Netspanning: groepszekering af te nemen vermogen onduidelijk? (Algemeen)

door henk vdb , Breda, 04-08-2024, 15:22 (110 dagen geleden)
Gewijzigd door henk vdb, 04-08-2024, 15:55

Mogelijk is het volgende interessant als "sticky"(?)

Naar aanleiding van de draad van Frans over de koelkast die niet goed werkt op de camping:

--------------------------------------------------

Er betaat vaak verwarring over welk maximaal vermogen afgenomen kan worden bij een bepaalde zekering.
Daarom wil ik hier proberen eenvoudig uit te leggen wat er vaak fout gaat.

Veel mensen gaan ervan uit dat als je het maximale vermogen wil weten dat er van een groep afgenomen kan worden dat je dat als volgt berekent:

P = U x I

Een voorbeeld:

Netspanning is 230V
Zekering is 8 Ampere

Het maximale vermogen zou dan zijn 230V x 8A = 1840W.

Dat klopt alleen als je zuiver ohmse belastingen aansluit, zoals gewone verwarmingselementen of gloeilampen.

Echter, praktisch alle moderne apparaten gedragen zich niet als een gewone weerstand maar als een complexe vorm van zaken die deels resistief, deels capacitief en deels inductief zijn.

Daardoor lopen de stroom en spanning niet meer synchroon, de stroom ijlt voor of na op de spanning. De mate van voor of naijlen wordt aangeduid door de zogeheten fasehoek oftwel cosphi.

Bij een zuiver ohmse belasting is er geen faseverschil tussen stroom en spanning, oftewel de cosphi = 1.

Bij een niet-zuiver ohmse belasting is de cosphi KLEINER dan 1. De cosphi ligt tussen 0 en 1.

Waarom kan dit van belang zijn? Wel, als de cosphi KLEINER is dan 1 dan loopt er meer stroom dan wanneer deze 1 is.

De formule is:

P = U x I x cosphi (in Watt)

Stel we hebben een OUDERWETSE TLbak met een ouderwets magnetisch voorschakelapparaat met een 40W buis.

(Voor de puristen: om het voorbeeld simpel te houden houd ik bij dit voorbeeld even geen rekening met de verliezen in de magnetische ballast...)

De cosphi van deze TL is 0,5.

De opgenomen stroom is dan I = P / (U x cosphi) dus I = 40W / (230V x 0,5) = 0,35A

Zouden we geen rekening houden met de cosphi dan komen we uit op: I = P / U = 40W / 230V = 0,175A

We zien dus in dit voorbeeld dat bij een cosphi van 0,5 de stroom het dubbele is.
Dat betekent dat je dus in dit geval maar de HELFT van het aantal TLbakken (van dezelfde soort) op je groep kan aansluiten van wat je zou verwachten!

Conclusie is dat bij niet-resistieve lasten de stroom altijd GROTER is dan I = P / U.
Daar moet je rekening mee houden bij de keuze van de bedrading EN de keuze van de zekering.

Het volgende is alleen voor degen die het nog kunnen en willen volgen....

Door combinaties te gebruiken van inductieve en capacitieve belastingen is het mogelijk een betere cosinusphi te verkrijgen (lees: meer richting 1)
Zo werd dat vaak gedaan bij duo TLbakken met twee buizen en twee magnetische voorschakelapparaten. Bij één voorschakelapparaat werd dan een geschikte condensator in serie gezet zodat deze tak zich als capacitieve belasting gaat gedragen.
De combinatie van gelijkwaardige inductieve en capacitieve lasten compenseren elkaar en het resultaat is dat de cosphi bijna 1 wordt. Op die manier kunnen er dus het dubele aantal buizen op een zekering aangesloten worden en de stroom blijft gelijk. Let wel, het VERMOGEN is dan WEL het dubbele, dus je betaald uiteraard ook het dubbele opgenomen vermogen.

Nog een paar weetjes (alles uitgaande van WISSELspanning!):

P = U x I wordt NIET uitgedrukt in W (Watt) maar in VA (VoltAmpere)
P = U x I x cosphi wordt uitgedrukt in W (Watt)

Staat er dus op een toestel xxxx VA dan is dat NIET hetzelfde als Watt. Bij het berekenen van de opgenomen stroom MOET je dus de cosphi weten.

De cosphi is moeilijk te bepalen bij een complex apparaat, maar sommige van de energiemeters die je tussen stopcontact en apparaat aan kunt sluiten kunnen ook de cosphi laten zien.
Bij complexe apparaten kan de cosphi wijzigen afhankelijk van welke functies actief zijn.