Inleiding
Doelstelling
De aannemer die de werkzaamheden uitvoert is verantwoordelijk om een controle uit te voeren op de installatie en deze af te stemmen op het te verwachten verbruik. Dit geldt zowel voor nieuwbouw, renovatie als uitbreidingen van de elektrische installatie. Van welk vermogen van jouw elektrische aansluiting mag je uitgaan en hoeveel eindgroepen mag je maken?
De aansluitwaarde van de installatie moet altijd hoger zijn dan de berekening van het te verwachten gelijktijdig afgenomen vermogen. Als je weet wat de aansluiting is, weet je wat je van de installatie mag vragen. Andersom geldt hetzelfde: als je weet wat je gaat vragen van de installatie, dan moet je daar de elektrische aansluiting op uitleggen.
Om het vermogen te bepalen voer je de volgende stappen uit:
- Bepaal het beschikbaar vermogen
- Bepaal het benodigd vermogen
- Controleer of het benodigd vermogen kleiner is dan het beschikbaar vermogen
Wetgeving en normering
De vermogenbalans wordt gemaakt op basis van de specifieke eisen van:
- AREI: Algemeen Reglement op Elektrische Installaties. Deze bevat een reeks voorschriften waaraan elektrische installaties in België moeten voldoen.
- EN-IEC 61439: Europese norm - International Electrotechnical Commission.
Project beschrijving
De vermogenbalans betreft de uitgangspunten die worden aangenomen bij het dimensioneren van de netaansluiting i.f.v. de vertrekken die zijn aangegeven in de meetstaat. Het betreft een controleberekening waarbij de aannemer verantwoordelijkheid draagt in het ontwerp van de elektrische installatie. Deze zijn beschreven in het lastenboek en de bijzondere meetstaat, aangeleverd door de bouwheer, architect of studiebureau.
Bepalen van het beschikbare vermogen
Bij een bestaand pand of woning bekijk je wat de hoofdaansluiting is, hierbij zijn de meest voorkomende bijv.:
Garageboxaansluiting
1x10A - Geschikt voor portiekverlichting of in een garagebox voor bijvoorbeeld een elektrische lader of een lamp.
Huisaansluiting
1x40A - Voor huishoudens met standaard apparaten en een paar zonnepanelen.
3x25A - Voor huishoudens met standaard apparaten, inductiekookplaat, vaatwasser, zonnepanelen en elektrische auto.
Grote huisaansluiting / klein kantoor
3x40A - Voor huishoudens / kantoren met zwaardere verbruikers zoals warmtepomp, zonnepanelen, laadpaal / laadinfrastructuur voor elektrische auto(‘s).
Klein kantoor / middelgroot kantoor
3x63A - Voor kleine tot middelgrote kantoren waarbij er potentieel meerdere zware verbruikers van toepassing zijn zoals bijv. een warmtepomp, laadinfrastructuur, groter vermogen aan zonnepanelen.
Middelgroot / groot kantoor
3x80A tot 3x100A - Voor middelgrote tot grote kantoren waarbij er potentieel meerdere zware verbruikers van toepassing zijn zoals bijv. een warmtepomp, laadinfrastructuur, groter vermogen aan zonnepanelen.
Bepalen van het beschikbare vermogen
Bij een bestaand pand of woning bekijk je wat de hoofdaansluiting is, hierbij zijn de meest voorkomende bijv.:
Garageboxaansluiting
1x10A - Geschikt voor portiekverlichting of in een garagebox voor bijvoorbeeld een elektrische lader of een lamp.
Huisaansluiting
1x40A - Voor huishoudens met standaard apparaten en een paar zonnepanelen.
3x25A - Voor huishoudens met standaard apparaten, inductiekookplaat, vaatwasser, zonnepanelen en elektrische auto.
Grote huisaansluiting / klein kantoor
3x40A - Voor huishoudens / kantoren met zwaardere verbruikers zoals warmtepomp, zonnepanelen, laadpaal / laadinfrastructuur voor elektrische auto(‘s).
Klein kantoor / middelgroot kantoor
3x63A - Voor kleine tot middelgrote kantoren waarbij er potentieel meerdere zware verbruikers van toepassing zijn zoals bijv. een warmtepomp, laadinfrastructuur, groter vermogen aan zonnepanelen.
Middelgroot / groot kantoor
3x80A tot 3x100A - Voor middelgrote tot grote kantoren waarbij er potentieel meerdere zware verbruikers van toepassing zijn zoals bijv. een warmtepomp, laadinfrastructuur, groter vermogen aan zonnepanelen.
Het benodigde vermogen berekenen
Voor het bepalen van het benodigd vermogen moet men weten wat er allemaal wordt aangesloten. Ook de gelijktijdigheid speelt hier een belangrijke rol. Het is belangrijk om in gesprek te gaan met de gebruikers van het pand. Zo zijn de wensen bekend en kan men ook rekening houden met eventuele toekomstige wensen.
Aan de hand van een aantal richtlijnen kunnen we bepalen wat de vermogens zijn voor verschillende apparaten. Dit is een gemiddelde van welke apparaten en installaties er momenteel aanwezig zijn. Het is een indicatie en de realiteit kan hier, i.f.v. de noden van de klant, van afwijken.
Zo komen we op de volgende stelling:
Benodigd vermogen = Totale vermogen x gelijktijdigheidsfactor
Incidentele gebruikers, welke bijv. voorkomen in een keuken (frituurpan, croque monsieur machine, e.d.), mogen niet vergeten worden. Over het algemeen gebruik je apparaten niet constant. Een vaatwasser staat meer stil dan dat hij in gebruik is. Indien deze wel in gebruik is, gebruikt hij niet constant het maximale vermogen. Om het vermogen te bepalen moet je dan ook het geïnstalleerde vermogen vermenigvuldigen met de gelijktijdigheid.
Bepalen van de gelijktijdigheids factor
De gelijktijdigheidsfactor een installatie noemt men ook wel de RDF (Rated Diversity Factor). Het is de verhouding tussen de maximale gelijktijdige belasting van een groep elektrische toestellen of verbruikers binnen een bepaalde periode. Dit drukt men uit in een numerieke waarde of in een percentage.
Volgens de Europese norm EN-IEC 61439 voor laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen staat in deel 1:
‘Toegekende gelijktijdigheidsfactor RDF per eenheidswaarde van de toegekende stroom zoals bepaald door de fabrikant van de schakelinrichting, waarmee afgaande stroomketens van een schakelinrichting continu en gelijktijdig kunnen worden belast, rekening houdend met de wederzijdse thermische invloeden’ (par. 3.8.11).
Wanneer het gevraagde vermogen, inclusief gelijktijdig, bekend is moet de ontwerper van het systeem hier rekening mee houden. Als dit niet bekend is, kan de ontwerper gebruik maken van een gelijktijdigheidstabel 101 (EN-IEC 61439-3), of een aanname maken op basis van de specificaties en deze vastleggen.
Als er tussen de fabrikant van de schakelinrichting en de gebruiker geen afspraken zijn gemaakt over de werkelijke belastingsstroom dan kun je uitgaan van de in tabel 101 genoemde mogelijke gelijktijdigheidsberekening.
- 2-3 afgaande vertrekken - mogelijke gelijktijdigheid 0,8
- 4-5 afgaande vertrekken - mogelijke gelijktijdigheid 0,7
- 6-9 afgaande vertrekken - mogelijke gelijktijdigheid 0,6
- >10 afgaande vertrekken - mogelijke gelijktijdigheid 0,5
De bepaling van de RDF zorgt in de praktijk vaak voor discussie. Dit heeft voornamelijk te maken met interpretatieverschillen. Daarbij komt in de praktijk de werkelijke gelijktijdigheid vaak niet overeen met de theoretische gelijktijdigheid.
Ons advies is dan ook om op basis van de bedrijfsstroom conclusies te nemen. Deze kan eenvoudig gemeten en gevisualiseerd worden waarbij er onderscheid kan gemaakt worden tussen een basislast en een last evenredig, en eigen, aan het woning,- kantoor- en bedrijfsgebruik.
Bedrijfsstroom
De bedrijfsstroom Ib is de stroom die door de stroomketen kan vloeien zonder de grenzen van de toegestane temperaturen van de verdeler te overschrijden. Als wordt aangegeven dat een stroomketen een Ib van 13A heeft kan deze keten continu 13A voeren zonder dat de temperatuurgrenzen worden overschreden.
Ons advies bestaat er in een warmtecalculatie te hanteren met de Ib in plaats van de In van de componenten te gebruiken en deze te vermenigvuldigen met de gelijktijdigheidsfactor. Over Ib is namelijk geen discussie mogelijk.
Bepalen van de beveiliging
Elektrische installaties moeten veilig zijn en een goede werking garanderen bij normaal gebruik. Ook bij ongewenst gebruik moet de veiligheid van personen en dieren zoveel mogelijk geborgd zijn. Bescherming tegen een elektrische schok is op diverse manieren te bereiken.
Het AREI hanteert een aantal termen die van belang zijn voor het bepalen van de beveiliging in een installatie.
Basis bescherming
Voorkom ten allen tijde een directe aanraking van onder spanning staande delen. Het AREI hanteert hiervoor de term basisbescherming. Dit moet voorkomen dat mensen of dieren door directe aanraking een elektrische schok krijgen. De manier van beschermen komt in veel situaties overeen met de beveiliging van directe aanraking.
Manieren om dit te realiseren:
- Toepassen van fundamentele isolatie
- Afscherming of omhulsels toepassen
- Zorgen voor hindernissen en plaatsing buiten handbereik (geen toegankelijkheid voor leken)
Aanvullende bescherming
Zoals de term aangeeft is deze vorm van bescherming aanvullend op de basis- en foutbeschermingsmaatregelen. Aanvullende bescherming komt meestal voor in situaties met externe invloeden van buiten of daar waar door onzorgvuldigheid fatale situaties kunnen ontstaan.
Aanvullend betekent dat je boven op de basis- en foutbescherming extra maatregelen treft. Praktisch hebben we het dan over het toepassen van een aardlekbeveiliging met een aanspreekstroom van maximaal 30mA. Vaak gebruikt en welbekend in de beveiliging van bijv. vochtige ruimtes zoals een badkamer.
Uitschakel tijden
Automatische uitschakeling van de voeding is de meest toegepaste manier van beveiliging om te voldoen aan de benodigde foutbescherming.
De aanspreekstroom is afhankelijk van het type beveiliging. Denk hierbij aan een karakteristiek B of C en de nominale waarde van de automaat. Ook de bovengrens is belangrijk. Zo kan een automaat die 3000 aangeeft vaak maar een maximale kortsluiting van 3000A onderbreken.
Selectiviteit
Een veel voorkomende term binnen de elektrotechniek is selectiviteit. Een selectieve installatie is in feite een installatie waarbij alleen een klein gedeelte van de installatie uitschakelt bij het optreden van een fout. Bij een fout treedt alleen de beveiliging in werking die zich het dichtst in de buurt bevindt.
Met selectiviteit bedoelen we dat we beveiligingscomponenten in een elektrische installatie bewust kiezen. Zodanig dat alleen een beveiligingscomponent dat zich direct achter de plek of 'stroomopwaarts' van een eventuele fout bevindt, verantwoordelijk is voor het afschakelen van die fout.