Een kortsluiting is een van de meest destructieve fenomenen binnen een elektrische installatie. In milliseconden komen er krachten vrij die componenten kunnen verwoesten, de bedrijfszekerheid in gevaar brengen en – in het ergste geval – de veiligheid van personen bedreigen. Voor de engineer en installatieverantwoordelijke is de kortsluitstroom daarom geen abstract begrip, maar een cruciale parameter bij het ontwerp en beheer van de installatie.
Is uw installatie bestand tegen de maximaal mogelijke kortsluitstroom? En schakelen uw beveiligingen op tijd uit, maar alléén waar nodig? Inzicht in kortsluitstromen volgens de norm IEC 60909 is de basis voor een veilige en betrouwbare energievoorziening.
In de basis is een kortsluiting een verbinding tussen twee of meer punten met verschillende potentiaal, waarbij de impedantie (weerstand) nagenoeg nul is. Omdat de stroom de weg van de minste weerstand kiest, loopt de stroomsterkte in een fractie van een seconde op tot een veelvoud van de nominale stroom. We spreken dan van de kortsluitstroom.
Voor een technisch manager of engineer is “de” kortsluitstroom echter geen enkelvoudig getal. Om een installatie veilig te ontwerpen, kijken we naar verschillende waarden in het tijdsdomein, zoals vastgelegd in de IEC 60909:
Het blind varen op gegevens uit de oplevering van tien jaar geleden is een risico. Installaties veranderen: er komen transformatoren bij, kabellengtes wijzigen en motoren worden vervangen door frequentiegeregelde aandrijvingen. Elke wijziging beïnvloedt de impedantie van het net en daarmee de kortsluitstroom.
Gevolgen van een onjuiste inschatting:
Situatie: Een industriële bakkerij breidt uit met een nieuwe productielijn en installeert een zwaardere transformator om het vermogen te leveren.
Probleem: De bestaande hoofdverdeler is destijds berekend op een lager kortsluitvermogen (). Door de lagere impedantie van de nieuwe trafo stijgt de potentiële kortsluitstroom boven de limiet van de bestaande vermogenschakelaars.
Risico: Bij een sluiting falen de schakelaars, met een verwoestende vlamboog en wekenlange stilstand tot gevolg.
Oplossing: Een simulatie vooraf had aangetoond dat de schakelaars vervangen moesten worden óf dat er stroombegrenzende spoelen nodig waren.
Hoewel we kortsluitingen in berekeningen simuleren als statische events, is de oorzaak in de praktijk vaak dynamisch of menselijk.
Nuance: Het effect van motoren. Vaak wordt vergeten dat draaiende motoren (inductie) tijdens een kortsluiting kortstondig als generatoren gaan werken. Ze voeden de fout. In een fabriek met veel grote motoren kan de totale kortsluitstroom hierdoor significant hoger uitvallen dan alleen de bijdrage vanuit het net (de transformator). Dit wordt in de IEC 60909 expliciet meegenomen in de berekening.
U kunt een kortsluitstroom niet “oplossen” als hij er eenmaal is; u moet de installatie zo ontwerpen dat deze de stroom veilig kan afschakelen. Dit is een proces van preventie door calculatie.
Stap 1: Kortsluitstroom berekenen (Simulatie): Meten is weten, maar bij kortsluitstromen is meten geen optie (tenzij u de installatie wilt opblazen). We gebruiken geavanceerde simulatiesoftware (zoals Vision of NEPLAN) om het netwerk digitaal na te bouwen.
Stap 2: Selectiviteitsanalyse: Na de berekening volgt de coördinatie. We stellen de beveiligingsrelais en automaten zo in dat hun tijd-stroomkarakteristieken perfect op elkaar aansluiten. De beveiliging dichtst bij de fout moet als eerste trippen.
Stap 3: Hardwarematige maatregelen: Blijkt uit de analyse dat de kortsluitstroom te hoog is voor uw huidige installatie? Dan zijn er engineeringsoplossingen:
Gebruik deze stappen om het risico in kaart te brengen:
In complexe situaties volstaat een standaardberekening niet. Schakel ons in wanneer:
Verdiep u verder in de techniek achter een stabiele installatie:
Selectiviteitsanalyse: Zorg dat alleen de juiste automaat afschakelt bij een fout.
Harmonische analyse: De invloed van vervuiling op uw capaciteit.
Power Quality Metingen: De basis voor elke simulatie.
Spanningsdips: Gevolg van kortsluiting elders in het net.
Symptomen zijn vaak subtiel totdat het misgaat. Let op onverklaarbare uitval van machines, flikkerende verlichting, warm wordende kabels of transformatoren die zoemen. Ook als elektronica (PLC’s, drivers) eerder faalt dan de levensduur aangeeft, is de kans groot dat de spanningskwaliteit onvoldoende is. Een Power Quality meting biedt hierover uitsluitsel.
Dat kan, mits u beschikt over een hoogwaardige Power Quality Analyzer (volgens IEC 61000-4-30 Class A) en de kennis om de data te interpreteren. Het verzamelen van data is eenvoudig; het analyseren van de correlatie tussen events, harmonischen en uw specifieke bedrijfsprocessen vereist specialistische engineering kennis. Wij ondersteunen u graag bij de analyse.
Niet per definitie. De NEN-EN 50160 beschrijft de minimale eisen voor spanning op het overdrachtspunt van de netbeheerder. Moderne apparatuur kan echter gevoeliger zijn en storingen geven, zelfs als de spanning binnen deze norm valt. Wij kijken daarom verder dan de norm: wij kijken naar de compatibiliteit tussen uw voeding en uw aangesloten belasting.
Rust, zekerheid en inzicht. U krijgt een heldere diagnose van de ‘gezondheid’ van uw elektrische installatie. We lokaliseren de oorzaak van storingen, waardoor u ongeplande downtime voorkomt en brandrisico’s of onnodige energieverliezen reduceert. U ontvangt een concreet adviesrapport met praktische verbeterpunten.
Nee, dat is een misvatting. Een filter is een krachtig instrument, maar geen wondermiddel. Soms ligt de oplossing in het wijzigen van transformator-settings, het herverdelen van belastingen of het aanpassen van bekabeling. HyTEPS adviseert altijd eerst een grondige analyse en simulatie voordat we hardware adviseren, om onnodige investeringen te voorkomen.
Ja, aanzienlijk. De inverters van zonnepanelen en drivers van LED-verlichting zijn niet-lineaire belastingen die harmonischen en soms supraharmonischen veroorzaken. Dit kan leiden tot interferentie met andere apparatuur of overbelasting van de nulgeleider. Bij renovatie of verduurzaming is een Power Quality check essentieel om bedrijfszekerheid te borgen.
Dit verschijnsel noemen we ‘nuisance tripping’. Vaak is de oorzaak niet de totale hoeveelheid stroom, maar de vervorming van de stroom (harmonischen) of korte piekstromen die uw meetapparatuur mist. Deze vervuiling kan thermische beveiligingen extra opwarmen of elektronische beveiligingen in de war brengen, waardoor ze onterecht afschakelen. Een gespecialiseerde meting kan exact achterhalen waarom een beveiliging reageert.
Voor een betrouwbaar beeld meten we meestal minimaal één tot twee weken. Dit is nodig om een volledige bedrijfscyclus, inclusief weekenden en piekbelastingen, vast te leggen. Voor specifieke acute storingen kunnen we ook kortstondige metingen verrichten of ‘continuous waveform recording’ inzetten om transiënten te vangen.
Uw installateur is expert in aanleg en onderhoud (de ‘general practitioner’). HyTEPS is de specialist (de ‘Power Quality Doctor’). Wij beschikken over geavanceerde meetapparatuur, simulatiesoftware en diepgaande kennis van theoretische elektrotechniek én regelgeving. Wij werken vaak samen met installateurs om complexe puzzels op te lossen die buiten de standaardkennis vallen.
Na de meting ontvangt u een rapport met conclusies in begrijpelijke taal én technische details. Indien nodig simuleren we de mogelijke oplossingen in onze software. Zo weet u vooraf exact wat het effect is van een maatregel. Vervolgens begeleiden we de implementatie en verifiëren we het resultaat met een nameting.
Twijfelt u of uw beveiligingen nog berekend zijn op de huidige situatie? Neem geen risico met veiligheid en bedrijfszekerheid. Onze engineers analyseren uw netwerkconfiguratie en zorgen voor een sluitend beveiligingsplan.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
