Actieve delen van leidingen moeten door één of meer toestellen zijn beschermd, die de voeding automatisch uitschakelen in geval van overbelasting (zie rubriek 433) en in geval van kortsluiting (zie rubriek 434) behalve wanneer de overstroom is begrensd overeenkomstig rubriek 436. De beveiliging tegen overbelasting en de beveiliging tegen kortsluiting moeten op elkaar zijn afgestemd overeenkomstig rubriek 435.
Beveiligingstoestellen moeten aanwezig zijn om een overbelastingsstroom in de leidingen in stroomketens te onderbreken voordat deze stroom een temperatuurverhoging heeft veroorzaakt die nadelig is voor de isolatie, de verbindingen, de aansluitingen of de omgeving van de leidingen.
Beveiligingstoestellen moeten aanwezig zijn om de kortsluitstroom in de leidingen te onderbreken voordat de stroom gevaar kan veroorzaken door thermische en mechanische effecten in de leidingen en hun aansluitingen.
[niet overgenomen]
Zie deel 0 voor de titels van de normen en andere publicaties.
Elke fase moet zijn beveiligd tegen overstroom; deze beveiliging moet de leiding waarin de overstroom loopt afschakelen, maar niet noodzakelijkerwijs de andere actieve geleiders, uitgezonderd daar waar 431.2 van toepassing is.
In TT-stelsels waarin de stroomketens worden gevoed door de fasen en waarin de nulleiding niet is uitgevoerd, mag in een van de fasen beveiliging tegen overstroom achterwege blijven, voorzover tegelijkertijd aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
In IT-stelsels wordt het ten zeerste aanbevolen de nulleiding niet uit te voeren. Waar echter de nulleiding is uitgevoerd, is het in het algemeen noodzakelijk om in de nulleiding van iedere stroomketen een beveiligingstoestel tegen overstroom aan te brengen dat alle actieve geleiders van de desbetreffende stroomketen afschakelt, met inbegrip van de nulleiding.
Deze maatregel is niet van toepassing als:
Indien de nulleiding moet worden onderbroken moet het afschakelen en opnieuw inschakelen zo verlopen dat de nulleiding niet eerder wordt onderbroken dan de fasegeleiders en dat bij het opnieuw inschakelen de nulleiding niet later wordt doorverbonden dan de fasegeleiders.
Beveiligingstoestellen moeten zijn gekozen uit een van de mogelijkheden van 432.1 tot en met 432.3.
Deze beveiligingstoestellen moeten in staat zijn elke overstroom tot en met de te verwachten kortsluitstroom op de plaats waar het toestel is geïnstalleerd af te schakelen. Deze toestellen moeten voldoen aan de eisen in rubriek 433 en in 434.1. Voorbeelden van deze toestellen zijn:
Dit zijn in het algemeen beveiligingstoestellen met een afhankelijke stroom-tijdkarakteristiek en waarvan het afschakelvermogen kleiner kan zijn dan de te verwachten kortsluitstroom op de plaats waar het toestel is geïnstalleerd. Deze toestellen moeten voldoen aan de eisen uit rubriek 433.
Deze toestellen kunnen op plaatsen zijn geïnstalleerd waar beveiliging tegen overbelasting op een andere wijze wordt gewaarborgd of waar deze volgens dit hoofdstuk achterwege mag blijven.
Het toestel moet in staat zijn elke kortsluitstroom tot en met de op de plaats waar het toestel is geïnstalleerd te verwachten kortsluitstroom af te schakelen.
Zij moeten voldoen aan de eisen uit rubriek 434.
Voorbeelden van deze beveiligingstoestellen zijn:
De stroom-tijdkarakteristieken van beveiligingstoestellen tegen overbelastingsstroom moeten overeenkomen met die als vermeld in de desbetreffende normen.
De functionele karakteristieken van beveiligingstoestellen die een leiding tegen overbelastingsstroom beschermen moeten aan de volgende voorwaarden voldoen:
waarin:
IB is de ontwerpstroom van de stroomketen;
IZ is de hoogst toelaatbare stroom van de leiding (zie rubriek 523);
In is de nominale stroom van het beveiligingstoestel;
I2 is de stroom die binnen de afgesproken tijdsduur het doeltreffend aanspreken van het beveiligingstoestel veroorzaakt; deze waarde wordt in het algemeen gegeven in de productnormen.
Beveiligingstoestellen tegen overbelasting moeten zijn aangebracht op die plaatsen waar een overgang, zoals een verandering van de nominale kerndoorsnede, een wijziging van de leidingsoort of -constructie, een andere installatiemethode of verandering van de uitwendige invloeden, een vermindering van de hoogst toelaatbare stroom van de leidingen noodzakelijk maakt, behalve in de uitzonderingsgevallen genoemd in 433.2.2 en 410.3.3.
Het beveiligingstoestel tegen overbelasting van leidingen mag op andere plaatsen in het verdere verloop van de leiding zijn opgenomen, mits in het leidinggedeelte tussen het punt waar een overgang is (in nominale kerndoorsnede, in leidingsoort of -constructie, in installatiemethode of in uitwendige invloeden) en de plaats waar het beveiligingstoestel is aangebracht geen aftakkingen of contactdozen zijn aangebracht en aan een van de volgende voorwaarden is voldaan:
De in deze bepaling genoemde situaties mogen niet worden toegepast op installaties in ruimten met brandgevaar of ontploffingsgevaar en daar waar bijzondere voorschriften voor bepaalde ruimten afwijkende uitwendige invloeden vastleggen.
Beveiligingstoestellen tegen overbelasting hoeven niet te zijn aangebracht voor:
Het bepaalde in 433.2.2 en 433.3 voor het op een andere plaats aanbrengen of het achterwege laten van beveiligingstoestellen tegen overbelasting is niet van toepassing in IT-stelsels tenzij iedere leiding die niet tegen overbelasting is beveiligd wel is beveiligd door een aardlekschakelaar of al het door een dergelijke stroomketen gevoede elektrisch materieel, met inbegrip van de leidingen, is uitgevoerd volgens de beschermingsmaatregel beschreven in 413.2.
Het achterwege laten van beveiligingstoestellen tegen overbelasting wordt aanbevolen voor stroomketens die stroomverbruikend materieel voeden waarvoor een onverwachte onderbreking van de stroom gevaar kan opleveren.
Voorbeelden van zulke gevallen zijn:
[in voorbereiding]
De te verwachten kortsluitstroom moet worden bepaald voor elk relevant punt van de installatie. Dit kan gebeuren door berekening of meting.
Beveiligingstoestellen tegen kortsluiting moeten zijn aangebracht op die plaatsen waar een verkleining van de nominale kerndoorsnede van de leiding of een ander soort verandering een wijziging van de genoemde eigenschappen zoals vastgelegd in 433.2.1 veroorzaakt behalve waar 434.2.1 en 434.3 van toepassing zijn.
De in deze bepaling aangehaalde gevallen mogen niet worden toegepast op installaties in ruimten met brandgevaar of ontploffingsgevaar en daar waar bijzondere voorschriften voor bepaalde ruimten afwijkende uitwendige invloeden vastleggen.
Het is toegelaten om beveiligingstoestellen tegen kortsluiting op een andere plaats aan te brengen dan aangegeven in 434.2 onder de hierna aangegeven voorwaarde of de voorwaarde gegeven in 434.2.2.
Het leidinggedeelte tussen het punt waar een verkleining van de nominale kerndoorsnede of een ander soort verandering plaatsvindt en de plaats van het beveiligingstoestel moet tegelijkertijd aan de volgende drie voorwaarden voldoen:
Een beveiligingstoestel, dat is aangebracht aan de voedende zijde van de verkleining van de nominale kerndoorsnede of een ander soort verandering, heeft een zodanige karakteristiek dat het de leiding aan de belastingszijde beveiligt tegen kortsluitstroom volgens het bepaalde uit 434.3.2.
Beveiligingstoestellen tegen kortsluiting mogen achterwege blijven:
Parallelgeschakelde leidingen mogen door een enkel toestel tegen kortsluiting zijn beveiligd indien de karakteristieken van het toestel en de installatiemethode van de parallelle leidingen voldoende op elkaar zijn afgestemd; voor de keuze van het beveiligingstoestel zie hoofdstuk 53.
Ieder beveiligingstoestel tegen kortsluitstroom moet voldoen aan de volgende twee bepalingen:
Het afschakelvermogen mag niet minder zijn dan de hoogste te verwachten kortsluitstroom op de plaats waar het toestel is geïnstalleerd, uitgezonderd daar waar de volgende alinea van toepassing is.
Een lager afschakelvermogen is toegelaten indien een ander beveiligingstoestel met toereikend afschakelvermogen is voorgeschakeld aan de voedende zijde. In dat geval moeten de eigenschappen van de beveiligingstoestellen zo op elkaar zijn afgestemd dat de door de twee beveiligingstoestellen doorgelaten energie wordt beperkt tot een waarde waarbij aan de belastingszijde van het beveiligingstoestel geen beschadigingen ontstaan net zo min als aan de door de toestellen beveiligde leidingen.
Alle stromen die worden veroorzaakt door een kortsluiting ongeacht waar deze kortsluiting in de stroomketen optreedt moeten worden onderbroken voordat de leidingen de hoogst toelaatbare temperatuur hebben bereikt.
Voor kortsluitingen gedurende een kortere tijd dan 5 s kan de tijdsduur t waarin bij een gegeven kortsluitstroom de temperatuur van de geleiders zal stijgen van de hoogst toelaatbare bedrijfstemperatuur tot de hoogst toelaatbare temperatuur bij kortsluiting bij benadering met de volgende formule worden berekend:
waarin:
t s de tijdsduur van de kortsluitstroom, in s;
S is de nominale kerndoorsnede, in mm²;
I is de effectieve kortsluitstroom, in A, uitgedrukt als effectieve waarde;
k is een factor waarbij rekening is gehouden met de soortelijke weerstand, de temperatuurcoëfficiënt en de soortelijke warmte van het geleidermateriaal en de hoogst toelaatbare bedrijfstemperatuur en de hoogst toelaatbare temperatuur bij kortsluiting.
Voor de gangbare isolatiematerialen wordt voor de actieve geleiders de waarde van k gegeven in tabel 43A.
| Geleiderisolatie | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PVC 70 °C | PVC 90 °C | EPR/XLPE | Rubber 60 °C | Minerale isolatie | ||||
| ≤ 300 mm² | > 300 mm² | ≤ 300 mm² | > 300 mm² | Met PVC-mantel | Zonder mantel | |||
| Hoogst toelaatbare bedrijfstemperatuur °C | 70 | 70 | 90 | 90 | 90 | 60 | 70 | 105 |
| Hoogst toelaatbare temperatuur bij kortsluiting °C | 160 | 140 | 160 | 140 | 250 | 200 | 160 | 250 |
| Geleidermateriaal | waarden van k | |||||||
| koper | 115 | 103 | 100 | 86 | 143 | 141 | 1151) | 135 |
| aluminium | 76 | 68 | 66 | 57 | 94 | 93 | ||
| tinsoldeerverbindingen bij koper | 115 | |||||||
| 1) Deze waarde moet worden gebruikt voor leidingen zonder mantel die kunnen worden aangeraakt. | ||||||||
Indien een beveiligingstoestel tegen overbelasting voldoet aan rubriek 433 en een afschakelvermogen heeft dat niet minder is dan de waarde van de te verwachten kortsluitstroom op de plaats waar het toestel is geïnstalleerd, wordt het toestel geacht ook de leidingen aan de belastingszijde te beveiligen tegen kortsluiting.
De eisen uit de rubrieken 433 en 434 zijn van toepassing op respectievelijk beveiligingstoestellen tegen overbelasting en beveiligingstoestellen tegen kortsluiting.
De karakteristieken van de toestellen moeten zo onderling op elkaar zijn afgestemd dat de door het beveiligingstoestel tegen kortsluiting doorgelaten energie niet hoger is dan de waarde die het beveiligingstoestel tegen overbelasting zonder schade kan doorstaan.
Leidingen worden geacht te zijn beveiligd tegen overbelasting en kortsluitstromen als zij worden gevoed door een voedingsbron die geen grotere stroom kan leveren dan de hoogst toelaatbare stroom van de leiding (bijvoorbeeld bepaalde soorten beltransformatoren, bepaalde soorten lastransformatoren en bepaalde soorten thermo-elektrische aggregaten).