Bepaal de juiste spanning- en stroomwaarden voor schakelaars, stopcontacten en stekkers

Hoe de juiste ampère- en spanningswaarde van schakelaar, stopcontact, inbouwstopcontact en stekker te bepalen

Schakelaars, stopcontacten, stekkers, inbouwstopcontacten, connectoren, differentieelgeschakelaars (GFCI) etc. zijn ontworpen en gewaardeerd met verschillende specificaties en elektrische kenmerken. De waarde van een schakelaar hangt af van meerdere factoren: het gebruikte materiaal en isolatieklasse van de schakelcontacten, grootte en afstand tussen de contacten, en de specifieke toepassing.

Er zijn twee hoofdspecificaties voor een schakelaar:

• Stroomspecificatie (Ampère): De aangegeven stroomwaarde in ampères op het typeplaatje toont de maximale belastbaarheid die de schakelaar in het aangesloten circuit kan dragen.
• Spanningsspecificatie (Volt): Dit is de maximale spanning waarvoor de schakelaar gebruikt en geïnstalleerd mag worden in het circuit.

Laten we bekijken wat de regels en voorschriften zijn over schakelaarspecificaties en hoe je de juiste grootte selecteert op basis van stroom- en spanningscapaciteit.

Gerelateerd: Hoe de juiste grote van een zekering te bepalen? Zekeringcalculator & voorbeelden

Stroomspecificatie van een schakelaar in Ampères:

Alle schakelaars, zekeringen, stekkers, stopcontacten, connectoren en draden hebben twee amperagespecificaties.

• Maximale stroom: Een 15A schakelaar heeft een maximale stroomspecificatie van 15A, wat betekent dat hij geïnstalleerd kan worden in een circuit met maximaal 15A belastingstroom.

De maximale stroomspecificatie hangt af van de circuitspanning en mag de exacte stroomspecificatie nooit overschrijden. Als dit wel gebeurt, smelten de schakelcontacten en lassen ze aan elkaar, waardoor de schakelaar onbruikbaar wordt. Zonder zekering kan dit leiden tot schade aan aangesloten apparaten of zelfs een gevaarlijke brand. Kortom: een 15A schakelaar mag niet gebruikt worden voor een 20A belasting.

In huishoudens worden apparaten meestal aangedreven door 15A (1,5 mm²) circuits, maar incidenteel worden ook 20A (2,5 mm²) apparaten gebruikt bij een Enkele fase 120V AC voeding. Vaak worden 30A (6 mm²) circuits gebruikt voor 240V AC volgens de belasting in watt, bijv. boilers.

• Veilige maximale stroom: Een 30A schakelaar heeft een veilige maximale stroomspecificatie van 24A. Dit betekent dat hij geïnstalleerd kan worden in een circuit met maximaal 24A belastingstroom, zoals een boiler-circuit met een 30A schakelaar terwijl de belastingstroom 24A of lager is. De berekening is als volgt:

Veilige maximale stroom = Maximale stroom × 80%

Gerelateerde schakelaar-bedradingstutorials:

• Hoe schakelaars in serie te bedraden?
• Hoe schakelaars in parallel te bedraden?

Voorbeeld: Wat is de veilige maximale stroom in ampères van een 15A schakelaar?

Oplossing:

• Veilige max stroom = Max stroom × 0,8
• Veilige max stroom = 15A × 0,8
• Veilige max stroom = 12A

Dit betekent dat een 15A schakelaar veilig gebruikt kan worden voor een 12A belastingstroom. Hoewel de 15A schakelaar voor exact 15A gebruikt kan worden bij niet-continue (niet-gelijktijdige) belasting. Bij continue belasting mag een 15A schakelaar maximaal voor een 12A belastingcircuit gebruikt worden.

Als de stroomspecificatie gelijk is voor zowel 120V als 240V, kan de belastingwaarde in voltampères (VA) en Watt (W) verschillen. Bijvoorbeeld:

• 20A, 120V schakelaar: veilige max stroom = 16A. Belasting in Watt = 16A × 120V = 1920 W.
• Bij zelfde stroomspecificatie maar verhoogde spanning naar 240V: 16A × 240V = 3840 Watt. (Let op: dit is een voorbeeldberekening. Gebruik 30A schakelaars, stekkers en stopcontacten op 240V voedingsspanning.)
• Veilige max ampères van 15A schakelaar = 12A. Belasting = 12A × 120V = 1440 Watt.

Gerelateerde calculators:

• Draad & kabelgrootte calculator in AWG
• Elektrische draad & kabelgrootte calculator (Koper & Aluminium)

Spanningsspecificatie van een schakelaar in Volt:

De spanningsspecificatie van een schakelaar toont de maximaal toelaatbare spanning van het circuit waar de schakelaar voor verschillende lasten gebruikt moet worden.

Een schakelaar kan gewaardeerd zijn voor AC-spanning, DC-spanning of beide met verschillende waarden en ampaciteit. Bijvoorbeeld: 240V AC, 230V AC, 15A, 120V DC, 20A etc. Lees de handleiding of typeplaatgegevens op de schakelaar voordat je hem installeert.

De voedingsspanning mag nooit de spanningsspecificatie van de schakelaar overschrijden. Als we een 120V schakelaar op 500V aansluiten, kan de toegepaste spanning over de open contacten overslaan (en oververhit door overspanning) en de belasting met de voeding verbinden. Dit leidt tot vonkontlading en mogelijk brand. De zekering zal het circuit openen en de werking stoppen als de stroom de limiet overschrijdt door de excessieve spanning. Kortom: 120V en 230V gewaardeerde schakelaars mogen niet gebruikt worden voor respectievelijk 240V en 480V.

Gerelateerd: Hoe de grootte van aarddraad, aardleiding & aardelektroden te bepalen?

Hoeveel schakelaars, inbouwstopcontacten en stopcontacten op 15A & 20A circuits?

• Voor veilige en soepele werking moet één stopcontact aangesloten worden op een 15A circuit.
• Om het veilige aantal stopcontacten of inbouwstopcontacten te weten, reken je 1,5A per stopcontact:
• 20A Circuit / 1,5A = 13 stopcontacten en inbouwstopcontacten.
• 15A Circuit / 1,5A = 10 stopcontacten of inbouwstopcontacten.

Voor 15A en 20A circuits gebruik je respectievelijk 1,5 mm² en 2,5 mm² draad. Bij buitenaf, wasruimte, keuken, badkamer of vochtige gebieden is het voorgeschreven GFCI (differentieelgeschakelaar) en aardlekstopcontacten te gebruiken voor maximale bescherming.

Gerelateerd: Hoe een eenelement boiler en thermostaat te bedraden?

Dimensionering van ATS en afkoppel schakelaars

Afkoppelschakelaar specificatie

Volgens NEC-430 artikelen:

• De geschikte grootte van de afkoppelschakelaar moet gelijk of groter zijn dan 115% van de nominale motorvolbelastingstroom.
• Als we kijken naar PK of Watt specificatie voor de afkoppelschakelaar, moet de gewaardeerde PK (of Watt) van de afkoppelschakelaar gelijk of groter zijn dan de gewaardeerde motor PK of watt bij de gewaardeerde spanning.

Automatische overlaadschakelaar (ATS) specificatie

Voorbeeld: Wat is de juiste grootte van ATS voor een 210kW, 208V driefase AC voeding?

Oplossing:

• Stroom in driefase AC circuits = I = P / (V × √3)
• I = 210kW / (208V × 1,732)
• I = 583 Amp.

Je kunt dan een 600A (driepolig) automatische overlaadschakelaar gebruiken voor 210kW verwarmingslasten.

Gerelateerd: Hoe auto & handmatige omlaad- & overlaadschakelaars te bedraden – (1 & 3 fase)

NEC en IEC regels over schakelaarspecificaties

• 1,5 mm² draad (14 AWG) voor 15A schakelaar, stekker of stopcontact en huishoudelijke belasting zoals verlichtingscircuits.
• 2,5 mm² draad (12 AWG) voor 20A schakelaar.
• 6 mm² draad (10 AWG) voor 30A schakelaar (meestal 240V) en 30A zekering.
• Een schakelaar of stekker gewaardeerd voor 15A, 120V kan gebruikt worden op max 15A, 120V belastingcircuit.
• Een schakelaar of stopcontact gewaardeerd voor 15A, 120V kan NIET gebruikt worden op 20A, 120V belastingcircuit.
• Een schakelaar gewaardeerd voor 20A, 120V KAN gebruikt worden op 15A en 20A, 120V belastingcircuit.
• Het is tegen de regels om 120V schakelaar of stopcontact op 240V circuit te gebruiken en vice versa.
• Een 240V schakelaar kan ALLEEN op 120V circuit gebruikt worden ALS de stroomspecificatie geschikt is voor de belastingstromen.
• Het is NIET OK om 120V schakelaar of stekker op 240V te gebruiken, zelfs als de stroomspecificatie klopt.
• Schakelaars MOETEN aangesloten worden op de Fase (Leven of Lijn) draad. Alleen de fase-draad mag door de schakelaar ontkoppeld worden om het circuit AN/UIT te zetten.
• Het is tegen de regels om de schakelaar op de Nul-draad aan te sluiten.
• Een schakelaar gewaardeerd voor 15A, 120V kan gebruikt worden op 20A, 120V circuit vanuit het verdelingsbord.
• Een schakelaar gewaardeerd voor 20A, 120V kan NIET gebruikt worden op huishoudelijk 15A, 120V voedingscircuit.
• 15A apparaten (belasting) kunnen in een 20A stopcontact gestoken worden, maar niet vice versa.
• Een overgedimensioneerde schakelaar is OK, maar een lagere waarde dan de belastingstroom kan de schakelcontacten laten smelten.
• Voor verschillende beschermingsniveaus moet de ontwerper en elektricien een geschikte IP-gewaterde schakelaar selecteren volgens IEC 60529 zoals IP60, IP65, IP67 etc.
• Een schakelaar gewaardeerd voor 10A, 120V AC voor zuiver resistieve belasting kan gebruikt worden op 6A, 120V AC voor inductieve belasting zonder invloed op de levensduur van de schakelaar (100.000 schakelingen of 25.000 cycli in beide gevallen).

Goed om te weten:

• 120V kan alleen gebruikt worden voor 120V.
• 240V kan gebruikt worden voor 120V, 240V maar niet voor 277V (commerciële toepassingen).
• 120-277V kan gebruikt worden voor 120V, 240V en 277V.

Gerelateerd: Elektrische installaties – Standaarden & Reglementen wereldwijd

Veiligheidsvoorkeuren

Waarschuwing & Voorkeuren

• Ontkoppel de stroom voordat je elektrische apparaten en toestellen vervangt, repareert, onderhoudt of installeert.
• Schakelaars MOETEN via de fase (leven of lijn) draad aangesloten worden (NIET OP NUL). Zo kan het AN/UIT-bedienen van het circuit door de lijn- of fasetspanning te ontkoppelen.
• Gebruik de juiste grootte kabel en draad voor elektrische installaties.
• Niet naleven kan leiden tot elektrische schok, ernstig letsel, brand of zelfs de dood.
• Voer een doorgangstest uit voor schakelaarklemmen voordat je bedraadt en installeert. Gebruik 6 mm² draad voor 240V en 2,5 mm² voor 120V in de installatie.
• Volg de regionale bedradingskleuren (IEC of NEC).
• Volg de handleiding, lokale voorschriften of neem contact op met een erkende elektricien voor correcte installatie.
• De auteur is niet aansprakelijk voor schade, letsel of schade door het tonen of gebruiken van deze informatie of als je een circuit verkeerd aansluit. Wees voorzichtig want het gaat om elektriciteit en die is gevaarlijk.