Onderbrekingsvermogen van een automaat: wat de berekeningsnota verifieert

Kaliber en onderbrekingsvermogen: twee verschillende zaken

Het kaliber van een automaat (In, in ampère) bepaalt de stroom die hij bij normale werking doorlaat vooraleer af te schakelen. Het onderbrekingsvermogen (in kA) bepaalt iets anders: de maximale foutstroom die hij in de voorziene voorwaarden kan onderbreken. Een automaat van 16 A kan perfect een onderbrekingsvermogen van 4,5 kA of van 10 kA hebben — beide waarden vloeien niet uit elkaar voort. Dit is een van de criteria die deberekeningsnota kruist.

Wat het AREI zegt (§5.3.5.5.e)

Onder « Smeltzekeringen en automaten in wisselstroom » legt het punt « Onderbrekingsvermogen » op dat smeltzekeringen en automaten een onderbrekingsvermogen moeten hebben dat overeenstemt met de vermoedelijke kortsluitstroom op de plaats van hun installatie.

Voor huishoudelijke installaties voorziet het AREI onder meer:

• vermoedelijke éénfasige kortsluitstroom aan de afwaartse klemmen van de eerste beveiligingstoestellen na de algemene DDR(s): maximum 3000 A ;
• overstroombeschermingstoestellen van de DNB stroomopwaarts: minimaal onderbrekingsvermogen 6000 A ;
• betrokken overstroombeschermingstoestellen stroomafwaarts: minimaal onderbrekingsvermogen 3000 A ;

met de merk- en energiebeperkingsvoorwaarden van het AREI. Dit betekent niet dat « alle Belgische automaten 6 kA moeten zijn »: 6 kA of 10 kA zijn gangbare handelswaarden, geen algemene AREI-verplichting voor elk residentieel toestel.

Keuze van de beveiligingen en cascading

In §5.3.5.5.h (« Keuze van de beveiligingstoestellen tegen kortsluiting ») stelt het AREI onder meer dat voor automaten de minimale kortsluitstroom minstens gelijk moet zijn aan Ia, en dat de vermoedelijke kortsluitstroom op het installatiepunt lager moet zijn dan Ib, met ook verwijzing naar de I²t-kenmerken van automaat en geleiders.

§4.4.1.3 (« In serie geplaatste beveiligingstoestellen ») laat toe de begeleidende beveiliging / cascading te verklaren: een afwaarts toestel waarvan het eigen onderbrekingsvermogen lager is dan de vermoedelijke stroom kan toegelaten zijn als een passend opwaarts toestel het nodige vermogen heeft en de coördinatie de energiebeperkingen respecteert — op basis van fabrikantentabellen conform de productnormen. Met andere woorden: het toestel moet de vermoedelijke stroom op het beschouwde punt kunnen onderbreken, ofwel door zijn eigen onderbrekingsvermogen, ofwel in een gedocumenteerde coördinatie conform het AREI.

De vermoedelijke kortsluitstroom (pedagogische benadering)

Een formule die vaak dient om de defectlus te illustreren is Icc ≈ U / Zs (of Uo / Zs in de AREI-context van indirecte aanraking). Dit is niet de universele formule voor elke kortsluitberekening: de werkelijke berekening hangt af van het type defect, het net, éénfasig / driefasig, de spanningen, de opwaartse impedanties, transformatoren en geleiders. Hier dient U / Zs enkel als vereenvoudigde pedagogische uitleg.

In een klassieke radiale distributie doet de door geleiders toegevoegde impedantie het beschikbare kortsluitvermogen doorgaans afnemen naarmate men zich van de bron verwijdert — zonder daar een absolute wet van te maken voor elke architectuur met meerdere bronnen of lokale productie.

Vereenvoudigd voorbeeld, louter ter illustratie — de werkelijke waarden hangen af van de impedantie van het bovenliggende net, geleverd door de netbeheerder, en van de precieze structuur van de bekabeling:

• Net na de teller (Zs ≈ 0,05 Ω): Icc ≈ 4,6 kA
• Aan het onderverdeelbord (Zs ≈ 0,12 Ω): Icc ≈ 1,9 kA
• Aan het einde van een eindstroombaan (Zs ≈ 0,32 Ω): Icc ≈ 0,7 kA

Dit type verificatie, herhaald op elk niveau, documenteert de berekeningsnota. Zie dedienst berekeningsnota voor een dimensionering met Caneco BT, stroombaan per stroombaan.

Pedagogisch voorbeeld: Icc hoger dan het vermogen van het toestel

Als op een gegeven punt de berekende Icc het toelaatbare onderbrekingsvermogen van het toestel overschrijdt (bijvoorbeeld een toestel van 4,5 kA terwijl de lokale Icc hoger is), is de beveiliging ontoereikend — behalve bij gevalideerde coördinatie / cascading. Dit is geen AREI-regel van het type « 4,5 kA aan het begin = automatische weigering », maar een afwijking tussen vermoedelijke stroom en onderbrekingscapaciteit (eigen of gecoördineerd).

Voor het detail Icu / Ics in de zin van de productnormen, zieIcu en Ics bij een automaat.