Groepenkasten, meet- en regelkasten
De NEN-EN-IEC 61439-1 geeft de volgende definitie voor de term schakelinrichting:
Een combinatie van een of meer laagspanningsschakeltoestellen met de daarbij behorende besturings-, meet-, signalerings-, beveiligings- en regeluitrusting met alle inwendige elektrische en mechanische verbindingen en constructiedelen.
DIN-rail
Een DIN-rail is een gestandaardiseerd type metalen rail die gebruikt kan worden voor het bevestigen van automatische zekeringen, draadklemmen en diverse industriële schakelapparatuur tegen de achterwand van een installatiekast. De benaming DIN-rail kan betrekking hebben op meerdere gelijkaardige standaards.
De drie meest voorkomende types zijn:
Type O-, of Ω-profiel
Dit type rail is oorspronkelijk gestandaardiseerd door het Deutsches Institut für Normung (DIN), de Duitse nationale standaardenorganisatie. De DIN-rail ontleent hieraan zijn naam. Het meest voorkomende type is 35 mm breed.
35 mm DIN-rail voorzien van een installatieautomaat (vanaf achterzijde).
De aardklem word met een schroef op de rail vastgeklemd waardoor meerdere aardklemmen met elkaar worden verbonden via de Ω-rail.
De doorsnede van de standaard rail zal ongeveer 40 mm2 bedragen, dus ruimvoldoende.
Een 35 mm DIN-rail met diverse elektrocomponenten.
Omega-profielen zijn behalve in de standaardmaat 35 mm × 7,5 mm (EN 50022, BS 5584, DIN 46277-3) ook genormeerd in de volgende maten:
- Miniatuur, 15 mm × 5,5 mm (EN 50045, BS 6273, DIN 46277-2);
- Extra breed, 75 mm × 7,5 mm (EN 50023, BS 5585);
- Extra hoog en dikker materiaal, 35 × 15 mm
Indien de omegarail op een metalen ondergrond wordt geschroefd dient zorg gedragen te worden dat de rail en montageplaat electrich contact maken. De rail dient ook als aardrail waarop speciale klemmen worden gebruikt.
G-profiel
G-profiel rail is de enige asymmetrische rail (zoals vastgelegd in EN 50035, BS 5825, DIN 46277-1).
.jpg)
Deze rail komt nog wel eens in oude installaties voor, maar is verdrongen door Ω-rail.
Zijaanzicht van een DIN-rail type G in montage.
C-profiel
Deze rails zijn iets compacter dan de Omega-profielen, maar zijn ook symmetrisch (binnen de gegeven toleranties). Er zijn vier voorkomende soorten C-profielen: C20, C30, C40 en C50. Het nummer in de aanduiding geeft de totale breedte van de rail aan.
Groepenkasten
Drie groepen kast.
Traditionel groepenkasten
Goepen kasten bestonden uit zekeringhouders en groepenschakelaars welke op een eigen plaats werden vast geschroefd. Voor iedere indeling was een eigen bodemplaat nodig. De kasten hebbben een standaard maat zodat ze makkelijk zijn samen tevoegen.
De kasten waren van bakeliet. Een materiaal dat termo hardend is en gevoelig voor breuk.
Als we de foto rechts bekijken zien we van boven naar beneden:
Aardrail
Groepen schakelaars dubbel polig
Nulrail
Zekeringhouders type D2 met 16 A passchroeven
Er waren ook 4 en 5 groepskasten beschikbaar met dezelfde breedte.
Wilde je een aardlekschakelaar dan was een apart kastje nodig die tussen het kWh bord en de groepenkast komt te zitten. Deze werkt ook als hoofdschakelaar. omdat er maar een gebruikt werd.
De kasten hadden een standaard formaat waarbij 220 mm als breedte werd gebruikt. Hoogte was 110 of 220 mm. Je kon er een raster op leggen.
Moderne groepen kasten
Moderne groepenkasten zijn universeel en kun je naar eigen behoeft vullen met wat je nodig hebt en zijn later ook makelijk aan te vullen. Hiertoe worden er omega-rails in de kast gemonteerd.
In woningen en kleine bedrijven wordt deze direct boven de kWh meter geplaats zonder een kabel tussen beide delen. De bedrading loopt intern tussen kWh boord en groepenkast. Na 2005 worden de kWH meter verbonden met een hoofdschakelaar. Deze aansluiting wordt door de netwerkbeheerder gemaakt.
Boven in de groepenkast zit de aardrail. Hierop worden alle aarddraden van de groepen aangesloten. Ook de draad naar de hoofd aardrail zit hierop.
De kasten zijn leverbaar met 1, 2 of 3 omegarails.
Hoofdschakelaar
De hoofdschakelaar, 2 of 4 polig wordt op de kWh-meter aangesloten en is het begin van de huisinstallatie.
Op de hoofdschakelaar worden de aardlekschakelaars, aardlekautomaten en een optionele overspanningsbeveiliging aangesloten.
Aardlekschakelaars
In een 1 fase groepenkast moeten minimaal 2 aardlekschakelaars geplaatst worden. De groepen worden over deze verdeeld.
In een 3 fase groepenkast moeten minimaal 3 aardlekschakelaars geplaatst worden. Een voor iedere fase. Een driefase groep kan een aardlekautomaat gebruiken of achter een 4 polige aardlekschakelaar aangesloten worden zodat er meerdere driefase groepen aangesloten kunnen worden.
Groepen automaten
In Nederland worden alle een fase groepen voorzien van een 16 A B type automaat. Een kleiner waarde is geen probleem.
Achter een aardlekschakelaar mogen maximaal 4 groepen worden aangesloten.
Voor apparaten die 2000 W of meer gebruiken dienen een eigen groep te hebben. Dit geldt voor de wasmachine, droogtrommel en vaatwasser. Ook de electrische oven van een gasfornuis dient een eigen groep te hebben. Bij een 3 fase aansluiting dit soort verbruikers over de fasen verdelen zodat u ze tegelijk kan gebruiken.
Voor koken kan gekozen worden uit een 2P+2N 2 × 16 A groep of een 3P+N 16 A groep.
Voor EV laders en warmte pompen kunnen we zwaardere automaten gebruiken. De bekabeling dient dan wel geschikt te zijn voor deze belasting.
Welke bedrading in de groepenkast monteren?
De componenten in de groepenkast sluit je aan met bedrading. Werd voorheen voor de interne bedrading 4 mm2 gebruikt, tegenwoordig pas je vaak bedrading van 6 mm2 toe.
Gebruik van bedrading in een groepenkast
Een groepenkast is een essentieel onderdeel van de elektrische installatie in een gebouw. Deze kast is verantwoordelijk voor het verdelen en beveiligen van de elektriciteit die het pand binnenkomt. De groepenkast heeft als functie om de stroom te verdelen over verschillende groepen en om de elektriciteit te beveiligen door middel van zekeringen, automaten, hoofdschakelaar en aardlekschakelaars. De hoofdschakelaar zorgt ervoor dat de elektriciteit in een keer uitgeschakeld kan worden, en de aardlekschakelaars beschermen tegen lekstroom en kunnen levens redden bij een elektrische storing.
Moderne groepenkasten zijn vaak voorzien van aardlekschakelaars en meerdere groepen en kunnen worden uitgebreid met bijvoorbeeld een kWh-meter of overspanningsbeveiliging.
Om de componenten onderling te verbinden gebruik je kamrail en/of bedrading. De vuistregel is tegenwoordig dat je tot een stroom van 40 A bedrading van 6 mm2 toepast en dat je tot een stroom van 63 A 10 mm2 toepast. In de groepenkast kun je verschillende diktes bedrading toepassen. Bijvoorbeeld na je hoofdschakelaar van 63 A gebruik je 10 mm2 draad, en na de aardlekschakelaars van 40 A gebruik je 6 mm2 draad.
Het vervangen van de bedrading van een groepenkast kan nodig zijn bij veroudering, uitbreiding van de installatie, of als de kast niet meer voldoet aan de huidige veiligheidsnormen.
De elektrische installatie bestaat uit verschillende componenten die zorgen voor de stroomvoorziening in een gebouw. De kleurcodering van elektrische bedrading is gestandaardiseerd volgens Europese normen, waarbij de fase draad meestal bruin of zwart is, de nul draad blauw is en de aardleiding groen-geel. Het is belangrijk dat de installatie is beveiligd met aardlekschakelaars om de veiligheid te waarborgen in geval van lekstromen.
Gebreken in de elektrische installatie kunnen worden geïdentificeerd door het controleren van zaken als oververhitting, losse contacten, verouderde bedrading en ongewenste geluiden. Het is van essentieel belang dat eventuele gebreken worden aangepakt door een erkend installateur om de veiligheid en goede werking van het systeem te waarborgen.
Overwegingen met betrekking tot bedrading
Bij het overwegen van bedrading in groepenkasten, is het van groot belang om rekening te houden met de aanbeveling om H07V2-K bedrading te gebruiken volgens de NEN-EN-IEC 61439 norm. Deze norm specificeert de eisen voor laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen, waaronder groepenkasten, en stelt de kwaliteit en veiligheid van de elektrische installaties veilig.
H07V2-K installatiedraad wordt veelal gebruikt voor het bedraden van groepen- of schakelkasten. De H07V2-K is bestand tegen zeer hoge temperaturen, tot 105 °C.
Aansluitdraad bruin, zwart en grijs
In 1 fase installatie gebruik je voor het groepenkast bedraden voor de fase zowel een bruine of zwarte aansluitddraad, in een driefase installatie zie je voor de drie fases vaak een zwarte draad. Deze zwarte draad is zowel voor de L1, L2 en L3. Maar tegenwoordig zie je bij een driefasen aansluiting ook de kleur bruin voor L1, de kleur zwart voor L2 en de kleur grijs voor L3. Hierdoor is de groepenkast overzichtelijker en komt over een met kabel coderingen. De meest toegepaste bedrading bij aardlekschakelaars van 40 A is 6 mm2 H07V2-K bedrading.
Ten slotte kun je ook een grotere doorsnede dan 10 mm2 bedrading toepassen. Deze pas je voornamelijk toe aan de voedende zijde, omdat hier de meeste stroom kan stromen.
Je kunt de bedrading per meter kopen.
Verbruikers
Bij installatie in buis dient koperen draad (VD) getrokken te worden met een doorsnede van 2,5 mm2. Tussen lichtschakelaar en lamp mag 1,5 mm2 zwarte schakeldraad gebruikt worden. N is altijd 2,5 mm2.
De L en N worden rechtstreeks op de automaat aangesloten. De aarddraad op de aardrail.
Er mag maar een draad onder een schroef geklemd worden. Bij twee dienen we een verdeler te gebruiken die iedere draad afzonderlijk vast klemt.
Regelkasten
In regel kasten vind besturing van apparatuur plaats zoals airco's e.d.
Een kompleet systeem met bedrading in goot.
Plaatsing onderdelen
Onderdelen worden op een Omegarail geplaatst. Indien te groot wordt deze op de montageplaat van de kast geschroefd.
Bedrading
Bedrading wordt in bedradingsgoten gelegd.
Indien nodig kunnen vingers worden weggebroken.
Bij het bevestigen van de goot dient vermeden te worden dat er beschadiging van de bedrading in de goot ontstaat door scherpe randen van schroeven.
Gebruik H07V2-K bedrading.
Stuurstroom
Veel regelkasten hebben voor de besturing een lage spanning nodig. Voor DC wordt een DIN-rail voeding gebruikt.
Indien we een PLC gebruiken zal het stuurstroom circuit 24 V DC gebruiken.
DIN-rail DC voeding.
De spanningen die gebruikt worden zijn 24 V of 12 V. Ook is er een 5 V voeding beschikbaar.
Ook kan AC gebruikt worden. De relais moeten hier dan wel geschikt voor zijn. Een trafo is voldoende.
Ook wordt er 230 V AC gebruikt. We gebuiken dan een 4 of 6 A automaat in de stuurkast om het circuit apart te beveiligen. Deze kan eventueel de 24 V voeding mee beveiligen.
Als bedrading wordt litzedraad gebruikt met een doorsnede van 0,75 of 1,0 mm2.
Hoofdstroom
In het hoofdstroom circuit wordt de bedrading volgens NEN-1010 gebruikt.
Aarding
Alle delen van de metalen kast dienen op de aardrail aangesloten te worden. Dit geld in het bijzonder voor de deur van de kast.