Terug naar het overzicht

Basisprincipes

Overbelastings- en kortsluitstromen treden vaak onverwacht op. Ze veroorzaken storingen en onderbrekingen tijdens bedrijf van een installatie. De onaangename gevolgen kunnen uitval van de productie en reparatiekosten zijn.

U kunt de schade tot het minimum beperken wanneer u afzonderlijke apparaten op apparatengroepen gescheiden afzekert. Op deze manier zijn eindapparaten optimaal beveiligd tegen beschadiging. Installatiedelen die niet op het getroffen stroomcircuit zijn aangesloten, blijven zonder onderbreking in bedrijf, voor zover het proces als geheel dit toelaat.

Nominale stromen van verbruikers

Elektrische verbruikers  

Elektrische verbruikers met uiteenlopende nominale stromen

Bij verschillende nominale stromen is het aanbevolen de stroomcircuits separaat af te zekeren. Voor elke nominale stroom zijn geschikte apparatenbeveiligingsschakelaars beschikbaar.

Hier volgen enkele voorbeelden:

  • ventielen: 0,5 tot 4 A
  • motoren: 1 tot 12 A
  • relais: 0,5 tot 5 A
  • besturingen: 1 tot 8 A
  • sensoren 0,5 tot 2 A
Terug naar boven

Overbelastingsstromen

Motor met indicatie van overbelastingsstroom  

Afschakeling van overbelastingsstromen binnen enkele seconden of minuten

Overbelastingsstromen ontstaan, wanneer eindapparaten onverwacht een hogere stroom afnemen dan de geplande nominale stroom. Dergelijke situaties ontstaan bijvoorbeeld door een geblokkeerde aandrijving. Ook tijdelijke aanloopstromen van machines zijn overbelastingsstromen. Deze stromen zijn in principe in te calculeren, maar kunnen afhankelijk van de belasting van de machine qua startmoment variëren.

Bij de keuze van geschikte zekeringen of beveiligingsschakelaars voor dergelijke stroomcircuits dient met deze omstandigheden rekening te worden gehouden. Een veilige afschakeling dient binnen enkele seconden of minuten plaats te vinden.

Terug naar boven

Kortsluitstromen

Motor met indicatie van kortsluitstroom  

Afschakeling van kortsluitstromen binnen enkele milliseconden

Kortsluitingen kunnen ontstaan wanneer de isolatie tussen aders die de bedrijfsspanning geleiden is beschadigd. Specifieke beveiligingsmodulen voor de afschakeling van kortsluitstromen zijn smeltzekeringen of zekeringsautomaten met verschillende uitschakelmechanismen.

Kortsluitstromen dienen binnen enkele milliseconden veilig te worden afgeschakeld.

Terug naar boven

Foutstromen

Foutstromen ontstaan bij beschadigde isolatie en bij kortsluiting tussen spanningsvoerende delen en aarde. Dergelijke fouten kunnen tot levensgevaarlijke aanrakingsspanningen voor mens en dier leiden.

Aardlekschakelaars schakelen installatiedelen, waarin dergelijke fouten optreden, binnen enkele milliseconden uit. Aardlekschakelaars worden hier niet beschreven.

Terug naar boven

De invloed van kabellengten op het uitschakelgedrag

Lange kabeltrajecten begrenzen in geval van een storing de benodigde afschakelstroom. Ze kunnen het afschakelen daardoor vertragen of voorkomen.

De maximaal toe te passen kabellengte tussen voeding en eindapparaat hangt af van de volgende criteria:

  • maximale stroom van de voeding
  • interne weerstand van de beveiligingsschakelaar
  • leidingweerstand

De leidingweerstand is afhankelijk van de kabellengte en de aderdoorsnede. Daarom dient bij de installatie in principe het kortste kabeltraject te worden gekozen.

Voeding en verbruikers

De lengte en doorsnede bepalen de afschakelomstandigheden voor een beveiligingsschakelaar

De leidingweerstand kan kortsluitstroom tegengaan. Bij vermogensarme spanningsbronnen kan een kortsluitstroom dusdanig door de leidingweerstand worden begrensd dat een beveiligingssysteem deze stroom niet meer als kortsluitstroom waarneemt. Bij installatieautomaten met C-karakteristiek bijvoorbeeld ligt de bovenste afschakelgrens aanzienlijk hoger dan de nominale stroom. Daarom kan er vooral bij deze beveiligingssystemen een vertraagde afschakeling in geval van een kortsluiting plaatsvinden.

Geoptimaliseerde beveiligingsmodulen met SFB-uitschakelkarakteristiek of actieve stroombegrenzing herkennen vroegtijdig wanneer de nominale stroom wordt overschreden.

Terug naar boven

Kabelberekening

Om de maximaal te gebruiken kabellengte te berekenen, zijn de volgende gegevens noodzakelijk:

Rmaxmaximale totale weerstand
Unominale spanning
ICBnominale stroom van de beveiligingsschakelaar
xIuitschakelfactor overeenkomstig stroomkarakteristiek / veelvoud nominale stroom
RLmaxmaximale leidingweerstand
RCB1Ainterne weerstand van de beveiligingsschakelaar 1A
Lmaxmaximale kabellengte
Aaderdoorsnede
ρspecifieke leidingweerstand Rho, (Cu 0,01786)
Terug naar boven

Voorbeeld

Het volgende rekenvoorbeeld is gebaseerd op deze waarden:

U24 V DC
xI15 (uit M1-karakteristiek)
ICB1 A
RCB1A1,1 (uit de tabel voor nominale stromen en interne weerstanden van thermomagnetische beveiligingsschakelaars)
P0,01786 (koper)
A1,5 mm2 (veronderstelling)
Terug naar boven

Berekening

Rekenvoorbeeld voor kabellengte  

Rekenvoorbeeld voor kabellengte

Hier ziet u als voorbeeld een berekening in drie stappen:

  1. totale weerstand van het stroomcircuit
  2. maximale leidingweerstand
  3. maximale kabellengte
Terug naar boven

Hoofd- en hulpcontacten

Hoofd- en hulpcontacten van apparatenbeveiligingsschakelaars  

Stand van de hulpcontacten afhankelijk van de schakeltoestand van het hoofdcontact

Een groot aantal beveiligingsschakelaars is voorzien van extra hulpcontacten. Deze maken het op afstand opvragen van schakeltoestanden mogelijk alsmede het melden van storingen.

Legenda:

Power = hoofdcontact
Signal = hulpcontacten
NO = maakcontact (normally open)
NC = verbreekcontact (normally closed)
C = gemeenschappelijk voetwisselcontact (common)

Terug naar boven

Codering van de aansluitingen

ContactenCodering
hoofdcontactenafzonderlijk: 1-2
 in groepen: 1-2 / 3-4 / 5-6 / ...
hulpcontactenmaakcontacten afzonderlijk: 13-14
 maakcontacten in groepen: 1.13-1.14 / 2.13-2.14 / 3.13-3.14 / ...
 verbreekcontacten afzonderlijk: 11-12
 verbreekcontacten in groepen: 1.11-1.12 / 2.11-2.12 / 3.11-3.12 / ...

PHOENIX CONTACT B.V.

Hengelder 56
6902 PA Zevenaar
Postbus 246
6900 AE Zevenaar
(0316) 59 17 20

Deze website maakt gebruik van cookies. Als u onze site blijft gebruiken gaat u akkoord met het gebruik van deze cookies.
Lees onze privacy policy voor meer informatie.

Sluiten