Nu informeren

2-polige versus 4-polige gelijkstroomstroomonderbrekers: opbouw en selectiecriteria

Tweepolige en vierpolige gelijkstroomstroomonderbrekers zijn niet zomaar een kleine en een grote versie van hetzelfde product. Het aantal polen is van invloed op het toegestane aansluitpad, de manier waarop geleiders worden losgekoppeld en soms ook op de spanning waarbij het complete apparaat een gedocumenteerd onderbrekingsvermogen heeft. De juiste opstelling hangt af van de aarding van het systeem, de spanning, de richting van de foutstroom en het exacte aansluitschema van de fabrikant.

Technische vergelijking van generieke tweepolige en vierpolige gelijkstroomschakelaars met verschillende stroomtrajecten

Deze vergelijking dient als leidraad voor kopers van gelijkstroom-stroomonderbrekers. Hiermee wordt niet gezegd dat vier polen automatisch veiliger zijn of dat twee polen altijd voldoende zijn. De nominale waarde en de aansluitgegevens moeten betrekking hebben op de voorgestelde bestelcode, en niet op een vergelijkbaar product in de catalogus.

Maak eerst onderscheid tussen geleiders en polen van de stroomonderbreker

Een gelijkstroomsysteem met twee geleiders heeft een positieve en een negatieve geleider, maar dat feit alleen bepaalt nog niet het aantal benodigde polen van de stroomonderbreker. Een fabrikant kan voorschrijven dat er meer dan één pool in serie langs één geleider moet worden aangesloten om een bepaalde nominale gelijkspanning te bereiken. Een andere opstelling kan polen in beide geleiders gebruiken. De tekening, en niet het woord “vierpolig”, bepaalt wat er daadwerkelijk wordt onderbroken.

Geef op de eendelige schets van het project elke geleider, bron- en belastingaansluiting aan. Teken vervolgens het voorgestelde stroompad door elke pool. Als er een overbruggingsverbinding nodig is, geef dan aan of het gaat om een door de fabrikant goedgekeurd accessoire, een meegeleverde aansluiting of een verboden aanpassing ter plaatse. Tel externe aansluitklemmen niet mee en ga ervan uit dat elke aansluitklem overeenkomt met een afzonderlijk beveiligde geleider.

Ga na of de stroomonderbreker bedoeld is om één polariteit, beide polariteiten of een bepaalde reeks te onderbreken. De aardingswijze van het systeem en storingsscenario’s zijn van invloed op die beslissing. Een opstelling met geaarde geleiders kan anders worden beoordeeld dan een geïsoleerd systeem; de ingenieur moet de relevante installatievoorschriften en storingsanalyse toepassen.

Vergelijk de exacte nominale gelijkspanning

Bij gelijkstroomboogontladingen treden niet de natuurlijke stroomnuldoorgangen op die bij wisselstroom wel voorkomen. Daarom kunnen productspecifieke poolconfiguraties worden gebruikt om de onderbreking bij hogere gelijkspanningen te regelen. Uit de handleidingen voor gelijkstroomstroomonderbrekers van Schneider Electric blijkt dat spanningsgrenzen kunnen afhangen van serieschakelingen van polen en de systeemtopologie. Deze voorbeelden hebben betrekking op producten van Schneider en vormen geen universele omrekenformule.

Bepaal de maximale bedrijfsspanning op het installatiepunt, inclusief tijdens het opladen of andere hoogspanningstoestanden. Vergelijk deze met de nominale gelijkstroom-bedrijfsspanning van het betreffende apparaat voor het exacte aantal polen en de aansluitschema. Gebruik de nominale spanning van een vierpolige variant niet om een tweepolige variant goed te keuren, en omgekeerd.

Als een leverancier extra polen in serie voorstelt, vraag dan om het schema waarop de aansluitvolgorde, de polariteit en de verbindingen zijn aangegeven. De opgegeven hogere spanning moet expliciet worden gedocumenteerd voor die exacte opstelling. Een door de gebruiker samengestelde seriebrug op basis van een tekening van een concurrent is geen bewijs dat de nieuwe schakelaar correct zal onderbreken.

Diagrammen van de geleiders en de seriële poolpaden van tweepolige en vierpolige gelijkstroomstroomonderbrekers
Het aantal polen moet worden omgezet in een gedocumenteerd geleider- en serie-pooltraject.

Controleer de verwachte foutstroom op basis van dezelfde spanning

Een stroomonderbreker moet de storing onderbreken die aan zijn aansluitklemmen aanwezig is. Houd rekening met de locatiespecifieke verwachte gelijkstroomstoringsstroom, en niet alleen met de nominale stroom van de bron. Accu’s, omvormers, parallelle strings en andere voedingsbronnen kunnen de belasting beïnvloeden. Vergelijk het resultaat met het exacte gepubliceerde gelijkstroomonderbrekingsvermogen van het betreffende apparaat bij de relevante spanning en poolconfiguratie.

De nominale waarde en het onderbrekingsvermogen zijn verschillende specificaties. Een groter aantal polen leidt niet automatisch tot een hogere nominale foutstroom, en de onderbrekingsgegevens voor wisselstroom van een product kunnen niet worden gebruikt als vervanging voor de gegevens voor gelijkstroom. Vraag de leverancier om de specificatietabel en testvoorwaarden aan te geven die de voorgestelde aansluiting ondersteunen.

Zorg ervoor dat alle aannames over de bijdrage van de bron en de aarding zichtbaar blijven. Als een foutanalyse nog niet volledig is, geef dan aan dat de vergelijking van de stroomonderbrekers voorlopig is. De inkoopafdeling kan op zoek gaan naar geschikte documenten terwijl de technische afdeling de berekening van de beschikbare foutstroom afrondt.

Bekijk de huidige regels voor richting en polariteit

Sommige gelijkstroombeveiligingsapparaten stellen eisen aan de oriëntatie van bron/belasting of plus/min. In een systeem waarin batterijen worden opgeladen en ontladen, kan de normale stroom in meer dan één richting vloeien, terwijl de foutstroom nog een ander pad kan volgen. Het feit dat een apparaat vierpolig is, betekent niet dat het niet nodig is om de polariteitsmarkeringen en installatie-instructies te lezen.

Geef voor elke bedrijfs- en storingsstatus aan welke aansluiting onder spanning staat en hoe de stroom het apparaat bereikt. Vergelijk dit met de exacte tekening van de fabrikant. Als de voorgestelde stroomonderbreker wordt omschreven als niet-gepolariseerd, controleer dan de reikwijdte van die bewering bij de vereiste spanning en onderbrekingscapaciteit; interpreteer dit niet als een onbeperkte bidirectionele capaciteit.

Als de tekening onduidelijkheden oplevert, vraag dan de leverancier om een schriftelijke toelichting onder vermelding van de bestelcode. Probeer dubbelzinnige aanduidingen niet op te lossen door middel van proefbedrading. Een verkeerde oriëntatie is tijdens normaal bedrijf misschien niet direct zichtbaar, maar kan bij een storingsonderbreking wel van belang zijn.

Houd rekening met de behoeften op het gebied van isolatie en onderhoud

Geef aan welke geleiders moeten worden losgekoppeld voor de beoogde onderhouds- of isolatiefunctie. Een beveiligingsschakelaar en een scheidingsschakelaar kunnen verschillende goedgekeurde functies hebben. Controleer of het betreffende apparaat geschikt is voor de beoogde isolatiefunctie en wat er na het openen in de voorgestelde poolopstelling nog onder spanning blijft staan.

Paneelbouwers moeten beide zijden van het apparaat van een label voorzien en de verbindingen duidelijk weergeven in de as-built-tekeningen. Een vierpolig apparaat met twee polen in serie per polariteit vereist een andere onderhoudsaanpak dan vier onafhankelijke geleiders. De behuizing en de vergrendelingsprocedure moeten de werkelijke topologie weerspiegelen.

Vergelijk tweepolige en vierpolige kandidaten op een eerlijke manier

BesluitTweepolige recensieBeoordeling op vier punten
VerbindingWelke geleider/welk pad maakt gebruik van elke pool?Zijn de palen in serie geschakeld of lopen ze via afzonderlijke trajecten?
GelijkstroomspanningBeoordeling bij exacte bedradingsconfiguratieBeoordeling bij exacte bedradingsconfiguratie
StoringsdienstGegevens over DC-onderbreking bij die spanningGegevens over DC-onderbreking bij die spanning
RichtingAanwijzingen inzake aansluitingen en polariteitAanwijzingen inzake aansluitingen en polariteit
IsolatieWelke geleiders gaan open?Welke geleiders gaan open?

Vul de tabel niet in met algemene aannames als “2P” en “4P”. Voer bestelcodes en documentversies in. Als de kandidaten verschillende verbindingstopologieën ondersteunen, leg dat dan duidelijk uit in plaats van er één te presenteren als een eenvoudige upgrade.

Bewijsmatrix voor twee- en vierpolige gelijkspanning, onderbrekingsvermogen en isolatie
Vergelijk de gegevens over de spanning en onderbrekingen per exact model, en niet alleen het aantal polen.

Gevolgen voor de ruimte, de warmtehuishouding en de bedrading

Vier polen vereisen doorgaans een grotere fysieke breedte en kunnen meer verbindingen of geleidertrajecten nodig hebben, maar de daadwerkelijke afmetingen staan vermeld op de producttekening. Meer stroomwegelementen kunnen ook de warmteafvoer beïnvloeden; de fabrikant kan specifieke vereisten met betrekking tot vermogensvermindering of installatie opleggen. Controleer de behuizingstemperatuur, aangrenzende apparaten, de ruimte voor de aansluiting van de verzamelrail of kabel en de montageoriëntatie.

Een compact tweepolig ontwerp mag niet louter worden gekozen om ruimte in de rail te besparen als de opgegeven gelijkspanning of de aansluitcapaciteit ervan ontoereikend is. Evenzo mag een grotere vierpolige eenheid niet worden gekozen zonder de bedrading en de thermische gevolgen ervan te controleren. De beste keuze is het goedgekeurde elektrische circuit dat correct kan worden geïnstalleerd en onderhouden.

Leg elke bron van de bewering over de beoordeling vast

Een betrouwbare vergelijking moet het exacte gegevensblad vermelden, de revisie ervan, de pagina met de tabel met gelijkstroomwaarden en de installatietekening waarop het bijbehorende aansluittraject is weergegeven. Bewaar deze documenten bij elkaar. Een vermogenstabel zonder het aansluitschema, of een aansluitschema zonder de voorwaarden voor de schakelvermogen, laat een belangrijke leemte achter. Kopers moeten leveranciers vragen om aan te geven op welke voorgestelde bestelcode elke pagina betrekking heeft.

Als voor een apparaat meerdere spanningen worden vermeld, ga dan na of deze overeenkomen met verschillende aantallen polen, seriële verbindingen, aardingssystemen of testomstandigheden. Voeg de gunstigste waarden niet samen tot één samengestelde specificatie. Bij de vergelijking moeten ook eventuele accessoires of fabrieksverbindingen worden vermeld die nodig zijn om de geteste opstelling te realiseren. Een lage eenheidsprijs kan misleidend zijn als er speciale verbindingen, een grotere behuizing of extra bedrading nodig zijn.

Laat tijdens de ontwerpbeoordeling iemand anders dan de tekenaar de huidige route op beide tekeningen overtrekken. Door deze onafhankelijke controle kan een ontbrekende brug of een geleider die op de verkeerde aansluiting is geplaatst, worden opgemerkt voordat de assemblage wordt gebouwd. Het resultaat moet worden vastgelegd als een topologiecontrole, los van de spannings- en foutstroomberekeningen.

Wat moet er in een offerteaanvraag ter vergelijking worden opgenomen?

Geef het systeem de volgende gegevens door: het aantal leidingen, de spanningsenvelop, de aardingsopstelling, de resultaten van de foutstroomberekening, de verwachte stroomrichtingen, de af te koppelen geleiders en de ruimtebeperkingen in de schakelkast. Vraag de leverancier om de exacte bestelcodes voor twee- en vierpolige uitvoeringen, tabellen met DC-nominaalvermogen, bedradingsschema’s, polariteitsinstructies, schakelgegevens en installatievereisten.

De DC-MCB-categorie biedt commerciële context. De serie tweepolige gelijkstroom-automaat en serie DC-automaat voor hogere stroomsterktes zijn uitgangspunten, en geen bewijs dat er een specifiek vierpolig alternatief bestaat of dat een van beide geschikt is voor de toepassing.

Gebruik Contactgegevens RITOKS om modelspecifieke documenten aan te vragen. Als het voorgestelde aantal palen gevolgen heeft voor de paneeltekening, leg de keuze dan ter beoordeling voor aan de technische afdeling voordat u de bestelling plaatst. Bewaar het definitieve aansluitschema samen met de stuklijst voor controle en eventuele toekomstige vervangingen.

Veelgestelde vragen

Is een vierpolige gelijkstroomstroomonderbreker altijd beter?

Nee. Het kan weliswaar geschikt zijn voor een andere, door de fabrikant goedgekeurde aansluit- of ontkoppelingsdoelstelling, maar of het daadwerkelijk geschikt is, hangt af van de exacte spanning, de storingsfrequentie, de bedrading en het ontwerp van het systeem.

Betekent ‘tweepolig’ dat beide polariteiten worden beschermd?

Niet per se. De polen kunnen in een gedocumenteerde configuratie in serie zijn geschakeld op één circuit. Bekijk het betreffende schema en ga na welke geleiders daadwerkelijk onderbroken zijn.

Kunnen palen in het veld worden overbrugd om een hogere nominale waarde te verkrijgen?

Alleen wanneer de exacte documentatie van de fabrikant de aansluiting toestaat, de vereiste verbindingen aangeeft en de daaruit voortvloeiende nominale waarde vermeldt. Leid dit nooit af uit een ander product.

Conclusie

Kies een opstelling van de DC-stroomonderbrekerpolen door de systeemgeleiders en foutpaden in kaart te brengen aan de hand van het exacte aansluitschema van de fabrikant. Controleer vervolgens de vereisten inzake spanning, DC-onderbrekingsvermogen, polariteit en isolatie voor die opstelling. Het aantal polen is een uitgangspunt, geen specificatie.

Bronvermeldingen

Naar boven scrollen