Bereken de juiste stroomonderbrekergrootte: Praktische gids & online calculator

Hoe de stroomonderbrekergrootte te berekenen? Calculator met opgeloste voorbeelden

Volgens de NEC (National Electric Code), IEC (International Electrotechnical Commission) en IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) is een juiste grootte stroomonderbreker verplicht voor alle elektrische circuits – residentiële bedrading en industriële of commerciële installaties – om electrocutie, gevaarlijke branden en bescherming van aangesloten elektrische apparaten te voorkomen.

Voor maximale veiligheid en betrouwbare werking van elektrische machines wordt aanbevolen de correcte en geschikte grootte stroomonderbreker te gebruiken volgens de stroom die door het circuit vloeit. Als we geen correct gewaardeerde stroomonderbreker gebruiken:

• Gerelateerd: Hoe de geschikte grootte van kabel & draad te bepalen? – Opgeloste voorbeelden

Bij een andere (te grote of te kleine) grootte in plaats van de correcte stroomonderbreker, kunnen het circuit, kabels en draden zelfs het aangesloten apparaat opwarmen of bij kortsluiting rook en brand ontstaan. Daarom is een correcte grootte stroomonderbreker nodig voor soepel werking.

In dit artikel laten we zien hoe je de juiste grootte stroomonderbreker kiest voor elektrische installaties en ontwerp met gerelateerd spanningsniveau, wattagegebruik en percentageverschil ten opzichte van de circuitbelasting en stroomcapaciteit van de CB.

Gerelateerd: Verschil tussen MCB, MCCB, ELCB & RCB, RCD of RCCB stroomonderbrekers

Wat is een Stroomonderbreker?

Een stroomonderbreker (CB) is een bedienings- en beschermingsapparaat dat:

• Een circuit handmatig of via afstandsbediening bedient (maakt of breekt) onder normale en foutcondities.
• Een circuit automatisch breekt onder foutcondities (zoals overstroom, kortsluiting, etc.).

Een stroomonderbreker wordt gebruikt voor schakelmechanisme en systeembescherming.

Een stroomonderbreker is een schakel- en beschermingsapparaat voor AN/UIT-bediening van het circuit alsook ter voorkoming van elektrische schok. Voor nauwkeurige werking en bescherming worden zelfs complexe ontwerpen gebruikt met stroomonderbrekers zoals zekeringen, relais, schakelaars, aarding & grounding etc.

Gerelateerd: Hoofdverschil tussen zekering en stroomonderbreker

Hoe werkt een Stroomonderbreker?

In normale omstandigheden, wanneer de circuitstroom lager is dan de stroomonderbrekerspecificatie, is de circuitwerking normaal en kan deze handmatig gewijzigd worden. Bij een fout of kortsluiting, wanneer de stroomwaarde de stroomonderbrekerspecificatie overschrijdt, zal hij automatisch afschakelen, dus het circuit van de hoofstvoeding afkoppelen.

Bijvoorbeeld: een 30A stroomonderbreker schakelt uit bij 30A, ongeacht of het continue of niet-continue belasting is. Daarom moeten we 20-25% hogere stroomspecificatie selecteren voor de stroomonderbreker dan de stroom die door de kabels en draden naar het aangesloten apparaat vloeit.

Als we een 100A stroomonderbreker gebruiken voor een 30A circuit, beschermt hij het circuit niet tegen foutstromen en kan het apparaat verbranden en beschadigen omdat meer dan 30 ampère de stroomonderbreker niet zal laten afschakelen. Kortom: we moeten de juiste grootte stroomonderbreker volgens het apparaat gebruiken – CB-stroom mag niet lager noch hoger zijn maar 125% van de circuitstroom.

Stroomonderbrekergrootte Calculator

De volgende calculator toont het verschil in percentage ten opzichte van de belasting, spanningsniveau in verschillende landen en de exacte grootte van de onderbreker in ampères.

Gerelateerde calculators:

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

Stroomonderbrekergrootte berekening voor Enkele Fase Voeding

Om de geschikte grootte stroomonderbreker voor enkele fase voeding te bepalen, hangt het af van meerdere factoren zoals belastingtype, kabelmateriaal en omgevingstemperatuur etc.

De algemene vuistregel is dat de stroomonderbrekergrootte 125% moet zijn van de ampaciteit van kabel en draad of het circuit dat beschermd moet worden door de CB. Zie de volgende opgeloste voorbeelden:

Voorbeeld 1:

Stel: een 1,5 mm² (14 AWG) draad wordt gebruikt voor een 20A verlichtingscircuit met 120V enkele fase voeding. Wat is de beste grootte stroomonderbreker voor dat 20A circuit?

Oplossing:

Circuit Stroom: 20A (let op: de tekst zegt 12A maar context suggereert 20A circuit)

Stroomonderbrekergrootte: ?

CB-grootte moet 125% van de circuitstroom zijn.

= 125% × 20A

= 1,25 × 20A

Stroomonderbrekergrootte = 25A

Voorbeeld 2:

Wat is de geschikte grootte stroomonderbreker voor 2000W, enkele fase 120V voeding?

Oplossing:

• Belasting: 2000W
• Spanning: 120V (Enkele Fase)

Circuit Stroom:

Volgens de wet van Ohm:

• I = P / V
• I = 2000W / 120V
• I = 16,66 A.

Stroomonderbrekergrootte:

Vermenigvuldig 1,2 of 1,25 met de belastingstroom.

1,2 × 16,66 A

Stroomonderbrekergrootte = 20 A

Voorbeeld 3:

Wat is de geschikte grootte stroomonderbreker voor 230V, 1840W belasting enkele fase circuit?

Oplossing:

• Stroom = Vermogen / Spanning
• I = 1840W / 230V
• I = 8A

De minimumspecificatie van de stroomonderbreker moet 8A zijn.

De aanbevolen grootte stroomonderbreker moet zijn:

= 8A × 1,25

= 10A

Gerelateerd: Slimme WiFi Stroomonderbreker – Constructie, Installatie en Werking

Stroomonderbrekergrootte berekening voor Driefase Voeding

Om de onderbrekergrootte voor driefase voedingsspanning te vinden, moeten we het exacte type belasting kennen, want er zijn veel factoren die de belastingstroom beïnvloeden. Met andere woorden: dezelfde regel geldt niet voor verschillende belastingtypen zoals verlichting, motor, inductieve of capacitieve belasting, omdat een motor aanvankelijk zeer hoge stroom trekt tijdens opstart alsook vermogensfactor betrokkenheid. Voor residentieel gebruik mogen we dezelfde formule als bovenstaand voor enkele fase volgen met √3 (1,732) rekening houdend door de driefase vermogensformule.

Goed om te weten: Voor dezelfde belasting is de onderbrekergrootte in driefase kleiner dan de onderbrekergrootte gebruikt in enkele fase AC circuits.

Laten we de correcte grootte stroomonderbreker voor driefase circuits vinden als volgt.

Voorbeeld 1: Welke grootte stroomonderbreker is nodig voor 6,5kW, driefase 480V belasting?

Oplossing:

Vermogen in Driefase: P = V × I × √3

Stroom: P / V × √3

• I = 6,5kW / (480V × 1,732) … (√3 = 1,732)
• I = 6,5kW / 831,36
• I = 7,82A

De aanbevolen grootte stroomonderbreker is

1,25 × 7,82A = 9,77A

De volgende dichtstbijzijnde standaard stroomonderbreker is 10A.

Voorbeeld 2: Bepaal de geschikte grootte CB voor 3-fase 415V, 17kW belasting?

Oplossing:

• Stroom = Vermogen / (Spanning × √3)
• I = 17000W / (415V × 1,732)
• I = 23,65A

Aanbevolen grootte stroomonderbreker: 1,25 × 23,65A = 29,56A. De volgende dichtstbijzijnde waarde is 30A.

Gerelateerd: Verschil tussen stroomonderbreker en isolator / ontkoppelaar

Stroomonderbrekergrootte berekening voor Continue & Niet-continue Belasting

Omdat stroomonderbrekers (CB's) en Overstroom Beschermingsapparaten (OCPD) ontworpen zijn voor 100% gewaardeerde stroom – een 30A stroomonderbreker kan veilig de exacte 30A stroom dragen – adviseert NEC 80% als veilige stroomgrens ten opzichte van de gewaardeerde stroom van CB's. Dit is omdat niet alle belasting gelijk is: sommige zijn gelijktijdig (continue) terwijl andere niet-gelijktijdig (niet-continue) zijn.

Bij continue belasting voor drie of meer uren, mag de belastingstroom niet meer dan 80% van de gewaardeerde stroom van de stroomonderbreker en OCPD bedragen.

De 80% van een 30A stroomonderbreker is 24A. Op deze manier kan een 30A circuit veilig gebruikt worden voor 24A circuit.

In andere woorden: een belastingcircuit met 24A, de geschikte grootte onderbreker zou zijn:

24A / 0,8 = 30A.

Voorbeeld 1: CB-grootte voor 30A Niet-continue Belasting

• Een exact 100% gewaardeerde 30A stroomonderbreker kan gebruikt worden voor 30A niet-continue belasting.

Voorbeeld 2: CB-grootte voor 28A Continue Belasting

• Bij continue belasting is 125% factor van toepassing.
• 1,25 × 28 A = 35A

Voorbeeld 3: CB-grootte voor 30A Niet-continue & 28A Continue Belasting

• = 125% Continue Belasting + 100% Niet-continue belasting
• = (1,25 × 28A) + (30A)
• = 65A (let op: originele tekst had 75A wat onklopt met berekening)

Gerelateerd: Verschil tussen relais en stroomonderbreker

Goed om te weten:

• Een overgedimensioneerde onderbreker voor bescherming kan de boiler of andere aangesloten apparaten beschadigen, zelfs tot brand door oververhitting leiden.
• Een ondergedimensioneerde onderbreker of dezelfde specificatie als belastingstroom kan het circuit herhaaldelijk laten afschakelen en herstellen. Gebruik de correcte grootte onderbreker.
• Een enkele fase stroomonderbreker kan NIET gebruikt worden voor driefase voedingsspanningsniveaus.
• Een 3-polige stroomonderbreker kan gebruikt worden op 3-fase systeem met 2 of 3 polen.
• Een 3-polige stroomonderbreker kan ALLEEN op 1-fase systeem gebruikt worden ALS aangegeven door merken of geïnstrueerd door handleiding.
• 30A Onderbreker en 6 mm² (10 AWG) draad kan gebruikt worden op 240V AC voeding.
• Onderbreker mag niet groter zijn dan ampaciteit van draad, behalve voor sommige belasting zoals motoren.

Daarnaast, een stroomonderbreker gewaardeerd voor:

• 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.
• 120V kan niet op 240V circuit gebruikt worden en vice versa.
• 15A, 120V kan niet op 20A, 120V circuit gebruikt worden.

Gerelateerd: Hoe spanning & ampère specificatie van schakelaar, stekker, stopcontact & inbouwstopcontact te bepalen

Stroomonderbrekergrootte % en Ampères Tabellen

De maximale veilige stroomgrens is 80% van de gewaardeerde grootte van de onderbreker, behalve voor sommige motoren. Houd er rekening mee dat de onderbrekergrootte de max ampères specificatie van kabel en draad niet mag overschrijden. Hieronder de tabel met % van max stroomspecificatie van onderbrekergrootte voor verschillende belastingstromen.

Belastingtype	Maximale Stroomonderbrekergrootte % van Stroom
Resistieve belasting, verwarming, kachels, broodroosters, boiler etc.	125%
Verlichtingsbelasting	125%
430-152 Motoren Hermetisch Afgedicht*, Airconditioners en warmtepompen	175%
Lassen apparaten	200%
MCP Onderbrekers voor Motoren	125% of volgende grotere grootte

* Motoren behalve Hermetisch Afgedicht 00-250% NEC

De volgende twee tabellen tonen de geschikte stroomonderbrekergroottes met draaddikte en verschillende spanningsniveaus.