN 1010 vasneller, tege

aan:

ngsresultaaacht; an uw bedrijijke vakkenn

op Linkedinn wij ook graholpen in uw

allaties? Laar actuele ondd en discus

richte vakinfan Installatieen lagere ko

t;

jf; nis.

n! aag wat u vaw werk? Zou

at anderen zderwerpen wssieer mee!

formatie diee Journaal -osten en me

an dit Stappeu vaker geb

zien welke kwaaronder L!

u helpt bij u- onderdeel vt een hogere

enplan bruik maken

kennis u in hLeidingberek

uw dagelijksvan Cobouwe kwaliteit u

n van dit

huis keningen

se w - helpt it te

Kennisbanken. Daarmee haalt u dé experts in huis.

v.l.n.r. Ing. N. J.Ing. J. C.Ing. J. P.Ing. G. AProf. dr. iIr. R. J. (R

. (Nico) Kluwen

. (Johan) Hettin (Pascal) Plais

A. (Gerdian) Janir. J. F. G. (SjeRoel) Ritsma 

n nga sier nsen

ef) Cobben

Kennisbanken.

Collega’s die al uw vragen beantwoorden.

Voor meer informatie over KennisbankenVoor meer informatie over KennisbankenBel direct: 070 - 378 03 42Bel direct: 070 - 378 03 42

ColofonInstallatE-mail: Website

n ie Journaal

e:

- Kennisban nk NEN 10100

kb.e-installatie@sdu.nlwww.installatiejournaal.nl