KABELS BEREKENEN EEN BENADERING VAN DE WERKELIJKHEID

Waarom de kerndoorsnede van kabels uitrekenen

De kabels moeten worden uitgerekend om je ervan verzekeren dat de kabel geschikt is voor de ontwerpstromen en de maximale (kortsluit) stromen van de installatie, maar ook andersom.
De veiligheid en het functioneren van de installatie mag niet (te veel) beïnvloed worden door de bekabeling. Nog een reden om kabels te berekenen is om te voorkomen dat deze de installatie waar ze deel van uit maken negatief beïnvloeden, of dat er te veel beïnvloeding is met andere kabels. De diameter van kabels moeten voldoende zijn om de beveiliging te laten aanspreken bij installatiefouten. Het uitrekenen van de kerndoorsnede moet op een serieuze manier gebeuren.

Op welke manier kun je dit het beste doen

De valkuil zou zijn om te gaan proberen in een korte blog alle bijzonderheden van het kabels berekenen te noemen en vervolgens te eindigen met een stappenplan en controlelijst. Dat gaat dus niet lukken, want behalve dat deze blog te lang zou worden zijn er ook veel te veel verschillende situaties denkbaar. En als de situatie (technisch) hetzelfde is, dan zijn de omstandigheden (omgeving) vaak verschillend. Hoe dan wel? Natuurlijk berekenen, maar vooral begrijpen! Gebruik de NEN1010 als basis en als je daartoe de beschikking hebt een kabelberekeningsprogramma. Maar begrijp vooral waar je mee bezig bent. De norm en de tabellen die in de norm staan zullen vaak aan de veilige kant zitten. Dit kan geen kwaad, maar het is goed om te weten waar je mee bezig bent en wat de uitgangspunten zijn. Wees kritisch bij het berekenen van kabels, want het komt te vaak voor dat men omgevingsfactoren moedwillig lager inschat om de kerndoorsnede te beïnvloeden.  Maar wees ook nuchter en beoordeel of de uitgangspunten goed bij de situatie passen.

Zijn (te) zware voedingskabels voor- of nadelig

Je kunt je afvragen of het slim is om kabels over te dimensioneren. De installateur die uit gaat van over gedimensioneerde kabels zal bij een inschrijving op ‘laagste prijs’ de klus waarschijnlijk niet krijgen. Ook nemen dikkere kabels meer ruimte in beslag in kabelwegen. Kabelgoten zijn sneller vol en het aanleggen en aansluiten van dikkere kabels is intensiever. Nog een nadeel van dikke kabels is dat de maximale kortsluitstroom in de installatie achter deze kabel hoger kan uitkomen. In sommige gevallen zullen verdeelkasten achter dunne voedingskabels een lagere KA waarde (kortsluitvastheid) mogen hebben en die verdeelkasten kunnen dan compacter worden uitgevoerd.

Het over dimensioneren van kabels heeft echter ook voordelen. Een uitbreiding kan in veel gevallen probleemloos worden gerealiseerd zonder dat de voedingskabel vervangen hoeft te worden. De hogere kosten bij eerste aanleg blijken opeens een goede investering geweest te zijn. Nog een voordeel is dat het spanningsverlies aan het einde van de kabel lager zal zijn. Een minder bekend voordeel is dat de invloed en gevolgen van harmonische stromen minder zullen zijn bij installaties met dikkere en over gedimensioneerde bekabeling (wet van ohm). Er is dus geen eenduidig antwoord op de vraag en elke situatie moet dus apart beoordeeld worden.

Handreikingen

Een veel gestelde vraag is hoe omgegaan moet worden met correctiefactoren. Hoe ga je om met een kabel in een kabelgoot waarin nog 10 andere kabels met verschillende kerndoorsneden en eigenschappen zijn aangebracht? De norm schrijft voor dat de kabels met de minst goede eigenschappen het uitgangspunt zijn voor de hele verzameling. Een bundel kabels waarin kabels met een PVC aderisolatie, gecombineerd met kabels met XLPE aderisolatie zal ervoor zorgen dat je bij de berekening alle kabels moet berekenen met de eigenschappen van de lichtste kabels. Dit geld ook voor kabels met verschillende diameters. Liggen er in een bundel 10 kabels 5x16mm en 10 kabels 5x95mm dan schrijft de NEN1010 geen correctiefactor voor. Vaak gebruikt men toch de correctiefactoren welke in de tabellen van de NEN1010 staan, maar dat heeft tot gevolg dat de kabels 5x16mm overbelast kunnen worden en de kabels 5×95 onder belast zullen blijven (NEN1010 52A.5.1). De correctiefactoren in de NEN1010 kunnen gebruikt worden voor verzamelingen waarbij het verschil in kerndoorsnede niet groter is dan drie opeenvolgende standaardmaten. De NEN1010 heeft een oplossing (52A.5.1) die wel heel erg aan de veilige kant ligt en in de praktijk niet snel gebruikt zal worden. Een mogelijk alternatief is eenvoudig, zorg dat de dunne en dikkere kabels niet meer in dezelfde bundel worden aangebracht, of pas bij de dunnere kabels ongunstigere correctiefactoren toe dan bij de dikkere kabels.

Een vaak gebruikt argument is dat de kabels niet maximaal worden belast en niet alle kabels als onderdeel van een kabelbundel meegeteld hoeven te worden. Dit argument berust gedeeltelijk op waarheid. In de NEN1010 (523.5) staat dat als een kabel 30% of minder van zijn berekende maximaal  toegestane belasting zal voeren deze voor de telling van het aantal kabels in de verzameling mag worden verwaarloost. Hiervan kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden als kabels om technische redenen over gedimensioneerd zijn. Maar ook in andere gevallen kan dit voorkomen. Denk aan een groepenkast met een hele bos kabels 3×2,5mm. Als je de toegestane stroom van deze kabels zonder correctiefactoren in de NEN1010 opzoekt kom je op 36Ampére. Daarvan 30%  is ongeveer 10Ampere en komt overeen met een aangesloten elektrisch vermogen van 2300VA. In de praktijk kunnen er best een aantal kabels onder de 30% procent regel vallen.