Verdelerontwerp: de factoren van invloed
Ontwerp en bouw van een LSV - laagspanningsschakel- en verdeelinrichting
De eerste stap bij het ontwerp en de bouw van een energieverdeler is altijd het verzamelen van de juiste gegevens. De wensen en behoeften van de opdrachtgever spelen uiteraard een cruciale rol. De afzonderlijke kenmerken van de verdeler zijn daarnaast afhankelijk van bepaalde voorwaarden en gegevens. Je leest er hier meer over.
Een verdeler ontwerpen
In dit artikel gaan we kort in op de factoren die invloed hebben op het ontwerp van een verdeler. Waar moet je rekening mee houden?
(1) de aansluiting op het elektrische net
(2) stroomketens en verbruikers
(3) installatie- en omgevingsvoorwaarden
(4) bediening en onderhoud
(1)
Aansluiting op het elektrische net
In de ontwerpfase moeten de vereiste nominale gegevens van het net worden bepaald en vastgelegd. Dit zijn de toegekende spanning van de voeding maar ook de netstelsels. Of dit een TN-stelsel, TT-stelsel of IT-stelsel is, beïnvloedt onder andere de keuze voor drie- of vierpolig schakelen en scheiden in de schakel- en verdeelinrichting.
De toegekende stroom is de som van de toegekende stromen van alle voedingen die tegelijkertijd in bedrijf kunnen zijn. Van belang: de toegekende stroom van het hoofdrailsysteem is afhankelijk van de verdeelstructuur (positie en indeling van de voedingen en uitgangen ten opzichte van elkaar) samen met de omgevingstemperatuur en het beschermingstype.
Wat is de hoogst te verwachten kortsluitstroom? Het is van belang om dit te weten om zo de benodigde kortsluitvastheid van de installatie te bepalen. Ofwel de maximale kortsluitstroom die in de LSV veilig en effectief kan worden onderbroken. Ook de beveiligingsinrichting tegen overspanning moet worden vastgesteld. In welke categorie deze valt is afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden (de omgeving in relatie tot bliksemgevaar) en de inbouwplaats van de verdeler.
Een laatste, maar zeker niet onbelangrijk punt rondom de aansluiting op het net: de aansluiting van de voedende kabel. Aspecten zijn het type aansluiting (direct of via rijgklemmen), het soort kabel (koper- of aluminiumgeleiders) en of de toevoer boven of onder wordt geplaatst).
(2)
Stroomketen en verbruikers
Wanneer het gaat over stroomketens, wordt er een onderscheid gemaakt tussen een verdelerstroomketen (bestaat uit een beveiliging en een leiding naar een onderverdeler) en een eindgroep (bestaat uit een beveiliging en een leiding naar een verbruiker).
Voor het ontwerp van een LSV is uitgebreide kennis over de aan te sluiten verbruikers, de verwachte vermogensbehoefte en de gebruikerscategorie vereist. Op basis hiervan wordt namelijk de totale vermogensbehoefte bepaald. Een correcte dimensionering is alleen mogelijk indien alle noodzakelijke gegevens bekend zijn van een stroomketen.
Welke nominale gegevens zijn er dan nodig?
Onafhankelijk van het type onderverdeler en de verbruikers moeten er voor de keuze van de coördinatie van kortsluitingbeveiliging en het type aansluiting afspraken worden gemaakt over onder andere:
- Beveiliging van de voeding: zekeringloos/met zekering
- Positie van de kabelinvoer: onder/ boven/achter
- Type geleider: massief/samengeslagen/fijndradig (incl. aantal)
- Materiaal van de verbinding: koper/aluminium
- Vorm, diameter en lengte van de verbinding (rond/sector mm², m)
- Dimensionering van de N-leider (25%, 50%, 100%, 200%)
(3)
Installatie- en omgevingsvoorwaarden
Bij het ontwerp van een LSV spelen tal van optellings- en omgevingsvoorwaarden een rol. Deze worden bepaald door condities op de opstellingslocatie tot en met mechanische invloeden. Voor het merendeel van deze elementen gelden normen en bepalingen die een veilige LSV waarborgen.
Bepalende omstandigheden ter plaatse:
-
Binnenopstelling: is er sprake van een ruimte met airconditioning? Hoe hoog is de luchtvochtigheid?
In welke mate moet de verdeler beschermd zijn tegen indringen van vreemde voorwerpen, stof, vuil en water (IP-klasse)? Maar ook de benodigde stootvastheid van de behuizing, brandbeveiliging, brandlastisolatie en brandbestendigheid zijn bepalende elementen. -
Buitenluchtopstelling: is de opstelling beschermd of onbeschermd? En ook hier: wat zijn benodigde eisen en maatregelen op het gebied van temperatuur, luchtvochtigheid, vreemde voorwerpen, stof, vocht en water?
-
Type opstelling/installatie: is dit bijvoorbeeld inbouw, staand of een opstelling aan de wand (muur)?
-
Gangbreedtes/vluchtwegen: minimale gangbreedtes en vluchtrichting en de invloed daarvan op het ontwerp
-
Maten en gewicht: invloed van de opstellingsplaats op de maximale grootte en het gewicht van de verdeler
-
Transport- en leveringsvoorwaarden: wat zijn bijvoorbeeld de beperkingen op locatie, en welk type transport past daarbij?
-
Behuizingsmateriaal: staalplaat of polyester?
-
Chemische invloeden: stoffen en de concentratie daarvan in de lucht en de invloed daarvan op bijvoorbeeld de voorwaarden voor de behuizing en benodigde ventilatie
-
Mechanische invloeden: mechanische belasting en stootvastheid behuizing
-
Behuizingskleur: moet de verdeler als het ware wegvallen in het interieur of juist een bepaalde signaalkleur krijgen?
-
Elektromagnetische compatibiliteit (EMC): omgeving Klasse A (met sterke storingsbronnen) of omgeving klasse B
(4)
Bediening en onderhoud
Verdelertechniek houdt niet op bij het plaatsen van een installatie. De installatie moet veilig en eenvoudig in gebruik zijn en ook onderhoud is nodig voor het kwalitatief op peil houden ervan. Ook aan het gebruik, onderhoud en de uitbreiding van een schakel- en verdeelinrichting worden dus eisen gesteld die bepalend zijn voor het ontwerp. Hierbij wordt ook de kwalificatie van de mensen die in de technische ruimte actief zijn in acht genomen.
Bepalende factoren zijn:
- Wie bedient het systeem (van elektrotechnicus tot leek)?
- Wordt het apparaat van achter een deur of van buiten bediend?
- Bouwvorm van de verdeler
- Inbouwwijze van de componenten (vast tot en met volledig uittrekbaar)
- Benodigde vergrendeling deur
