Algemeen
Zekeringen zijn oudere veiligheidsvoorzieningen die in sommige woningen nog worden gebruikt, maar grotendeels zijn vervangen door stroomonderbrekers. Een zekering is een klein, cilindervormig apparaatje dat een draad of filament bevat dat smelt wanneer de elektrische stroom een bepaald niveau overschrijdt. Wanneer de zekering smelt, onderbreekt deze het circuit en stopt de stroomtoevoer. Zekeringen zijn verkrijgbaar met verschillende waarden, die de maximale stroom aangeven die veilig door hen heen kan stromen. Als een zekering doorbrandt, moet deze worden vervangen door een nieuwe met dezelfde waarde.
Stroomonderbrekers zijn daarentegen modernere veiligheidsvoorzieningen die gebruikmaken van een elektromechanische schakelaar om het circuit te verbreken wanneer de stroom een bepaald niveau overschrijdt. In tegenstelling tot zekeringen kunnen stroomonderbrekers worden gereset nadat ze zijn doorgeslagen, wat het gebruiksgemak vergroot. Stroomonderbrekers zijn verkrijgbaar in verschillende maten en waarden, die de maximale stroom aangeven die veilig door hen heen kan stromen. Als een stroomonderbreker doorslaat, kan deze worden gereset door de schakelaar terug te zetten naar de "aan"-positie.
Over het algemeen worden stroomonderbrekers als betrouwbaarder en handiger beschouwd dan zekeringen, maar beide apparaten dienen hetzelfde basisdoel: het beschermen van de elektrische bedrading in huis tegen schade door overbelasting of kortsluiting. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de zekeringen of stroomonderbrekers in uw huis correct zijn gedimensioneerd voor de elektrische belasting die ze beveiligen.
Als u twijfelt over de veiligheid van de elektrische bedrading in uw huis, wordt het aanbevolen om een gekwalificeerde elektricien te raadplegen.
Laagspanningszekeringen
Laagspanningszekeringen volgens IEC 60269 (voorheen IEC 269, equivalent aan EN 60269 en VDE 0636) worden gebruikt in distributienetwerken, in de industrie en door eindgebruikers, bijvoorbeeld in zekeringkasten. De typische nominale spanning is 230/400 V AC. Voor industriële installaties zijn er ontwerpen beschikbaar voor spanningen tot 1000 V DC of AC.
Er zijn verschillende soorten zekeringen (zoals schroefzekeringen, NH-zekeringen en cilindrische zekeringen), die worden geproduceerd in verschillende gebruiksklassen (uitschakelkarakteristieken).
Uitschakelkarakteristiek
Tijd-stroomdiagram voor gebruiksklasse gG (gL), voorbeeld
Zekeringen worden, net als andere soorten beveiligingsinrichtingen, gekenmerkt door hun uitschakelkarakteristiek. Samen met de nominale stroom en het uitschakelvermogen is dit een belangrijke parameter.
De uitschakelkarakteristiek beschrijft het bereik van uitschakeltijden voor specifieke relatieve overstromen ten opzichte van de nominale stroom, in een tijd-stroomdiagram. De toleranties voor dezelfde karakteristiek zijn relatief groot. Bij 1,5 keer de nominale stroom is de uitschakeltijd bijvoorbeeld ongeveer een uur, terwijl deze bij 15 keer de nominale stroom (kortsluiting) minder dan 50 ms bedraagt.
Het is kenmerkend voor alle tijd-stroomdiagrammen van beveiligingsinrichtingen dat het tolerantiebereik groter is voor lage overstromen dan voor relatief hoge overstromen. Als krappe uitschakeltoleranties vereist zijn (bijvoorbeeld om een kleine transformator tegen overbelasting te beschermen), is een zekeringelement vaak ongeschikt. Als alternatief worden thermische zekeringen of bimetaal-overstroomschakelaars gebruikt.
Gebruiksklassen van laagspanningszekeringen
Trage D-zekeringen werden rond 1930 geïntroduceerd. Om ze te onderscheiden van conventionele snelle zekeringen, werden ze gemarkeerd met een gestileerd slakjessymbool, of de letter T in een cirkel voor Zwitserland. In 1967/68 werd het onderscheid tussen trage en snelle (normale) zekeringen voor lijnbeveiliging losgelaten en werd de uniforme gebruiksklasse gL (later gG) geïntroduceerd. De gL (gG)-karakteristiek is traag-snel, wat betekent dat hij traag reageert bij lage kortsluitstromen en snel bij hoge stromen. Het slakjessymbool als markering bleef voor gL D-zekeringen nog decennia behouden.
Als vuistregel voor zekeringen met gebruiksklasse gG (gL) geldt: wanneer de stroom meer dan vier keer de nominale stroom (of vijf keer voor gL) bedraagt, zal de zekering binnen vijf seconden doorslaan, en wanneer deze meer dan negen keer de nominale stroom bedraagt, zal de uitschakeltijd 0,2 seconden zijn.
De gebruiksklasse van een laagspanningszekering wordt aangeduid met twee letters, waarbij de eerste letter de functionele klasse aangeeft en de tweede letter het te beschermen object. De functionele klasse van een zekering geeft het vermogen aan om bepaalde stromen zonder schade te geleiden en overstromen boven een bepaald bereik te kunnen onderbreken.
Er zijn twee functionele klassen:
| g | General Purpose Fuse: Volledige bereik-beveiliging Stromen worden continu gedragen tot ten minste de nominale stroom van de zekering, uitschakelend bij stromen vanaf de kleinst mogelijke smeltstroom tot de nominale uitschakelstroom. |
|---|---|
| a | Accompanied Fuse: Gedeeltelijke bereik-beveiliging Stromen worden continu gedragen tot ten minste de nominale stroom van de zekering, uitschakelend bij stromen boven een specifiek meervoud van de nominale stroom tot de nominale uitschakelstroom. |
Wat betreft de te beschermen objecten wordt onderscheid gemaakt tussen:
| G | Beveiliging voor General Application (algemene toepassing) |
|---|---|
| M | Beveiliging van Motor Circuits (motorgroepen) |
| PV | Beveiliging van Photovoltaics (fotovoltaïsche installaties) |
| R | Halfgeleiderbeveiliging (Rectifier, vermogensomvormer) |
| S | Semiconductor (halfgeleider) evenals kabel- en lijnbeveiliging |
| B | Mijnbouwapparatuur (Duits Bergbauanlagen) |
| Tr | Transformer (transformator) beveiliging |
| L | Kabel- en Line (lijn) beveiliging (verouderd, vervangen door G) |
Gecombineerd resulteert dit in de volgende gebruikelijke gebruiksklassen:
| gG | Volledige bereik-beveiliging: Standaardtype voor algemeen gebruik (traag). Praktisch identiek aan de voorgangers gL en gⅠ. |
|---|---|
| gR | Volledige bereik-beveiliging: halfgeleiderapparatuur (super snel, sneller dan gS). |
| gS | Volledige bereik-beveiliging: halfgeleiderapparatuur en lijnbeveiliging (super snel). Vervangt sinds 2006 de fabrieksstandaarden gRL (SIBA) en gGR (Ferraz/Lindner). |
| gF | Volledige bereik-beveiliging: industriële installaties, energiecentrales, tractievoedingssystemen, trolleybussen; 690V, 750V, 1200V; (Snel werkend) |
| gPV | Volledige bereik-beveiliging: nieuwe gebruiksklasse speciaal voor fotovoltaïsche installaties (super snel). Gestandaardiseerd sinds 2010. Vergelijkbaar met gR en gS, maar ontworpen voor gelijkstroom. |
| aR | Gedeeltelijke bereik-beveiliging: Kortsluitbeveiliging voor halfgeleidercomponenten (super snel). Let op: Geen overbelastingsbeveiliging! Dit moet anderszins worden gegarandeerd. |
| aM | Gedeeltelijke bereik-beveiliging: kortsluitbeveiliging voor schakelapparatuur in motorgroepen (traag). Let op: Geen overbelastingsbeveiliging! Dit moet anderszins worden gegarandeerd. |
| gTR | Volledige bereik-beveiliging: (distributienetwerk) transformatoren, secundaire zijde (bijv. 400 V). Draagt 130% belasting gedurende ten minste 10 uur; nationaal VDE-type. |
| gB | Volledige bereik-beveiliging: Mijnbouwapparatuur (kortstondig werkend). Bedrijfsspanningen tot 1000 V; nationaal VDE-type. |
| Verouderde gebruiksklassen | |
| gL | Volledige bereik-beveiliging: kabel- en lijnbeveiliging, traag (verouderd VDE-type). Internationaal in 1998 vervangen door en praktisch identiek aan gG. |
| gⅠ | Volledige bereik-beveiliging: traag (verouderd internationaal IEC-type). In Zwitserland: gL2. In 1998 vervangen door en praktisch identiek aan gG. |
| gⅡ | Volledige bereik-beveiliging: snel werkend (verouderd internationaal IEC-type). In Zwitserland: gL1. Vervangen door gG. |
| TF, gTF | Traag, voorloper van gL. |
Europese en Amerikaanse zekeringen verschillen wat betreft hun nominale stroomdefinitie en uitschakelkarakteristieken.
Nauw verbonden met de uitschakelkarakteristiek is de selectiviteit van een elektrisch distributiesysteem: in het geval van kortsluiting of overbelasting mag alleen de zekering van het betreffende circuit doorslaan, maar niet de hogergelegen zekeringen die ook andere circuits beschermen. Daarom moeten de zekeringen qua responsgedrag op elkaar worden afgestemd.
In het geval van kortsluiting of een hoge inschakelstroom is de doorlaatenergie I2t (integraal van de gekwadrateerde stroom over de tijd, ook wel smeltintegraal of stroomintegraal genoemd) van belang. Vermenigvuldigd met de ohmse weerstand van de zekering beschrijft deze de energiewaarde die er net niet toe leidt dat de zekering doorslaat: het vermogensverlies (Joule-opwarming) bij het zekeringelement hangt af van het kwadraat van de stroom en leidt tot een bepaalde temperatuur die de zekering binnen een bepaalde tijd activeert. De doorlaatenergie mag bij het dimensioneren van zekeringen nooit volledig worden benut, aangezien ze over vele dergelijke schakelcycli thermisch veranderen en voortijdig kunnen doorslaan.
Schroefzekeringen
Een schroefzekeringshouder voor een D-zekering bestaat uit een vaste zekeringvoet met het pas-element (passchroef) en een uitneembare schroefdop met een kijkvenster. Het zekeringinzetstuk (smeltpatroon, zekering) heeft een gekleurde statusindicator (identificatiemarkering, ook wel schakelstatusindicator of onderbrekingsdetector genoemd) die zich achter het venster van de schroefdop bevindt wanneer de zekering is ingeschroefd, en een voetcontact dat is gekoppeld aan de diameter van het pashuls-inzetstuk. De pashulzen zijn vaak kleurgecodeerd en identiek aan de kleur van het identificatie-element van de zekering (zie tabel hieronder). De binnendiameter van de geïsoleerde kop van de passchroef beperkt de diameter en daarmee de nominale stroom van de zekeringmaten die kunnen worden gebruikt. De schroef moet stevig worden aangedraaid met een speciaal gereedschap dat in twee groeven op de cilindermantel van het isolatielichaam grijpt en moet passend worden gekozen voor de belastbaarheid van de geïnstalleerde lijn.
Het zekeringinzetstuk is het reactieve, vervangbare deel van een zekering.
Schroefzekeringen hebben voetcontacten met diametergradaties afhankelijk van de nominale stroom. De voet van de zekeringhouder bevat een bijbehorend gekleurd pas-element (passchroef, pashuls) dat voorkomt dat zekeringen met een hogere nominale stroom dan bedoeld worden gebruikt. Traditioneel is er een uitzondering voor Diazed DII-zekeringen, waardoor een 10 A-zekering kan worden uitgerust met een 6 A-passchroef. Het speciale type wordt aangeduid als 10A/6F, 10/6A of 10R/6.
| Nominale stroom | Kleur | Voetdiameter | |||
|---|---|---|---|---|---|
| D | DL | D0 | |||
| 2 A | Roze | 6 mm | 8 mm | 7,3 mm | |
| 4 A | Bruin | ||||
| 6 A | Groen | ||||
| (10 A met 6 A voet) | Rood | ||||
| 10 A | 8 mm | 8 mm | 8,5 mm | ||
| (13 A) | Zwart | ||||
| 16 A | Grijs | 10 mm | 10 mm | 9,7 mm | |
| 20 A | Blauw | 12 mm | 12 mm | 10,9 mm | |
| 25 A | Geel | 14 mm | 12,1 mm | ||
| 32 A | Violet | ||||
| 35 A (40 A) | Zwart | 16 mm | 13,3 mm | ||
| 50A | Wit | 18 mm | 14,9 mm | ||
| 63 A | Koper | 20 mm | 15,9 mm | ||
| 80 A | Zilver | 21,4 mm | |||
| 100 A | Rood | 24,2 mm | |||
In het midden van het kopcontact van het zekeringinzetstuk bevindt zich een gekleurd metalen plaatje, de identificatiemarkering, als schakelstatusindicator. Het wordt ondersteund door een veer en vastgehouden door een draad met een hoge weerstand, die is bevestigd aan het voetcontact van het zekeringinzetstuk. Na het smelten van de smeltgeleider smelt ook de houdraad van de identificatiemarkering, waardoor de identificatiemarkering wordt uitgeworpen. Een glazen venster in de schroefdop voorkomt dat de identificatiemarkering eruit valt en maakt een visuele inspectie van de doorgeslagen zekering mogelijk.
Identificatiemarkeringen en pashulzen zijn kleurgecodeerd afhankelijk van de nominale stroom. Bij het ontwikkelen van D-type zekeringen in 1906 werden de kleuren van de Germania-postzegelset uit 1900 gekozen als ezelsbruggetje. Deze en latere postzegels hadden de volgende kleuren: 5-pfennigzegel groen, 10-pfennigzegel rood, 15-pfennigzegel grijs, 20-pfennigzegel blauw, 25-pfennigzegel geel.
Het belangrijkste verschil tussen D-type en D0-type zekeringen, naast hun verschillende afmetingen, is de toelaatbare bedrijfsspanning: terwijl D-type zekeringen geschikt zijn voor een spanning tot 500 V, en speciale types tot 750 V (zowel AC als DC), is het D0-systeem alleen bedoeld voor een spanning tot 400 V AC en 250 V DC.
Vandaag de dag worden schroefzekeringen van de gebruiksklasse gG (voorheen gL tot 1998) gebruikt als lijnbeveiligingszekeringen, bijvoorbeeld om lijnen naar verdelers te beveiligen. Schroefzekeringen worden af en toe nog steeds gebruikt in combinatie met motorbeveiligingsschakelaars om motoren te beveiligen wanneer machines met bijzonder hoge inschakelstromen worden gebruikt.
Schroefzekeringen (D, D0) mogen alleen onder belasting worden bediend onder de volgende voorwaarden:
- Alleen door geschoold personeel
- AC-spanning boven 400 V, nominale stroom maximaal 16 A
- DC-spanning 25-60 V, nominale stroom maximaal 6 A
- DC-spanning 60-120 V, nominale stroom maximaal 2 A
- DC-spanning 120-750 V, nominale stroom maximaal 1 A
- Ook door leken
- AC-spanning max. 400 V, nominale stroom tot 63 A
- DC-spanning max. 25 V
D-Systeem (DIAZED)
Het D-systeem (ook DIAZED; diametraal afgestudeerde tweedelige Edison-zekeringsplug) werd ontwikkeld door Siemens-Schuckertwerke, aanvankelijk in de huidige maat DⅡ. DIAZED is een merk, daarom is de neutrale standaardbenaming D-systeem of D-zekering. Het verving de voorheen gangbare eendelige zekeringspluggen, die vandaag de dag in de VS nog steeds worden gebruikt als "plug fuses". Het nieuwe aan dit systeem was de scheiding van de schroefdop en het zekeringinzetstuk ("patroon"). D-zekeringen zijn verkrijgbaar in vijf maten. De aanduiding bestaat uit de letter D en een Romeins cijfer. Trage types worden ook aangeduid als DT.
| Maat | Nominale stroom (Waarden tussen haakjes zijn ongebruikelijk) | Schroefdraad1 | Ø Porseleinen patroon | Totale lengte | Schakelvermogen | Nominale spanning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DⅠ (Zwitserland) | 2, 4, 6, 10, 16 A | SE 21 | 17 mm | 33 mm | 10 kA | 250 V AC |
| NDz (DⅠ, gF) TNDz (DⅠ, gG) | 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25 A | E 16 | 13 mm | 50 mm | 4 kA 1,6 kA | 500 V AC 500 V DC |
| DⅡ | 2, 4, 6, 10, (13,) 16, 20, 25, (35) A | E 27 | 22 mm | 50 kA 8 kA | 500 V AC 500 V DC | |
| DⅢ | (32,) 35, (40,) 50, 63 A | E 33 | 27 mm | |||
| DⅣ | 80, 100 A | E 40 (oud) | 33 mm | 50 mm | ||
| G 1¼″ of R 1¼″ | 56 mm | |||||
| DⅤ | 125, 160, 200 A | E 57 (oud) | 46 mm | 50 mm | ||
| G 2″ of R 2" | 56 mm |
1Schroefdraad van de schroefdop: E = Edison-draad, G = pijpdraad, recht, R = pijpdraad, uitwendige draad conisch
De NDz-zekeringen (minder gebruikelijk ND of DⅠ genoemd) met een kleinere diameter werden eind jaren 20 geïntroduceerd en worden ook wel "spaarpatronen" genoemd omdat ze met een verloopring in DⅡ-fittingen kunnen worden geïnstalleerd. Tegenwoordig worden ze nauwelijks meer gebruikt in oude installaties, hoewel het korte DⅠ-ontwerp met schroefdop SE 21 in Zwitserland wijdverbreid is. De meest voorkomende Diazed-zekering is waarschijnlijk maat DⅡ. Deze kan ook met een borgveer in DⅢ-fittingen worden geplaatst. De maten DⅢ, DⅣ en DⅤ worden vandaag de dag nog steeds gebruikt in oudere netverdeelkasten. De maten DⅣ en DⅤ worden al decennia niet meer in nieuwe installaties geplaatst, aangezien NH-zekeringen beter geschikt zijn voor zulke hoge stromen en voor gebruik onder belasting. De maten DⅡ en DⅢ zijn ook verkrijgbaar in normale of verlengde versies voor hogere nominale spanningen. Typische voorbeelden zijn 690 V driefasige wisselstroom in de industrie en energiecentrales, evenals voor spoorwegstroomsystemen en trolleybussen tot 750 V of tot 1200 V.
| Maat | Nominale stroom (Waarden tussen haakjes zijn ongebruikelijk) | Karakteristiek | Schroefdraad1 | Ø Porseleinen patroon | Totale lengte | Schakelvermogen | Nominale spanning | Opmerking |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DⅡ (690V, normaal) | 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25 A | gF | E 27 | 22 mm | 50 mm | 50 kA 8 kA | 690 V AC 440 V of 600 V DC | Oost-Europa, niet voor nieuwe installaties |
| 2, 4, 6, 10, (13), 16, 20, 25 A | gG | 690 V AC 250 V DC | ||||||
| DⅢ (690V, normaal) | 35, 50, 63 A | gF | E 33 | 27 mm | 50 mm | 690 V AC 690 V DC | ||
| (32), 35, (40), 50, 63 A | gG | 690 V AC 250 V DC | ||||||
| DⅢ (690V, lang) | 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35, 50, 63 A | gG | 70mm | 690 V AC 600 V DC | ||||
| DⅢ (750V, lang) | 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35, 50, 63 A | gF | Z 33 (E 33S, 32,5x1,7 mm) | 10 kA 10 kA | 750 V AC 750 V DC | fijne draad voor betere losdraaibeveiliging | ||
| DⅢ (1200V, lang) | 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35 A | gF | 1200 V AC 1200 V DC |
1Schroefdraad van de schroefdop: E = Edison-draad
D0-Systeem (NEOZED)
Het D0-systeem (ook NEOZED; nieuw type DIAZED-zekering, neo: "nieuw") werd in 1967 geïntroduceerd door Siemens en Lindner als een vooruitgang van het voorheen dominante D-systeem (DIAZED), en heeft dit in nieuwe installaties vervangen voor zover zekeringbeveiliging nog steeds wordt gebruikt. De voordelen ten opzichte van het D-systeem zijn kleinere afmetingen en een lager vermogensverlies (minder warmteontwikkeling) bij dezelfde nominale stroom. NEOZED is een handelsmerk, daarom is de neutrale standaardbenaming D0-systeem of D0-zekering (uitgesproken als D-nul). D0-zekeringen worden geproduceerd in drie maten.
De aanduiding van een maat bestaat uit "D0" en een Arabisch cijfer:
| Maat | Nominale stroom (Waarden tussen haakjes zijn ongebruikelijk) | Schroefdraad1 | Ø Porseleinen patroon | Totale lengte | Schakelvermogen | Nominale spanning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D01 | 2, 4, 6, 10, (13,) 16 A | E14 | 11 mm | 36 mm | 50 kA 8 kA | 400 V AC 250 V DC |
| D02 | 20, 25, (32,) 35, (40,) 50, 63 A | E18 | 15 mm | |||
| D03 | 80, 100 A | M 30x2 | 22 mm | 43 mm |
1Schroefdraad van de schroefdop: E = Edison-draad, M = metrische draad
D01-zekeringen passen ook in DL-fittingen en kunnen met een speciale borgveer in D02-schroeffittingen worden gebruikt. Het D03-ontwerp wordt zeer zelden gebruikt omdat NH-zekeringen betrouwbaarder zijn gebleken voor hoge nominale stromen. D03-zekeringen mogen niet meer in nieuwe systemen worden geïnstalleerd.
Voor D- en D0-zekeringen zijn er fittingen voor schroefmontage, voor DIN-railmontage en voor railmontage ("opsteekfitting"). Bovendien zijn er voor D0-zekeringen zekeringlastscheiders als zekeringfittingen met een geïntegreerde lastscheider. Voor elke zekeringwissel moet de fitting worden uitgeschakeld met een klep die zich voor de zekeringen bevindt. Deze spannings- en belastingsvrije vervanging verhoogt de operationele veiligheid en de veiligheid voor de gebruiker, aangezien de gebruiker in geen enkel geval in contact kan komen met onder spanning staande componenten. In nieuwere versies van deze lastscheiders worden de zekeringpatronen niet meer geschroefd maar door veerkracht gecontacteerd.
DL-Systeem (Oost-Duitsland)
Als vervanging voor het D-systeem werd het ruimtebesparende DL-systeem voor 380V AC in de DDR geïntroduceerd. Het ontwerp is vergelijkbaar met dat van D01-zekeringen, maar is ontworpen voor maximaal 20A. Voor oudere systemen met rechtsbescherming worden DL-zekeringen nog steeds geproduceerd met de gebruiksklasse gG en een nominale spanning van 400V AC.
D01-zekeringen (NEOZED) tot 16A passen ook in DL-fittingen, maar niet andersom.
| Maat | Nominale stroom (Waarden tussen haakjes zijn ongebruikelijk) | Schroefdraad1 | Ø Porseleinen patroon | Totale lengte | Schakelvermogen | Nominale spanning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DL | 2, 4, 6, 10, 16, 20 A | E 16 | 13 mm | 36 mm | 20 kA | 380/400 V AC |
1Schroefdraad van de schroefdop: E = Edison-draad
NH-zekeringen
Laagspannings-hoogvermogenszekeringen, ook wel NH-zekeringen genoemd, worden ook wel meszekeringen of zwaardzekeringen genoemd (en in verband met huisaansluitkasten als tankzekeringen). Het kenmerkende is de aanzienlijk grotere afmeting in vergelijking met schroefzekeringen, evenals de massieve contactmessen aan beide uiteinden voor het geleiden en scheiden van grotere stromen. Veelvoorkomende versies van NH-zekeringen maken veilig verbreken van kortsluitfoutstromen tot 120 kA (nominaal uitschakelvermogen) mogelijk, waarbij de gestandaardiseerde nominale stroom tot 1.250 A (nominale stroom) bedraagt. Buiten de standaard zijn zekeringen met een nominale stroom tot 1.600 A beschikbaar. NH-zekeringen hebben een indicator die een defecte zekering weergeeft. Afhankelijk van de versie is deze ontworpen als een klepindicator die aan de kopse kant (boven) is gemonteerd of als een middenindicator die vanaf de voorkant zichtbaar is wanneer de zekering is geplaatst. NH-zekeringen met twee indicatoren (combinatie-indicatoren) zijn ook verkrijgbaar. NH-zekeringen zijn verkrijgbaar met verschillende uitschakelkarakteristieken, die worden beschreven in de sectie over gebruiksklassen.
NH-zekeringen worden vervaardigd in verschillende maten voor verschillende nominale stroombereiken. Maat 0 is niet langer toegestaan in nieuwe installaties.
| Maat | Nominale stroom | Meslengte (ca.) | Voor alle maten | |
|---|---|---|---|---|
| Schakelvermogen | Nominale spanning | |||
| 00/000 | 2 A tot 160 A | 125 mm | min. 50 kA typ. 100–120 kA 25 kA | (400 V) 500 V 690 V 250 V 440 V DC |
| 0 | 6 A tot 250 A | 125 mm | ||
| 1 | 16 A tot 355 A | 135 mm | ||
| 2 | 25 A tot 500 A | 150 mm | ||
| 3 | 250 A tot 800 A | |||
| 4/4a | 400 A tot 1600 A | 200 mm | ||
NH-zekeringen worden gebruikt in het hoge stroombereik van laagspanningsnetwerken en worden op grote schaal gebruikt in industriële installaties. Ze worden ook gebruikt in openbare stroomnetten, bijvoorbeeld in transformatorstations, hoofdverdeelinrichtingen of in de meterkast van gebouwen en als meterzekering.
In het gebied vóór de meter van klantensystemen vereist de TAB 2007 (Technische Aansluitvoorwaarden van Energienetbeheerders) een uitschakelinrichting per meter. Citaat:
"Een uitschakelinrichting is een apparaat voor het loskoppelen van het klantsysteem van het distributienet, dat ook door de klant (elektrische leek) kan worden bediend (bijv. SMB)."
Selectieve stroomonderbrekers of Neozed-lastscheiders voldoen bijvoorbeeld aan deze eis, maar NH-zekeringen niet. Daarom worden NH-zekeringen in nieuwe installaties alleen als meterzekering gebruikt als er een andere uitschakelinrichting aanwezig is die door leken kan worden bediend (bijv. in de vorm van een meterbeveiliging met een Neozed-lastscheider).
Draadzekeringshouder
In het VK zijn groepenkasten in oudere installaties uitgerust met zekeringhouders die kunnen worden voorzien van gesloten zekeringpatronen of halfopen, opnieuw bedradbare zekeringen.
In dit systeem, geproduceerd door bedrijven als Wylex, kan de gebruiker de zekeringdraad in het zekeringelement vervangen. Losse zekeringdraad kan worden gekocht in supermarkten, tankstations en bouwmarkten. De draadzekeringshouder is gespecificeerd in de Britse norm BS 3036 en kan worden uitgerust met zekeringdraad voor stromen van 5 A, 15 A, 20 A of 30 A.
Volgens BS 7671 mag de nominale stroom van dergelijke zekeringen niet meer bedragen dan 0,725 keer de continue nominale stroom van het circuit. Stroomonderbrekers kunnen worden gebruikt als vervanging voor deze zekeringen.
Mogelijke gevaren van dit systeem zijn onder meer ongetrainde personen die aan elektrische systemen werken, het opzettelijk of onbedoeld overdimensioneren van circuits, en het gebruik van ongeschikt, geleidend "zekeringmateriaal" zoals munten, spijkers, haarspelden, draadresten of paperclips. Het type zekeringmateriaal dat wordt gebruikt, kan niet worden bepaald zonder de zekering te verwijderen. Bovendien is het uitschakelvermogen van opnieuw bedradbare zekeringen veel lager dan dat van met zand gevulde zekeringen, wat vlambogen kan veroorzaken in aangrenzende installaties.
Stroomonderbrekers
Algemeen
Stroomonderbrekers kunnen, net als zekeringpatronen of vermogensschakelaars, automatisch een circuit onderbreken in geval van overbelasting of kortsluiting. Voor Duitsland gelden de volgende regels voor nieuwe installaties (volgens de Technische Aansluitvoorwaarden in combinatie met DIN 18015-1):
- In distributiekasten voor woningen mogen voor verlichtings- en stopcontactcircuits alleen stroomonderbrekers worden gebruikt die door leken kunnen worden bediend. Zekeringpatronen zijn alleen toegestaan voor vaste apparaten (zoals boilers) of als primaire beveiliging voor onderverdeelkasten.
- Selectieve stroomonderbrekers (SLS) worden gebruikt voor beveiliging in het gebied vóór de meter. NH-zekeringen zijn in dit toepassingsgebied alleen toegestaan als er een andere "niet-professionele uitschakeloptie voor het systeem van de klant" is voorzien, zoals een Neozed-scheidingsschakelaar achter de meter.
In woon- of kantoorruimtes worden doorgaans stroomonderbrekers met een B-karakteristiek gebruikt. De C-karakteristiek wordt gebruikt voor de beveiliging van lijnen en apparaten voor consumenten met hoge inschakelstromen, aangezien de B-karakteristiek tijdens het opstarten valse uitschakeling kan veroorzaken. Bij het beveiligen van circuits met elektronische apparaten (elektronische voorschakelapparaten, schakelende voedingen) met stroomonderbrekers moet speciale aandacht worden besteed aan hun hoge inschakelstromen.
Stroomonderbrekers met B-karakteristiek zijn beschikbaar voor de volgende nominale stromen in overeenstemming met de Renard-reeks: 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50 en 63 ampère. Andere waarden kunnen ook beschikbaar zijn, afhankelijk van de fabrikant. Type C, D, K en Z stroomonderbrekers zijn verkrijgbaar in een grotere verscheidenheid aan typen met waarden tot onder 1 A. In woonruimtes in Duitsland worden individuele circuits doorgaans beveiligd met B-16 stroomonderbrekers (16 A).
De H-karakteristiek wordt sinds de jaren 50 gebruikt voor huishoudelijke circuits om betrouwbare snelle uitschakeling te bereiken bij aanwezigheid van netwerken met hoge impedantie of aardfouten tijdens kortsluiting. Onder de huidige netomstandigheden kan de gevoelige kortsluitingsuitschakeling echter ongewenst worden geactiveerd, wat van invloed is op apparaten met schakelende voedingen (zoals computers, televisies) of motoren (zoals stofzuigers). In dergelijke gevallen wordt aanbevolen om H-stroomonderbrekers te vervangen door B-stroomonderbrekers. Een H10-stroomonderbreker kan meestal worden vervangen door een B13-stroomonderbreker, aangezien deze dezelfde overbelastingskarakteristiek hebben.
Uitschakelkarakteristiek
Stroomonderbrekers worden niet alleen geclassificeerd op hun nominale stroom en ontwerp, maar ook op hun uitschakelkarakteristiek. De momenteel gestandaardiseerde karakteristiektypes zijn B, C, D, E, K en Z, die in de tabel zijn gemarkeerd. De twee waarden voor overstroomuitschakeling duiden op de niet-uitschakelstroom (kleine teststroom) en de uitschakelstroom (grote teststroom). De maximale uitschakeltijd is van toepassing op de uitschakelstroom. Sommige fabrikanten specificeren nauwere toleranties voor de uitschakelstromen voor overstroom- en kortsluitingsbeveiliging.
| Karakteristiek | Gebruik en opmerkingen | Uitschakelstroom (veelvoud van nominale stroom) | ||
|---|---|---|---|---|
| Overbelastingsuitschakeling (thermisch) | Kortsluitingsuitschakeling (magnetisch) | |||
| AC (50 Hz) | DC | |||
| A | Siemens (niet gestandaardiseerd); halfgeleiderbeveiliging; bij hoge netimpedantie; vergelijkbaar met Z | 1,13-1,45 [30°C, 1 uur] (boven 63 A: 2 uur) | 2 - 3 | x 1,5 |
| B | Gebruikt voor standaard lijnbeveiliging | 3 - 5 | ||
| C | Gebruikt voor hogere inschakelstroom (machines, groepen lampen), gebruikelijk in Italië | 5 - 10 | ||
| D | Gebruikt voor sterk inductieve of capacitieve belastingen: transformatoren, elektromagneten, condensatoren, schakelende voedingen | 10 - 20 | ||
| E | "Exact", SMB - Selectieve hoofd-stroomonderbreker | 1,05-1,2 [30°C, 2 uur] | 5 - 6,25 | |
| Z | Halfgeleiderbeveiliging; bij hoge netimpedantie | Stroomonderbrekers volgens EN 60947-2 (VDE 0660-101) 1,05-1,2 [20°C, 2 uur] 1,05-1,3 [30°C, 1 uur] | 2 - 3 | x 1,5 |
| R | Moeller; "rapid", verouderd; identiek aan Z | |||
| K | "Power" (Duits Kraft), voor hoge inschakelstroom, gevoelige overbelastingsuitschakeling | 8 - 14 | ||
| S | Moeller (niet gestandaardiseerd); “Control Transformers” (Duits Steuertransformatoren); vergelijkbaar met D | 13 - 17 | ||
| H | "Household", tot ongeveer 1977; bij hoge netimpedantie; vergelijkbaar met A of Z; Vervangend type in het huishouden: B | 1,5-2,1 (tot 4 A) 1,5-1,9 (6-10 A) 1,4-1,75 (12-25 A) 1,3-1,6 (boven 25 A) [25°C, 1 uur] | 2 -3 | 3 - 5 |
| L | "Line Protection" (oorspronkelijk "Light"), tot 1990; Vervangend type: B; nog steeds gestandaardiseerd als inschroefbare retrofit-stroomonderbreker | ca. 3,5 - 5 | max. 8 | |
| U | "Universal" tot rond 1993 (bijv. ABB, Moeller, Schrack); vaak in Oostenrijk, voorloper: HG; Vervangend type: C | 5,5 - 12 | ||
| U | Tweede variant (zeldzaam, bijv. AEG): overbelastingsvrijgave vergelijkbaar met G | 1,05 - 1,35 [1 uur] | 6 - 10 | x 1,5 |
| G | Apparaatbeveiliging (internationaal “General”), verouderd; Vervangend type: C | |||
| V | "Consumer" (Duits Verbraucher), tot ca. 1990 (bijv. CMC, Weber, ABB); vaak in Zwitserland, verouderd; Vervangend type: C | 1,5-1,9 (10 A) 1,4-1,75 (16-25 A) 1,3-1,6 (32 A) | 7 - 12 | |
Schakelvermogen
Stroomonderbrekers moeten in staat zijn om hoge kortsluitstromen uit te schakelen. Het schakelvermogen, aangeduid als het nominale kortsluituitschakelvermogen Icn, is normatief als volgt geclassificeerd:
| Schakelvermogen (230/400VAC 50Hz) | Opmerking |
|---|---|
| 3.000 A | Niet toegestaan in Duitsland en Oostenrijk. |
| 4.500 A | Gebruikt in Italië voor eenfasige verbruikers. |
| 6.000 A | Minimumwaarde in Duitsland (volgens TAB) en Oostenrijk. Gebruikelijk voor woon- en kantoorgebouwen en kleine bedrijven. |
| 10.000 A | Gebruikt in industriële installaties. |
| 15.000 A | Gebruikt in de industrie en voor speciale gevallen. |
| 25.000 A | Hoogwaardige MCB's en selectieve stroomonderbrekers. |
Daarnaast zijn er eisen voor kortsluitstroombegrenzing. In Duitsland is volgens de technische aansluitvoorwaarden voor stroomonderbrekers tot 32 A alleen energiebegrenzingsklasse 3 (selectiviteitsklasse 3, "hoge eisen") geldig, die de hoogste kortsluitstroombegrenzing heeft volgens VDE 0641.
In het geval van kortsluiting is de stroom (prospectieve kortsluitstroom) zeer hoog, enkel bepaald door de netimpedantie (interne weerstand). De stroomonderbreker beperkt de kortsluitstroom door zijn ontwerp tot een lagere waarde. Een hoge energiebegrenzing zorgt voor een hoge selectiviteit met stroomopwaarts geplaatste zekeringpatronen en beschermt het systeem tegen elektromagnetische effecten.
Functionaliteit
Ontwerp
Stroomonderbrekers hebben een kunststof behuizing. Oudere versies waren cilindervormig en werden gebruikt in plaats van de voorheen gebruikelijke inschroefzekeringen in Edison-schroefdraad of ingeschroefd met een dunne metalen strip. Moderne stroomonderbrekers hebben rechthoekige behuizingen en kunnen dicht bij elkaar op een montagerail (DIN-rail) worden gemonteerd.
Eenpolige stroomonderbrekers zijn tegenwoordig meestal één module (1 TE) breed. De breedte van één module is 18 mm. Volgens de DIN 43880:1988-12 norm moet de installatiebreedte van de apparaten tussen 17,5 en 18,0 mm liggen. Tweepolige versies worden geproduceerd met breedtes van 2 TE, 1,5 TE of 1 TE. Drie- en vierpolige stroomonderbrekers zijn navenant breder. Er zijn ook stroomonderbrekers met een breedte van 1,5 TE per pool. Deze zijn meestal ontworpen voor nominale stromen van 80 A tot 125 A en/of met een zeer hoog uitschakelvermogen. Een selectieve stroomonderbreker is 1,5 TE breed, oudere types zijn 2 TE. Ze worden gemonteerd op een rail met een hart-op-hartafstand van 40 mm. Als alternatief worden de selectieve stroomonderbrekers ook op normale DIN-rails gemonteerd, maar ze passen niet in conventionele kleine distributiekasten.
Als een stroomonderbreker ook de nulgeleider moet schakelen, moeten speciale stroomonderbrekers worden gebruikt, aangezien het contact voor de nulgeleider vertraagd moet openen en voorlopend moet sluiten. Dit zorgt ervoor dat de fase nooit wordt geschakeld zonder de nulgeleider.
Structuur
- Schakelhendel voor handmatige aan/uit-bediening. Bevat ook de visuele indicatie van de schakelstatus.
- Uitschakelmechanisme voor het vrijgeven van de stroomonderbreker onder foutomstandigheden.
- Schakelcontact voor het maken of verbreken van de elektrische verbinding.
- Terminalaansluitingen voor elektrische verbinding.
- Bimetaalstrip voor thermisch geactiveerde overbelastingsbeveiliging.
- Kalibratieschroef die door de fabrikant wordt gebruikt om het thermische uitschakelgedrag in te stellen (onderdeel van de karakteristieke curve).
- Elektromagnetische uitschakelspoel voor hoge stromen, doorgaans kortsluitstromen.
- Boogdovende kamer voor het doven van de vlamboog tijdens onderbreking van een kortsluitstroom. De boog beweegt van het openende schakelcontact (3) naar het gebied van de boogdovende kamer, waar deze wordt gedoofd door splitsing en koeling.
Uitschakelmechanisme
Het uitschakelmechanisme kan op vier manieren worden geactiveerd:
- Uitschakeling door overbelasting
- Als de vooraf bepaalde nominale waarde van de stroom die door de stroomonderbreker stroomt gedurende een langere periode aanzienlijk wordt overschreden, vindt uitschakeling plaats. De tijd tot de uitschakeling hangt af van de sterkte van de overstroom; deze is korter bij hoge overstromen dan bij lichte afwijkingen van de nominale stroom. Een bimetaal wordt gebruikt om het uitschakelmechanisme (thermische uitschakeling) te activeren door te buigen wanneer het wordt verwarmd door de stroom die erdoorheen stroomt.
- Elektromagnetische uitschakeling door kortsluiting
- Als er een kortsluiting in een systeem optreedt, vindt uitschakeling binnen enkele milliseconden plaats door een elektromagneet die wordt aangedreven door de stroomtoevoer.
- Handmatige uitschakeling
- Circuits kunnen handmatig worden uitgeschakeld bij de stroomonderbreker voor onderhoud of tijdelijke uitschakeling. Hiervoor bevindt zich aan de voorzijde een tuimelschakelaar of vrijgaveknop.
- Uitschakeling door aanvullende modules
- Voor de meeste stroomonderbrekers van gerenommeerde fabrikanten zijn er aanbouwbare hulpschakelaars, onderspannings- en overstroomvrijgaveapparaten, aardlekschakelaars (RCD's), vlamboogdetectieapparaten (AFDD's) en motoraandrijvingen (automatische herinschakelaars) die kunnen worden gebruikt om de stroomonderbreker te bedienen. De aanvullende modules worden aan de rechter- of linkerzijde van de stroomonderbreker bevestigd of dienovereenkomstig in de verdeelkast bedraad, afhankelijk van de stroomonderbreker.
Vrijloop-uitschakeling
Een belangrijk kenmerk van stroomonderbrekers is het onbeïnvloedbare uitschakelmechanisme. Het zorgt ervoor dat bij kortsluiting onmiddellijke uitschakeling plaatsvindt, zelfs als de bedieningshendel wordt gemanipuleerd of in de "aan"-positie wordt gehouden.
Reset
Na een uitschakeling door overbelasting moet de bimetaalstrip eerst afkoelen voordat een reset kan worden uitgevoerd. De handmatige reset die nodig is voor het herstarten waarschuwt de gebruiker voor een mogelijk probleem en voorkomt automatisch resetten (fail-safe). Dit voorkomt ongecontroleerde herstarts van overbelaste apparatuur of het ongecontroleerd opnieuw inschakelen van defecte apparaten/installaties.
Met dank aan deze vertalers:
100%
Deze vertalers helpen ons de wereld te repareren! Doe je mee?
Begin met vertalen ›
0 opmerkingen