Vermogensschakelaar-instellingen — L, S, I en G in de LSI(G)-beveiligingscurve

De vermogensschakelaar-mccb-vs-automaat-gids behandelt het verschil tussen een installatieautomaat (MCB, vaste karakteristiek) en een vermogensschakelaar (MCCB/ACB, IEC 60947-2). Dit artikel gaat een stap verder: een vermogensschakelaar met een elektronische trip-unit is niet alleen "zwaarder", maar ook instelbaar — en die instelling bepaalt net zo goed of de beveiliging correct functioneert als de keuze van de schakelaar zelf.

De vier beveiligingsfuncties: L, S, I, G

Een elektronische trip-unit van een vermogensschakelaar combineert tot vier onafhankelijk instelbare beveiligingsfuncties, aangeduid met de letters die ook in de productnaam terugkomen (LSI of LSIG):

• L — Long time (thermisch/overbelasting): Ir is de instelling van de lange-tijd-aanspreekstroom, uitgedrukt als een factor van de nominale stroom van de schakelaar (bijvoorbeeld Ir = 0,8× In). tr is de bijbehorende tijdvertraging, die de omgekeerd-afhankelijke curve bepaalt (hoe hoger de overbelasting, hoe korter de uitschakeltijd) en die onder meer het aanloopgedrag van motoren moet kunnen verdragen zonder onnodig uit te schakelen.
• S — Short time (kortsluiting, vertraagd): Isd is de korte-tijd-aanspreekstroom, ingesteld als een veelvoud van Ir (doorgaans in de orde van 1,5 tot 10× Ir). tsd is de bijbehorende, kort instelbare tijdvertraging (doorgaans enkele tientallen tot honderden milliseconden), die specifiek wordt gebruikt om selectiviteit met een onderliggende schakelaar te realiseren.
• I — Instantaneous (ogenblikkelijk): Ii is de drempel waarboven de schakelaar zonder opzettelijke vertraging uitschakelt — bedoeld als laatste vangnet bij een zware, dichtbije kortsluiting, ongeacht de ingestelde S-vertraging.
• G — Ground fault (aardfout): Ig is de aanspreekstroom voor een aardfout (doorgaans lager dan de fasebeveiligingsdrempels, om een aardfout te detecteren die de reguliere overstroombeveiliging niet zou laten aanspreken), met een eigen tijdvertraging tg.

Let op: niet elke vermogensschakelaar heeft alle vier de functies — een basis-LSI-schakelaar heeft geen aparte aardfoutbeveiliging (G); deze wordt dan met een aparte RCD/aardlekrelais gerealiseerd, of de G-functie ontbreekt bewust omdat de aardfoutbeveiliging elders in de installatie (bijvoorbeeld op groepsniveau) al is geborgd.

Waarom de instelling net zo bepalend is als de keuze van de schakelaar

Twee vermogensschakelaars met identieke Icu/Ics-waarden (zie de vermogensschakelaar-mccb-vs-automaat-gids) kunnen zich in de praktijk volledig anders gedragen als hun LSI(G)-curves verschillend zijn ingesteld. Selectiviteit tussen een hoofdschakelaar en een onderliggende schakelaar wordt bereikt door de S-tijdvertraging (tsd) van de bovenliggende schakelaar bewust langer te zetten dan de totale uitschakeltijd van de onderliggende schakelaar — zodat bij een fout in het onderliggende circuit alléén de onderliggende schakelaar uitschakelt, en de hoofdschakelaar de tijd krijgt om "af te wachten". Een verkeerd ingestelde tsd (te kort, of gelijk aan die van de onderliggende schakelaar) maakt deze selectiviteit ongedaan, ook als beide schakelaars qua nominale waarden en kortsluitvastheid prima bij elkaar passen.

Praktische relevantie

Bij oplevering, inspectie of herbeoordeling van een verdeler met vermogensschakelaars moet niet alleen worden gecontroleerd of de schakelaar zelf (nominale stroom, Icu/Ics) bij de positie in de installatie past, maar ook of de daadwerkelijk ingestelde Ir/tr, Isd/tsd, Ii en (indien aanwezig) Ig/tg-waarden overeenkomen met de ontwerpberekening — een schakelaar die "op fabrieksinstelling" is gelaten, is zelden correct voor de specifieke installatie.

Veelgemaakte fouten

1. Aannemen dat een correct gekozen vermogensschakelaar automatisch correct beveiligt — zonder de juiste Ir/Isd/Ii/Ig-instelling volgens de ontwerpberekening functioneert zelfs de juiste schakelaar niet zoals bedoeld.
2. De fabrieksinstelling (vaak de hoogste Ir en langste tsd) ongewijzigd laten bij ingebruikname, zonder deze af te stemmen op de werkelijke belasting en de gewenste selectiviteit met andere schakelaars in de installatie.
3. tsd van twee in serie geschakelde vermogensschakelaars gelijk of te dicht bij elkaar instellen — voor werkelijke selectiviteit moet de bovenliggende schakelaar een duidelijk langere tsd hebben dan de totale uitschakeltijd (inclusief eigen schakeltijd) van de onderliggende schakelaar.

Gerelateerd

• Vermogensschakelaar (MCCB) versus installatieautomaat (MCB)
• Verdeelinrichtingen & selectiviteit — §536
• RCD-selectiviteit — type S-cascadering