1 Elementen van een elektrische installatie

Transcriptie

1 1 Elementen van een elektrische installatie 1.1 Eendraadschema De structuur van een elektrische installatie wordt weergegeven in een eendraadschema. Het eendraadschema tekent de elektrische kringen als één lijn: fase-, nul- en aardgeleiders worden niet afzonderlijk getekend. Bijkomende aanduidingen geven aan hoeveel geleiders, en welk type kabel er moet gebruikt worden, en of het over een inbouw- of opbouwkring gaat. Het eendraadschema moet voldoen aan de regels van het A.R.E.I. Bij een horizontale opbouw worden de verschillende kringen horizontaal vermeld. Elke kring krijgt een letter eventueel gevolgd door cijfers als aanduiding. In appendix A is een fragment van het eendraadschema van A2xx gegeven: enkele verlichtingskringen (Vxx) en een stopcontactenkring (Sx). Een verlichtingskring is beveiligd met een automaat voor een nominale stroom van 10 A; een stopcontactenkring met een automaat voor een nominale stroom van 16 A. Verticaal kunnen de verschillende ruimten van het gebouw geplaatst worden, zodat kan aangegeven worden welke kringen zich in welke ruimten van het gebouw bevinden. Dit is niet strikt nodig. In zo n vereenvoudigd eendraadschema worden de verschillende kringen en het aantal toestellen per kring (aantal lichtpunten, aantal stopcontacten) vermeld. Appendix B toont het schakelbord van A216; het bijhorende eendraadschema is weergegeven in appendix C. 1.2 Verdeelkast Bij tertiaire gebouwen wordt een driefasige aansluiting op het distributienet voorzien. Voor vermogens tot kva sluit men aan op het laagspanningsnet (lijnspanning tussen de fasen gelijk aan 400 V). Dit geeft een maximale stroom van ( ) van 400 A. Er is ook een fasespanning (tussen nulgeleider en elk van de fasegeleiders) van 230 V ter beschikking. Bij hogere vermogens (tot 2MVA) gebeurt de aansluiting op een net van 10 of 15 kv. (Ter vergelijking, residentiële gebouwen worden vaak eenfasig aangesloten met een schijnbaar vermogen van 9.2 kva: er kan in totaal 40 A afgenomen worden bij een spanning van 230 V tussen fasegeleider en nulgeleider.) De tellerkast of meterkast wordt geplaatst door de distributiebeheerder en bevat o.a. energiemeters en een hoofdschakelaar. Deze kast wordt na installatie verzegeld. Uit de meterkast vertrekt een leiding naar de verdeelkast die bij het gebouw hoort en waar de eigenaar zelf verantwoordelijk voor is. De toevoerleidingen uit de meterkast naar een verdeelkast hebben doorgaans een grotere doorsnede dan de weggaande leidingen. Indien de draaddoorsnede kleiner wordt, geeft het A.R.E.I. aan dat de dunnere draad door een aangepaste smeltzekering of automaat moet beveiligd worden. Deze beveiligingen zitten in de verdeelkast. Moderne kasten zijn zo uitgevoerd dat de onder spanning staande delen (aansluitklemmen van de de beveiligingen) ongenaakbaar zijn. Een verdeelkast bevat smeltveiligheidshouders, automatische veiligheden, transformatoren, differentieelschakelaars... Deze onderdelen zijn van het modulaire type met standaard lengte, diepte en breedte en worden eenvoudig op rails in de verdeelkast geklikt. Naast het centrale verdeelpunt kunnen lokaal kleinere verdeel- of schakelkasten voorzien worden. Figuur 1.1: Verdeelkast 1

2 Er zijn twee uitvoeringen: 1. verdeelkast uit isolatiemateriaal: de behuizing is vervaardigd uit kunststof, bijv. slagvaste polystyreen of polyester waaraan vulstoffen zijn toegevoegd om de mechanische eigenschappen te verbeteren en de kunststof zelfdovend te maken. Deze kasten hebben een dubbele isolatie. De bodem is voorzien van uitbreekpoorten om buizen of kabels op een eenvoudige manier in de kast te voeren. In de bodem bevindt zich eveneens de bevestiging van de aardingsrail. Het uitneembaar montageraam is samengebouwd uit verzinkstalen profielen om de modulaire toestellen vlug en stevig te monteren. Het geheel wordt afgesloten met een beschermkap waaraan een deur bevestigd is. 2. metalen verdeelkast: vervaardigd uit verzinkte staalplaat, inox of gespoten aluminium. De kast bevat een montageraam waarop de modulaire apparaten bevestigd worden. Dit wordt afgeschermd met een frontplaat uit zelfdovend materiaal zodat onder spanning staande delen niet kunnen aangeraakt worden. Een metalen verdeelkast moet geaard worden. 1.3 Bekabeling Typering Om de elektrische energie tot bij de verbruiker te geleiden worden blanke of geïsoleerde draden gebruikt. Bij luchtlijnen worden dikwijls blanke geleiders toegepast. Voor de rest worden hoofdzakelijk geïsoleerde draden en kabels gebruikt. Een kabel bevat een bundel draden, vaak in een gezamenlijke isolator en bescherming. De te geleiden stroom bepaalt de draaddoorsnede. Deze doorsneden zijn genormaliseerd en worden uitgedrukt in mm 2. Voor koperen geleiders heeft men 0,5 0,75 1 1,5 2, mm 2 De uitvoeringsvorm van de draadkern kan massief zijn of samengesteld uit meerdere dunne draden: het normale type heeft een massieve kern tot 6 ot 10 mm 2 ; voor grotere doorsneden is de kern samensgesteld uit meerdere dunne stijve draden; bij het soepel type is de kern samengesteld uit een groot aantal dunne draden. Het soort isolatie van de draden (en de dikte) hangt af van de spannning en het milieu waarin de draden geïnstalleerd worden: hoge, lage of zeer lage spanning, bovengronds of ondergronds, droge of vochtige lokalen, beweegbare of niet-beweegbare toestellen,... Omdat de isolatie en beschermingsmantels aangepast moeten zijn aan deze gebruiksvoorwaarden, zijn er een groot aantal verschillende types beschikbaar. Voor de kleur van de isolatie worden volgende regels in acht genomen: blauw: gebruiken voor nulgeleider, indien deze aanwezig is; geel/groen: gebruiken voor aardgeleider; bruin, zwart, grijs (soms rood, wit, paars, oranje): voor de fasegeleiders. Een leidingtype wordt aangeduid door een lettergroep bestaande uit initialen. Oorspronkelijk waren dat nationale aanduidingen, maar binnen Europa wordt steeds vaker het geharmoniseerd systeem gebruikt. Belgische typeaanduiding voor elektrische geïsoleerde kabels voor vaste aanleg: eerste letter geeft de aard van de isolatie van de kern(en): C, rubber, V, vinyl en X, vernet polyethyleen; eindletter B duidt op een in België genormaliseerd type; soms volgt er nog een kleine letter voor bijkomende aanduidingen (bijv. vorm); tussenliggende letters hebben een betekenis aangegeven in tabel 1.1. NBN C beschrijft de aanduidingen voor kabels, geschikt voor aanleg in volle grond. Er zijn negen groepen (tabel 1.2), maar groepen die niet van toepassing zijn op het kabeltype, worden 2

3 Tabel 1.1: Tussenliggende letters bij Belgische typeaanduiding betekenis voorbeeld betekenis voorbeeld O gewoon VOB R versterkt CRVB As lift CAsFB T verplaatsbaar VTLB L licht VTLB M middelmatig CTMB F sterk CTFB I isolatie VIFB G mantel VGVB H vochtigheid VHVB D huls VDB S soepel VSB Su ophanging CSuB V mantel in vinyl XVB a gewapend VHaVB m afgeplat VTLmB p niet rond VTLBp niet vermeld. Voorbeeld: EAVAVB: (1) energiekabel met (2) kern in aluminium, (3) PVC-aderisolatie, (6) pantsering in staalbanden, (7) buitenmantel in PVC, (9) Belgische norm. Tabel 1.2: Belgische typeaanduiding voor volle grond kabels Groep betekenis betekenis 1. gebruik E energie S signalisatie T telefonie B boorgebundelde kabels 2. kern A aluminium geen symbool, dan koper 3. ader-isolatie T gedrenkt papier G mengsel zonder halogenen m mica linten P niet-gedrenkt papier V PVC W polyethyleen I geïmpregneerd X vernet polyethyleen 4. metalen mantel L loden mantel 5. scherm C periferische nulgeleider met gemeenschappelijk scherm in koperdraad 6. metalen bescherming A staalband pantsering F lichte pantsering 7. buitenste bescherming J mantel in jute G mengsel zonder halogenen V pvc mantel W polyethyleen mantel 8. gedrag bij brand F1 niet vlamverspreidend F2 niet vlamverspreidend F3 vuurbestendig Rf vuurbestendig NH niet-halogeen, gebruikte materialen verspreiden geen toxische stoffen of bijtende gassen bij brand 9. norm B conform de Belgische norm In het geharmoniseerd systeem (Europa) bestaat de aanduiding uit drie lettergroepen met volgende betekenis: deel 1: spanningsniveau: 1: basis type, H geharmoniseerd, X nationaal type; 2: nominale spanning, /100 volt, /300 volt, /500 volt, /750 volt, 1 600/1000 volt; deel 2: materiaal isolator en geleider; 3: isolatie materiaal, V polyvinylchloride, R rubber, S siliconenrubber, E polyethyleen, X gevulcaniseerd polyethyleen 4: buiten/binnen mantel materiaal, V PVC, R rubber, N polychloropreen, P polyurethaan, 3

4 J omvlechting met glasgaren, T omvlechting met textiel, 5: speciale eigenschappen, H vlakke kabel met scheidbare aders, H2 vlakke kabel met nietscheidbare aders, H8 spiraal kabel 6: geleidertype, U ronde massieve kern, R massief geslagen draad, K fijndradig (statisch), F fijndradig (dynamisch), H extra fijndradig (bijzonder soepel), Y super fijndradig deel 3: aantal geleiders en doorsnede. 7: aantal geleiders 8: beschermingsgeleider X zonder beschermingsgeleider, G met beschermingsgeleider (groen/geel gekleurd) 9: geleider doorsnede, in mm Blanke draden Blanke draden worden soms in toestellen en netwerkinfrastructuur gebruikt en ook als metalen rails. Meestal worden deze draden vervaardigd uit elektrolytisch koper, eventueel gelegeerd om de mechanische eigenschappen en de corrosiebestendigheid te verbeteren. Voor hoogspanningslijnen wordt aluminium, soms met stalen kern, gebruikt Geïsoleerde draden en kabels VOB [H07V-U H07V-R]: gewone installatiedraad met mantel in PVC voor nominale spanning van 750 V. De kern bestaat uit één (van 1.5 tot 6 mm 2 ) of meerdere draden zacht koper. Gebruik: bedrading van schakelborden, kabelgoten en verlichtingstoestellen; de standaardbedrading voor residentiële installaties maar ook gebruikt bij industriële installaties. VTB [H05V-U]: vinylmontagedraad (PVC) voor een nominale spanning van 500 V. De kern is massief koper; 0.5, 0.75 of 1 mm 2. Gebruik: huishoudelijke en industriële installaties (telefonie). XVB-F2 [H05VV-U]: meeraderige, niet-brandverspreidende kabel, geschikt voor een spanning van 600/1000 V. De buitenmantel is van grijze PVC, binnenmantel is week PVC als vulling. De kern bevat 1, 2, 3, 4, 5 of 7 geleiders van koper met aderisolatie van vernet polyethyleen. Bij geleiderdoorsnedes groter dan 35 mm 2 kan de nulgeleider kleiner zijn dan de fasegeleiders. Gebruik: zowel in huishoudelijke als in industriële installaties. XFVB-F2 [H05VV-U] meeraderige, niet-brandverspreidende kabel met een extra staalbandbewapening. De buitenmantel is van grijze PVC, met een wapening van twee over elkaar gewikkelde staalbanden. Er is een koperen beschermgeleider: voor geleiders tot en met 25 mm 2 en voldoet voor alle doorsneden als aardgeleider. Binnenmantel is week PVC als vulling en de aderisolatie is vernet polyethyleen. De kern is een- of meerdradig koper. Gebruik: zowel in huishoudelijke als in industriële installaties. Ondanks de wapening mag deze kabel niet als ondergrondse kabel toegepast worden. VIFB (NBN C ): draad met omhulling van thermoplastisch materiaal voor bovengrondse leidingen voor een nominale spanning van 1000 V. De isolatie is PVC, de kern hard koper. Gebruik: enkel op isolatoren, in openlucht (bijv. huisaansluiting). BXB en BAXB (NBN C33-321): een bundel van verschillende geïsoleerde geleiders die schroefvormig zijn samengeslagen. De gebruiksspanning is 1000 V. De kern is van hard koper of aluminium met aderisolatie van vernet polyethyleen; er zijn drie hoofdgeleiders voor de de drie fasen. De draagkabel voor de ophanging kan als nulgeleider gebruikt worden. Deze kabel wordt in moderne luchtnetten gebruikt voor de elektrische distributie en de aansluiting van de woningen op het verdeelnet. De kans op elektrocutie is klein, wegens de goede aderisolatie. Soms worden enkele dunnere geleiders meegevoerd voor het voeden van de openbare verlichting. 4

5 Silicoondraad : soepele draad voor vast montage en geschikt voor een nominale spanning van 300/500 V. De buitenmantel is van silicoonrubber, de aderisolatie is op basis van silicoonrubber en kern is soepel, niet vertind koper. Gebruik: soepele kableringsdraad geschikt voor temperaturen tussen -60 en +180 C. Op plaatsen waar zeer lage/hoge temperaturen de isolatie van gewone draden vlug zouden beschadigen, is deze een-/meeraderige kabel aangewezen Om te voorkomen dat contacten van gevoelige toestellen (computers, meettoestellen,...) beschadigd worden door vrijkomende chloordampen bij een eventuele brand, moet deze draad toegepast worden. EVAVB-F2 : kabel voor driefasige, ondergrondse elektriciteitsdistributie; een extra stalen wapening zorgt voor een afdoende mechanische bescherming. De buitenmantel is van zwarte PVC; wapening is staalband. De beschermkring is van koperfolie of koperdraad of koperdraad in contact met de staalmantel. Daarin zit een opvulmantel rond de kern, één of meerdere koperen geleiders met niet-cirkelvormige doorsnede, sectorvormig opgebouwd. De aderisolatie is van PVC. Gebruik: niet-brandverspreidende ondergrondse energiekabel voor laagspanning. EVVB en EXVB : vergelijkbaar met de XVB, maar met versterkte buitenmantel uit zwarte PVC. Binnen de opvulmantel zit de kern met één of meerdere draden van koper of aluminium. Bij EVVB is de aderisolatie van PVC, bij EXVB van vernet polyethyleen. Gebruik: wordt toegepast bij ondergrondse aansluiting van woningen. EAXeCVB : meeraderige ondergrondse energiekabel voor een spanning van 12 of 20 kv voor de ondergrondse aansluiting van middenspanningsinstallaties (grote gebouwen). Samenstelling: rode PVC-buitenmantel, zwelband, ronde koperdraden met koperband in tegenspiraal, zwakgeleidende zwelband, geëxtrudeerde zwakgeleidende XLPE, geëxtrudeerde XLPE isolatie, geëxtrudeerde zwakgeleidende XLPE en een aluminiumkern. SVV-F2 een kabel voor signalisatiedoeleinden. De buitenmantel is grijze PVE, aderisolatie poyethyleen en een kern die bestaat uit meerdere dunne draadjes van koper (maximaal 8 paar geleiders van 0.8 mm 2 ). Er mag maximaal 150 V staan tussen de geleiders. Gebruik: een seinkabel voor het aansluiten van deurbellen en parlofooninstallaties Snoeren en soepele kabels Snoeren verbinden toestellen met stekkers. De keuze van de isolatie hangt af van de flexibiliteit van het snoer, het milieu waarin het snoer gebruikt wordt, de kwetsbaarheid en de warmtebestendigheid. VTLmB [H03VH-H]: klassiek snoer voor huishoudelijke toestellen met enkelvoudige isolatie. Dit 8-vormige vinyltweelingsnoer bevat twee soepele kernen uit zeer dunne koperdraden (0.5 of 0.75 mm 2 ). De aderisolatie is van PVC; deze isolatie is aan beide zeiden van een groef voorzien om het scheiden van de aders te vergemakkelijken. Gebruik: enkel toegelaten voor interne bedrading van toestellen. VTB/ST en VOB/ST : eenaderig snoer voor de interne bedrading van toestellen, schakelkasten,... VTB/ST is verkrijgbaar van 0.5 mm 2 tot 1 mm 2, VOB/ST van 1.5 mm 2 tot 120 mm 2. De soepele kern bestaat uit zeer dunnen koperdraden (0.5 mm 2 of 0.75 mm 2 ); de aderisolatie is van PVC. VTLB [H03VV-F]: dubbel geïsoleerd: twee of drie soepele kernen uit zeer dunne koperdraden (0.5 mm 2 of 0.75 mm 2 ) met aderisolatie van PVC samengeslagen en door een PVC buitenmantel omsloten. Gebruik: looplamp en verlengdraden, netsnoeren voor huishoudtoestellen. Soepele snoeren van 0.5 mm 2 mogen niet langer zijn dan 2 m en geen grotere stroom voeren dan 3 A. 5

6 VTLBp [H03VVH2-F]: gelijkaardig aan VTLB maar met platte mantel in plaats van rond. VTMB [H05VV-F]: voor zwaardere verbruikers. Twee, drie, vier of vijf soepele kernen met aderisolatie van PVC samengeslagen en door een PVC-beschermingsmantel omsloten. Deze mantal is meestal grijs of grijs geribd. Gebruik: verlangdraden en aansluiting van huishoudelijke toestellen in woonvertrekken, keukens, kantoren, in vochtige ruimten, enz. De kabel is ook toegelaten voor verwarmingstoestellen op voorwaarde dat ze niet aan de warmte hiervan is blootgesteld. CSUB [H03RT-F]: met aangepaste isolatie zodat dit snoer warmte kan verdragen; wordt gebruikt voor het voeden van verwarmingstoestellen (bijv. strijkijzer). Een zeer soepele vertinde koperkern, aderisolatie uit gevulkaniseerde rubber. Aders zijn samengeslagen en de ruite is opgevuld met soepele vezels. Omvlechting is in textiel of een glasvezelweefsel. CTLB [H05RR-F]: met een goede isolatieweerstand zodat dit snoer kan toegepast worden bij toestellen die in een vochtige omgeving gebruikt worden (looplamp en verlengdraden, netsnoeren voor huishoudtoestellen). Kernen uit zeer dunne (0.20 mm ) of extra dunne koperdraden (0.15 mm ) die vertind zijn, met eventueel een omspinning van textielstof of kunststof. De aderisolatie is van gevulkaniseerde rubber. Verscheidene geleiders zijn samengeslagen en omsloten door een beschermingsmantel van gevulkaniseerd rubber of van chloropreenrubber. CTMBN en CTFBN [H07RN-F]: met een mantal in chloropreen is deze leiding bestand tegen ozon, barre weersomstandigheden, oliën en de meeste oplosmiddelen. De samenstelling is gelijkaardig aan die van CTLB maar de aderisolatie is dikker en gemaakt uite een speciale elastomeer. Ook de buitenmantel is dikker en vervaardigd uit polychloropreen. CTFBN heeft een dikkere geleiderdoosnede dan CTMBN. Gebruik: voeden van verplaatsbare industriële installaties, o.a. op bouwwerven; aansluiting van toestellen in werkplaatsen en van draagbare werkplaatsmachines (boormachine, slijpmachine) Elektrische leidingen en brandveiligheid Elektriciteit is zelden de oorzaak van brand bij goed beveiligde installaties. Elektrische kabels kunnen wel het verspreiden van de brand bevorderen. Bij brand zal de functie van de kabel uitvallen (het wegvallen van de spanning) en kunnen giftige en/of corrosieve dampen vrijkomen. Bij inademen vormt dit een gevaar voor mens en dier. Elektronische toestellen met gevoelige componenten kunnen hierdoor sterk beschadigd worden. Qua brandveiligheid worden kabels in en aantal categorieën ingedeeld (tabel 1.3) rekening houdend met de voortplantingssnelheid van het vuur en het behoud van de functie. Tabel 1.3: Brandveiligheidskenmerken van kabels geen vlamweerstand de isolatie ontvlamt in de omgeving van een sterke warmtebron en blijft branden wanneer de warmtebron wordt weggenomen; F1 vlamvertragend de isolatie begint te branden wanneer een sterke warmtebron in de omgeving ervan komt; wanneer dit niet te lang duurt, dooft de isolatie bij het verwijderen van de warmtebron; F2 niet-brandverspreidend deze isolatie, rond kabels die in bundels liggen, laat de brand niet voorplanten; F3 veiligheidskabels wanneer de buitenmantel volledig verbrand is, moet de kabel nog altijd zijn functie behouden; de isolatie weerstaat gedurende 3 uur aan een temperatuur van 900 C. 6

7 Kabels en snoeren file:///home/hcr/t/4ii/a/kabel.html Kabels VOB VTB XVB-F2 XFVB-F2 VIFB BXB BAXB silicoon EVAVB-F2 EVVB EXVB EAXeCVB SVV-F2 Snoeren VTLmB VTB/ST VOB/ST VTLB VTLBp VTMB CSUB CTLB CTMBN CTFBN

8

9

10