Installatieautomaat berekenen

Over de berekening van installatieautomaat

Met deze calculator kun je een installatieautomaat berekenen op basis van het opgenomen vermogen voor een eenfasige voeding van 230 V of een driefasige voeding van 400 V. De calculator bepaalt de bedrijfsstroom, kiest een standaard nominale waarde voor de installatieautomaat en geeft een aanbevolen kabeldoorsnede voor koper of aluminium, rekening houdend met de arbeidsfactor, gelijktijdigheidsfactor, een optionele stroommarge, omgevingstemperatuur en installatiemethode.

Richtwaarden en aanbevelingen

Ontwerpvermogen van de belasting

Het ontwerpvermogen wordt bepaald uit het totale actieve vermogen P in kW en de gelijktijdigheidsfactor k. Voor één belasting wordt k = 1 gebruikt. Voor een groep belastingen zijn de waarden 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 en 0.5 beschikbaar. De factor wordt door de gebruiker gekozen en wordt niet automatisch verlaagd op basis van het aantal aangesloten apparaten.

Pontwerp = P × k

Een waarde van k = 1 betekent dat 100% van het geïnstalleerde vermogen in de berekening wordt meegenomen. Bijvoorbeeld, k = 0.8 betekent dat de gelijktijdige ontwerpbelasting wordt aangenomen als 80% van het totale geïnstalleerde vermogen. Als de gelijktijdige belasting niet betrouwbaar kan worden geschat, gebruik dan k = 1.

Omrekening van vermogen naar bedrijfsstroom

De bedrijfsstroom wordt berekend uit het ontwerpvermogen, de voedingsspanning en de arbeidsfactor cosφ. Vermogen dat in kW is ingevoerd, wordt eerst naar watt omgerekend door het met 1000 te vermenigvuldigen.

Voor een eenfasige voeding van 230 V:

Ibedrijf = Pontwerp × 1000 / (230 × cosφ)

Voor een driefasige voeding van 400 V:

Ibedrijf = Pontwerp × 1000 / (√3 × 400 × cosφ)

De arbeidsfactor houdt rekening met de toename van de stroom door de reactieve component van de belasting. De calculator gebruikt cosφ = 1 voor ohmse belastingen, 0.95 voor gemengde belastingen en 0.8 voor motoren, pompen en compressoren. Hoe lager cosφ, hoe hoger de bedrijfsstroom bij hetzelfde actieve vermogen.

De driefasige berekening gaat ervan uit dat de belasting gelijkmatig over de drie fasen is verdeeld. De formule met de factor √3 is geldig onder deze aanname.

Optionele stroommarge en keuze van de automaat

De extra stroommarge wordt als percentage ingevoerd en is standaard 0%. Als een marge r wordt opgegeven, wordt de bedrijfsstroom met dat percentage verhoogd.

Iontwerp = Ibedrijf × (1 + r / 100)

Bij een marge van 0% geldt Iontwerp = Ibedrijf. Deze marge is een optionele waarde die door de gebruiker wordt ingesteld en geen verplichte vaste factor uit de norm.

De nominale waarde van de installatieautomaat wordt gekozen als de kleinste standaardwaarde die niet lager is dan de ontwerpstroom. De calculator gebruikt de reeks 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 en 100 A. Een ontwerpstroom van 18.3 A leidt bijvoorbeeld tot een automaat van 20 A, terwijl 20.1 A leidt tot een automaat van 25 A.

De werkelijke marge van de automaat geeft het procentuele verschil aan tussen de gekozen standaard nominale waarde en de ontwerpstroom:

Marge = (In / Iontwerp - 1) × 100%

Als de ontwerpstroom hoger is dan 100 A, toont de calculator >100, omdat hogere nominale waarden niet zijn opgenomen in de reeks die deze calculator gebruikt.

Keuze van de kabeldoorsnede

De kabeldoorsnede wordt gekozen op basis van de geselecteerde nominale waarde van de automaat, zodat de toegestane continue stroom van de kabel niet lager is dan de nominale stroom van de automaat. Voor een eenfasige stroomkring worden tabelwaarden voor twee belaste geleiders gebruikt. Voor een driefasige stroomkring worden waarden voor drie belaste geleiders gebruikt.

De berekening is gebaseerd op kabels met PVC-isolatie en een maximale bedrijfstemperatuur van de geleider van 70 °C. Voor koperen geleiders controleert de calculator de standaarddoorsneden 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 en 240 mm2. Voor aluminium geleiders controleert hij 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 en 240 mm2.

De installatiemethode bepaalt de basisstroomcapaciteit van de kabel. De gebruikte referentiemethoden volgens IEC 60364-5-52 zijn A2 voor een meeraderige kabel in buis in een thermisch geïsoleerde wand, B2 voor een meeraderige kabel in buis op een wand en C voor een kabel die rechtstreeks op een wand of op een ongeperforeerde kabelgoot is gemonteerd. Als geen installatiemethode wordt geselecteerd, wordt methode B2 gebruikt.

Correctie voor omgevingstemperatuur

De temperatuurcorrectiefactor corrigeert de stroomcapaciteit van de kabel ten opzichte van de referentie-omgevingstemperatuur van 30 °C. Als temperatuurcorrectie is uitgeschakeld, wordt kT = 1 gebruikt. Als deze is ingeschakeld, worden voor PVC-isolatie de volgende factoren toegepast:

• 10 °C en lager - 1.22
• 15 °C - 1.17
• 20 °C - 1.12
• 25 °C - 1.06
• 30 °C - 1.00
• 35 °C - 0.94
• 40 °C - 0.87
• 45 °C - 0.79
• 50 °C - 0.71
• 55 °C - 0.61
• 60 °C - 0.50

Voor temperaturen tussen de vermelde waarden wordt de factor van de eerstvolgende hogere temperatuur gebruikt. Bij 12 °C past de calculator bijvoorbeeld de factor voor 15 °C 1.17 toe, terwijl bij 31 °C de factor voor 35 °C 0.94 wordt gebruikt. Voor temperaturen onder 10 °C wordt de factor 1.22 gebruikt. Boven 60 °C wordt geen aanbeveling voor de kabeldoorsnede gegeven.

De vereiste tabelwaarde voor de stroomcapaciteit wordt berekend door de nominale stroom van de automaat te delen door de temperatuurcorrectiefactor:

Itabel = In / kT

Vervolgens kiest de calculator de kleinste kabeldoorsnede waarvan de toegestane tabelstroom niet lager is dan Itabel, rekening houdend met het materiaal van de geleider, het aantal belaste geleiders en de installatiemethode. Een hogere omgevingstemperatuur of een minder gunstige installatiemethode kan daarom een grotere kabeldoorsnede vereisen, ook wanneer de nominale waarde van de installatieautomaat gelijk blijft.

Europese normen die als referentie worden gebruikt

IEC 60364-5-52 en HD 60364-5-52 - Elektrische laagspanningsinstallaties. Deel 5-52: Keuze en installatie van elektrisch materieel. Leidingsystemen. Deze documenten geven de principes voor de stroomcapaciteit van geleiders, de referentie-installatiemethoden A2, B2 en C en de temperatuurcorrectiefactoren voor PVC-isolatie.

IEC 60364-4-43 en HD 60364-4-43 - Elektrische laagspanningsinstallaties. Deel 4-43: Bescherming voor veiligheid. Beveiliging tegen overstroom. Bij de keuze van het beveiligingstoestel wordt het algemene principe gebruikt waarbij de ontwerpstroom, de nominale stroom van de installatieautomaat en de toegestane kabelstroom op elkaar worden afgestemd.

IB ≤ In ≤ Iz

EN 60898-1 - Elektrisch installatiematerieel. Installatieautomaten voor overstroombeveiliging voor huishoudelijke en soortgelijke installaties. Installatieautomaten voor wisselstroombedrijf. Deze norm is van toepassing op installatieautomaten die worden gebruikt voor overstroombeveiliging van bedrading in huishoudelijke en soortgelijke elektrische installaties.

FAQs

Waarom kiest de calculator een automaat van 20 A als de berekende stroom 18 A is?

De nominale waarden van installatieautomaten worden uit een standaardreeks gekozen, en in de reeks die de calculator gebruikt bestaat geen automaat van 18 A. Daarom wordt de eerstvolgende standaardwaarde gekozen die niet lager is dan de ontwerpstroom, zodat een resultaat van 18 A leidt tot een installatieautomaat van 20 A.

Hoe kies ik de gelijktijdigheidsfactor voor een groep belastingen?

Als alle aangesloten belastingen tegelijk kunnen werken, gebruik dan k = 1. De waarden 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 of 0.5 moeten alleen worden gebruikt als redelijkerwijs kan worden aangenomen dat de gelijktijdige belasting lager is dan het totale geïnstalleerde vermogen.

Waarom is de driefasige stroom lager bij hetzelfde opgenomen vermogen?

In een symmetrisch belast driefasig systeem wordt het totale vermogen over drie fasen verdeeld en bevat de formule de factor √3. Daarom is bij hetzelfde totale vermogen de stroom in een driefasig systeem van 400 V lager dan in een eenfasig systeem van 230 V.

Waarom verandert de aanbevolen kabeldoorsnede bij een andere temperatuur of installatiemethode?

De toegestane continue stroom van een kabel hangt af van hoe effectief de kabel warmte kan afvoeren. Een hogere omgevingstemperatuur en installatieomstandigheden met slechtere warmteafvoer verlagen de stroomcapaciteit van de kabel, waardoor voor dezelfde installatieautomaat een grotere geleiderdoorsnede nodig kan zijn.

Wat geeft de werkelijke marge van de installatieautomaat aan?

Dit is het procentuele verschil tussen de gekozen standaard nominale waarde van de automaat en de berekende ontwerpstroom. De waarde laat zien hoeveel hoger de gekozen standaardwaarde is dan de werkelijk berekende belasting. Het verschil tussen 18.3 A en een automaat van 20 A is bijvoorbeeld relatief klein, terwijl het verschil tussen 20.1 A en een automaat van 25 A duidelijk groter is.