Uitschakelvermogen versus stroomonderbrekerclassificaties: zijn ze hetzelfde?

Uitschakelvermogen en vermogen van stroomonderbrekers worden vaak met elkaar verward, maar ze dienen verschillende doeleinden in elektrische systemen. 

Onderbrekingsvermogen verwijst naar de maximale fout die veilig kan worden onderbroken, terwijl de waarden van stroomonderbrekers meerdere specificaties omvatten, zoals spanning, stroom en onderbrekingscapaciteit van stroomonderbrekers. 

Om de juiste zekering te selecteren, is kennis van beide nodig. 

In deze gids leggen we de verschillen uit en leggen we uit waarom beide systemen van cruciaal belang zijn voor de elektrische veiligheid.

Belangrijkste verschillen tussen uitschakelvermogen en stroomonderbrekerclassificaties

Als u deze verschillen begrijpt, kunt u gemakkelijker de juiste stroomonderbreker voor elke elektrische toepassing selecteren.

Inzicht in de classificaties van stroomonderbrekers

De classificatie van een stroomonderbreker bestaat uit een aantal elektrische parameters die bepalen hoe een stroomonderbreker onder normale omstandigheden en bij storingen werkt.

Deze beoordelingen zorgen ervoor dat een breaker effectief functioneert binnen de ontworpen limieten. De belangrijkste specificaties zijn:

Nominale stroom (In)

Dit is de continue stroom die een schakelaar kan voeren zonder te trippen. Het wordt gemeten in ampère (A) en varieert doorgaans van 1A tot enkele duizenden ampère, afhankelijk van het type schakelaar.

Nominale spanning (Ue)

Dit definieert de maximale systeemspanning waarop de schakelaar veilig kan werken. Voorbeelden zijn 230V, 400V, 11kV en 33kV voor laag-, midden- en hoogspanningstoepassingen.

Nominale frequentie (Hz)

De meeste stroomonderbrekers zijn geschikt voor 50 Hz of 60 Hz, wat overeenkomt met standaard wisselstroomvoorzieningen wereldwijd.

Breukvermogen (Icu / Ics)

Hier komt het breekvermogen om de hoek kijken. Het is de maximale foutstroom die de schakelaar aankan zonder permanente schade op te lopen.

Wat is breekvermogen?

Het uitschakelvermogen (ook wel afschakelvermogen genoemd) van een installatieautomaat is het vermogen om kortsluitstromen veilig te onderbreken. 

Wanneer er een kortsluiting optreedt, loopt er een enorme stroomstoot door de schakelaar en moet het circuit worden losgekoppeld om elektrische branden of schade aan de apparatuur te voorkomen.

Breukcapaciteitstypen

Er zijn twee hoofdtypen breekvermogen:

• Ultieme breekcapaciteit (Icu) – De hoogste foutstroom die een stroomonderbreker kan onderbreken voordat deze faalt.
• Service Breaking Capacity (ICS) – Een percentage van Icu, dat aangeeft hoeveel foutstroom de schakelaar herhaaldelijk kan verwerken zonder schade.

Het meten van het breekvermogen

Wat het uitschakelvermogen bepaalt of hoe het wordt gemeten in kiloampère (kA) varieert afhankelijk van het elektrische systeem, zoals hieronder samengevat:

Het kiezen van het juiste uitschakelvermogen is cruciaal om catastrofale stroomstoringen te voorkomen.

Waarom het schakelvermogen van belang is bij elektrische veiligheid

Een kortsluitingsscenario van een stroomonderbreker kan leiden tot ernstige schade als de uitschakelcapaciteit onvoldoende is. Enkele belangrijke risico's zijn:

• Elektrische branden – Hoge foutstromen kunnen oververhitting veroorzaken, wat brandgevaar oplevert.
• Schade aan apparatuur – Transformatoren, motoren en bedrading kunnen onherstelbare schade oplopen.
• Veiligheidsrisico's – Als een stroomonderbreker de overmatige stroom niet onderbreekt, kan dit leiden tot elektrische schokken of explosies.

Het is van cruciaal belang voor de veiligheid dat de onderbrekingscapaciteit van een stroomonderbreker overeenkomt met de potentiële foutstroom van het systeem.

Gebruik van hoogwaardige kortsluitstroomonderbrekers is een optimale oplossing.

Hoe u de juiste stroomonderbreker selecteert op basis van het uitschakelvermogen

Volg deze stappen bij het kiezen van een stroomonderbreker:

Stap #1: Bepaal de kortsluitstroom van het systeem

Gebruik de transformatorcapaciteit, kabellengte en impedantie om de maximale kortsluitstroom in uw systeem te berekenen.

Stap #2: Pas de uitschakelcapaciteit van de schakelaar aan

Selecteer een schakelaar met een hoger uitschakelvermogen dan de verwachte foutstroom.

Stap #3: Houd rekening met de systeemspanning en toepassing

• Voor residentiële systemen is een zekering van 6kA tot 10kA voldoende.
• Voor industrieel gebruik kan 50kA+ vereist zijn.

Een juiste keuze zorgt ervoor dat de schakelaar het circuit veilig kan uitschakelen, zelfs onder extreme omstandigheden.

Impact van onderbrekingscapaciteit op systeemcoördinatie

Het schakelvermogen speelt een cruciale rol bij de coördinatie van het systeem, vooral in elektriciteitsnetwerken met meerdere niveaus. 

Stroomonderbrekers moeten niet alleen worden geselecteerd op basis van hun vermogen om foutstromen te onderbreken, maar ook op basis van hun functionaliteit om te kunnen samenwerken met de boven- en onderstroomse beveiligingsapparatuur.

Door een goede coördinatie kunnen kleinere schakelaars eerder uitschakelen dan grotere stroomopwaartse schakelaars. Hierdoor worden onderbrekingen in de dienstverlening tot een minimum beperkt en wordt het hele systeem beschermd. 

Dit proces, dat selectieve coördinatie wordt genoemd, zorgt ervoor dat alleen het gedeelte van het circuit dat door de storing is getroffen, wordt losgekoppeld, waardoor de betrouwbaarheid van het systeem wordt verbeterd.

Bij het ontwerpen van een elektrisch systeem moeten ingenieurs de foutstromen op elk niveau berekenen en schakelaars kiezen met een uitschakelvermogen dat past bij de beveiligingshiërarchie van het systeem. 

Zo wordt ervoor gezorgd dat storingen worden geïsoleerd zonder dat het hele netwerk wordt beïnvloed.

Veelgestelde vragen over het uitschakelvermogen en de classificatie van stroomonderbrekers

Wat bepaalt de capaciteit van een circuit?

De capaciteit van een circuit hangt af van de spanning, de stroomvraag en de maximale kortsluitstroom die het aankan. Deze factoren helpen bij het selecteren van een stroomonderbreker met de juiste waarden.

Wat gebeurt er als het uitschakelvermogen van een schakelaar te laag is?

Als de foutstroom de uitschakelcapaciteit van de schakelaar overschrijdt, kan het zijn dat de schakelaar niet uitschakelt. Dit kan leiden tot ernstige elektrische gevaren, zoals brand of explosies.

Hoe wordt het uitschakelvermogen van een stroomonderbreker berekend?

Het uitschakelvermogen wordt berekend op basis van de kortsluitstroom van het systeem met behulp van:

waarbij Isc de kortsluitstroom is, V de systeemspanning en Z de totale systeemimpedantie.

Is een hogere breekcapaciteit altijd beter?

Niet per se. Hogere onderbrekercapaciteiten zijn duurder en zijn mogelijk onnodig voor systemen met lage foutstroom. Het is het beste om de capaciteit van de onderbreker af te stemmen op de vereisten van het systeem.

Hoe vaak moeten stroomonderbrekers worden getest op uitschakelvermogen?

Regelmatig testen om de 1-3 jaar zorgt ervoor dat de schakelaar correct functioneert onder storingsomstandigheden. Industrieën met apparatuur met een hoog vermogen zouden vaker testen moeten uitvoeren.

Uitschakelvermogen versus classificatie van stroomonderbrekers: conclusie

Hoewel het uitschakelvermogen een essentieel onderdeel is van de classificatie van stroomonderbrekers, zijn ze niet hetzelfde. 

Het onderbrekingsvermogen van stroomonderbrekers heeft betrekking op de maximale foutstroom die een stroomonderbreker kan onderbreken, terwijl de waarden van stroomonderbrekers meerdere operationele parameters definiëren. 

Als u beide begrijpt, bent u verzekerd van elektrische veiligheid, een goede bescherming van uw apparatuur en naleving van de industrienormen.

Bronnen:

Kortsluitonderbrekingscapaciteit van stroomonderbrekers en hoe u deze selecteert

Wat is de service-onderbrekingscapaciteit?

Wat is het uitschakelvermogen van de stroomonderbreker?

Fundamentele kenmerken van een stroomonderbreker

Classificatie van de stroomonderbreker

Verschil tussen kortsluitvermogen en maximale onderbrekingsvermogen (ICU)