Avond Middelbare Technische Opleidingen Saramacca
Onderzoek naar de NEN 1010 veiligheidsbepalingen voor de
laagspanningsinstallatie van Supermarkt Ni Hao
Student:
Richting:
Schoolbegeleider:
Bedrijfsbegeleider:
Perkash Sardjoe
Elektrotechniek – Energie-overdracht
K. Goercharan
R. Tedjai
Opbouw presentatie
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Inleiding
Probleemstelling
Doelstelling
Onderzoeksvragen
Plan van aanpak
De specificaties van de supermarkt
Enkele factoren die een belangrijke rol spelen in een elektrische installatie
De beveiliging van de elektrische installatie
Conclusies
Aanbeveling.
2
Probleemstelling
In hoeverre voldoet de Elektrotechnische installatie van Supermarkt Ni Hao aan de
NEN1010 veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallatie?
Doelstelling
Het doel is om na te gaan in hoeverre de elektrische installatie voldoet aan de NEN
1010. De NEN 1010 zijn internationale voorschriften voor laagspannings installatie
en wordt gehanteerd door N.V. Energie Bedrijven Suriname ( N.V. E.B.S)
3
Onderzoeksvragen
1. Waaruit bestaat de elektrische installatie van de supermarkt?
2. Hoe ziet de elektrische licht- en krachtinstallatie van de supermarkt eruit?
3. Over welk aardingssysteem beschikt de elektrische installatie van de
supermarkt?
4. Welke aanpassingen zijn noodzakelijk om de elektrische installatie te
beveiligen tegen spanning fluctuatie?
4
Plan van aanpak
Dit project is tot stand gekomen middels:
1. Veldoriëntatie, literatuurstudie en het bestuderen van het installatieschema.
2. Onderzoeken naar de type aardingsinstallatie.
3. Berekenen van de bedrijfstroom IB.
4. Berekenen van het spanningsverlies en bepalen van de kortsluitvastheid.
5
De lokatie van de supermarkt
6
Enkele belangrijke factoren van een elektra installatie (1)
1. De lengte van een kabel; indien stroom een lange afstand moet afleggen dan
moet niet alleen rekening gehouden worden met spanningsverliezen, maar
zeker ook warmteverliezen. Dit komt omdat een kabel een bepaalde
weerstand heeft die evenredig toeneemt met de lengte van de kabel.
2. Het spanningsverlies; het spanningsverlies tussen het begin van de installatie
en de aansluitpunten mag niet meer bedragen dan 2% van de bronspanning.
Bij een twee- of driefasen net is dat 4,4V (2% van 220V).
3. (Thermische) kortsluitvastheid; kabels moeten tegen kortsluitingen worden
beveiligd. Kortsluitstromen moeten worden onderbroken, voordat de kabels
de hoogst toelaatbare temperatuur (bij kortsluiting) heeft bereikt.
7
Enkele belangrijke factoren van een elektra installatie (2)
Het spanningsverlies van de kabel wordt bepaald met de volgende formule:
𝑳𝑲 𝐱 𝑰𝑩 𝐱 𝝆 𝐱 𝟑 𝐱 𝒇𝒄
𝑼𝒗 =
𝑺
Hierin is:
1. Uv  het spanningsverlies in Volt (V)
2. IB  de belastingsstroom in Ampére (A)
3. Lk  de maximale lengte van de leiding in meter (m)
Ωmm2
4. Ρ  de soortelijke weerstand van het geleidermateriaal = 0,0175 m bij koper
5. 𝑓𝑐  de correctiefactor = 1,275 standaard
6. S  de doorsnede van de geleider in mm2
8
De beveiliging van de elektrische installatie (1)
Het is belangrijk om de installatie te beveiligen om kortsluitingen en overbelastingen te voorkomen.
Bij het samenstellen van de verdeelinrichting van de supermarkt is ervoor gekozen
om de installatie gescheiden uit te voeren, namelijk:
1. Een installatie voor de verlichting. Hiertoe worden gerekend de lampen van
127V en de 220V wandcontactdoosen. Verder is ervoor gezorgd dat deze
groepen beneden de 1200 VA zijn gebleven.
2. Een krachtinstallatie bestemd voor de airconditioners en machines.
Om de groepen te kunnen beveiligen bij deze installatie is er gebruik gemaakt van
installatieautomaten (eindgroepbreakers) en smeltpatronen.
9
De beveiliging van de elektrische installatie (2)
Installatieautomaten
De installatieautomaten komen voor in 16A tot en met 125A. Deze dienen om de
elektrische installaties te beveiligen tegen kortsluitstromen en overbelasting.
De installatieautomaten die in deze elektrische installatie voorkomen, zijn:
1. Bij de verlichtingsinstallatie is er bij de 127V groepen 16A breakers gebruikt.
2. Bij de krachtinstallatie is er bij de verschillende apparaten gebruik gemaakt
van beveiligingen tussen de 25A en 100A.
10
De beveiliging van de elektrische installatie (3)
Mespatronen
De mespatronen zijn toegepast in verdeelnetten met een kortsluitstroom die
overeenkomt met de opgegeven kortsluitvastheid van de veiligheid. Deze waarden
worden uiteraard niet bereik omdat de stroom, ver voordat deze waarde bereikt
wordt, reeds is uitgeschakeld. De mespatronen zijn gebruikt om de kabels te
beschermen tegen kortsluiting.
11
De aarding van de installatie (1)
Aarding is een onderdeel van elektrische installaties dat beschermt tegen
foutstromen.
Foutstromen worden voornamelijk veroorzaakt door isolatiefouten van een geleider
en daaropvolgend contact met een geleidend oppervlak.
In de benaming van de aardingssystemen wordt een lettercodering gebruikt,
waarvan de meest gebruikte worden aangeduid met TT en TN.
De toepassing van het TT‐stelsel is beperkt tot kleinere installaties (huishoudens).
Bij grotere installaties is een TN‐stelsel nodig. In een TN‐stelsel is een punt van de
voedingsbron met aarde verbonden.
12
De aarding van de installatie (2)
Het TN‐stelsel kent diverse uitvoeringsvormen, zoals:
1. TN‐C‐stelsel
2. TN‐S‐stelsel
3. TN‐CS‐stelsel
Een groot voordeel van het TN‐stelsel is dat de aardfoutstroom niet door aarde
loopt maar alleen via leidingen. Dit vergroot de betrouwbaarheid van de
aardingsvoorziening aanzienlijk.
Men heeft bij deze installatie gekozen voor het TN-CS stelsel, omdat deze
groter is dan 200A.
13
Kabelkeuzes, spanningsverlies en kortsluitvastheid
Aan de hand van de installatiemethode zijn de kabelkeuzes gemaakt.
Belangrijk bij het bepalen van de kabelkeuze, is:
1. De ader moet bestendig zijn tegen kortsluiting en overbelasting.
2. Waar er een bepaalde afstand aan de ader verbonden is, moet men daar
rekening houden met het maximale toelaatbare spanningsverlies, de wijze van
aanleg en de omgevingstemperatuur.
14
De specificaties van de supermarkt (1)
De supermarkt heeft een totale oppervlakte van 1100 m2.
Verder beschikt de supermarkt over:
1. Verlichting
2. Wandcontactdozen
3. Verschillende elektrische apparatuur.
De elektrische installatie van de supermarkt heeft een maximaal schijnbaar
vermogen van 300kVA.
Verder is het gebouw voorzien van de volgende voorzieningen om de
bedrijfsvoering te garanderen, namelijk:
1. Een dedicated transformator die geleverd en geïnstalleerd is door N.V. E.B.S.
2. Een generator met een ‘Automatic Transfer Switch’ om de elektrische
installatie onder normale- en abnormale omstandigheden te kunnen gebruiken.
15
De specificaties van de supermarkt (2)
Verlichting
Om de verschillende ruimte in en rondom de supermarkt sfeervol te maken, zijn de
volgende verlichtingsinstallaties aangesloten:
1. 71 stuks LED lampen (127Volt) met een vermogen van 47 W.
2. 15 stuks LED lampen (127Volt) met een vermogen van 200 W.
Wandcontactdozen
De volgende wandcontactdozen zijn bevestigd op deze elektrische installatie:
1. 35 stuks algemene 127V stopcontacten.
2. 13 stuks algemene 220V stopcontacten.
3. 10 stuks werkschakelaars 220V.
4. 12 Ceeform stopcontacten.
16
Plattegrond
17
Installatieschema
18
Installatieschema (generator naar ATS)
K1
K2
L1
19
Installatieschema kast K1
20
Installatieschema kast K2
21
Installatieschema kast L1
22
Kabelkeuze generator naar ATS
Kabeldoorsnede XLPE 3x3x1x𝟏𝟖𝟓𝒎𝒎𝟐
Ps= 250000VA, Lk= 7m en In = 800A
Ps
250000𝑉𝐴
IB =
⇒ IB =
= 657,89A
UL 3
220𝑉 ∗ 3
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
𝑈𝑣 =
⇒ 𝑈𝑣
𝑆
𝛺𝑚𝑚2
7m x 657,89A x 0,0175
x 3 x 1,275
𝑚
=
= 0,96V.
2
185mm
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 44m
23
24
Kabelkeuze ATS naar nis
Kabeldoorsnede XLPE 3x2x1x𝟏𝟓𝟎𝒎𝒎𝟐 + 1x𝟏𝟓𝟎𝒎𝒎𝟐 Cu
Ps= 172500VA, Lk= 13m en In = 500A
Ps
172500𝑉𝐴
IB =
⇒ IB =
= 453,9A
UL 3
220𝑉 ∗ 3
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
𝑈𝑣 =
⇒ 𝑈𝑣
𝑆
𝛺𝑚𝑚2
13m x 453,9A x 0,0175
x 3 x 1,275
𝑚
=
= 1,51V
150mm2
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 69m
25
Kabelkeuze hoofdkast naar ATS
Kabeldoorsnede XLPE 3x2x1x𝟏𝟓𝟎𝒎𝒎𝟐 + 1x𝟏𝟓𝟎𝒎𝒎𝟐 Cu
Ps= 172500VA, Lk= 20m en In = 500A
IB =
Ps
UL 3
⇒ IB =
172500𝑉𝐴
220𝑉 ∗ 3
= 453,9A
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
𝑈𝑣 =
⇒ 𝑈𝑣
𝑆
𝛺𝑚𝑚2
20m x 453,9A x 0,0175 𝑚 x 3 x 1,275
=
= 2,33V
2
150mm
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 69m
26
Kabelkeuze hoofdkast naar subkast K1
Kabeldoorsnede XLPE 3x1x𝟕𝟎𝒎𝒎𝟐 + 1x𝟑𝟓𝒎𝒎𝟐 Cu
Ps= 71005VA, Lk= 30m en In = 200A
IB =
𝑈𝑣 =
Ps
UL 3
⇒ IB =
71005𝑉𝐴
220𝑉 ∗ 3
= 186,86A
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
⇒ 𝑈𝑣
𝑆
𝛺𝑚𝑚2
30m x 186,86A x 0,0175 𝑚 x 3 x 1,275
=
= 2,33V
70mm2
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 106m
27
Kabelkeuze hoofdkast naar subkast K2
Kabeldoorsnede XLPE 3x1x𝟗𝟓𝒎𝒎𝟐 + 1x𝟓𝟎𝒎𝒎𝟐 Cu
Ps= 92000VA, Lk= 40m en In = 250A
IB =
𝑈𝑣 =
Ps
UL 3
⇒ IB =
92000𝑉𝐴
220𝑉 ∗ 3
= 242A
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
⇒ 𝑈𝑣
𝑆
𝛺𝑚𝑚2
40m x 242A x 0,0175 𝑚 x 3 x 1,275
=
= 3,93V
95mm2
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 124m
28
Kabelkeuze hoofdkast naar subkast L1
Kabeldoorsnede XLPE 𝟓 𝐱 𝟏𝟎𝒎𝒎𝟐 Cu
Ps= 9225VA, Lk= 25m en In = 50A
IB =
Ps
UL 3
⇒ IB =
9225𝑉𝐴
220𝑉. 3
= 24,28A
𝛺𝑚𝑚2
25m x 24,28A x 0,0175 𝑚 x 3 x 1,275
𝐿𝐾 x 𝐼𝐵 x ρ x 3 x 𝑓𝑐
𝑈𝑣 =
⇒ 𝑈𝑣 =
= 2,34V
𝑆
10mm2
Controle op kortsluitvastheid: Tabel 53.F.4
Afgelezen waarde= 87m
29
Conclusies
Uit het onderzoek heb ik de volgende conclusies getrokken:
1.
Dat deze installatie wel voldoet aan de NEN 1010 veiligheidsbepalingen, dit
omdat:
a)
Men de juiste aanlegmethoden en kabelkeuze heeft gebruikt;
b)
Het schijnbaarvermogen van gemengde groepen van lampen en
wandcontactdozen beneden de 1200 VA zijn;
c)
Het spanningsverlies niet groter is dan (4,4V) 2% van de bronspanning (220V);
d)
De juiste eindgroepbreakers zijn gebruikt om de installatie te beveiligen tegen
kortsluitstromen en overbelasting;
e)
Deze installatie een TN-CS aardingsstelsel heeft;
f)
Deze installatie een goede kortsluitvastheid heeft.
2.
Er zijn geen extra aanpassingen nodig tegen spanning fluctuatie, omdat de
installatie over een goed aardingssysteem beschikt.
30
Aanbeveling
Voor een Supermarkt zoals Ni Hao wordt er geadviseerd dat het bedrijf bekwaam
technisch personeel in dienst moet nemen of een samenwerking aan moet gaan met
een Elektrotechnische bedrijf dat gespecialiseerd is in het onderhouden van
Elektrotechnische installaties.
31
Bedankt voor
Uw
Aandacht!
32