Aardlek en zekering voor 10kVA trafo, EMI filters en VFD's (deel 2)

Goeieavond allemaal,

Ik heb een tijdje geleden een thread gehad hier op 't forum: https://www.circuitsonline.net/forum/view/145351 Dat ging voornamelijk om de keus 2 of 3 fasen aansluiting. Het advies was dat drie fasen het beste zou zijn, dus dat is het geworden :)

Deze thread gaat voornamelijk over de keuze van aardlek en zekering in de meterkast.

Ik ben een machine aan het maken waarbij zes (nom) 1.5KW servo motoren met VFD's aangesloten moeten worden. De VFD's werken op drie fasen 230V, dus ik heb een drie fasen 10KVA transformator (zie attached foto van het label op de behuizing) die van 380V@16A 230V@23A kan maken.

Na de transformator heb ik een verdeelblok vanuit waar ik opsplits naar 6x 20A EMI filters (20A is waarschijnlijk overkill, ik hoop dat dat geen probleem is), vanuit waar de drie fasen vanuit elke filter naar 6x Lichuan VFD's gaat. Achter elke VFD zit een 1.5KW motor.

VFD: http://servo.xlichuan.com/prod_view.aspx?TypeId=79&Id=20...Id=t3:79:3

Motor: http://servo.xlichuan.com/prod_view.aspx?TypeId=81&Id=19...Id=t3:81:3
(daar is het model: LCMT-15M02-130M10015)

Nu wilde ik het werk in de meterkast door een Electricien laten doen. Heb hem alles laten zien, wat ik aan wilde sluiten, dezelfde specs als ik hierboven heb omschreven gegeven waarna hij een Eaton B16 aardlekautomaat heeft geadviseerd en geplaatst. Twee weken later is Liander langs geweest om m'n enkelfase aansluiting op te waarderen naar 3x25A.

Na alles 100x nagekeken te hebben heb ik de stekker er in gestoken, uiteraard in eerste instantie alleen van de transformator. Maar gelijk vloog de zekering er uit :-| Ik moet zeggen, ik heb daarna nog een paar keer geprobeerd en de zekering (of aardlek) vloog er niet elke keer uit. Dus kon me toen iets herinneren dat ik eens iets had gelezen over verschillende karakteristieken.

Na wat zoeken op internet werd er bevestigd dat ik waarschijnlijk een D karakteristiek zou moeten hebben. Helaas wil de electricien de aardlekautomaat niet terug nemen. Ik had gehoopt op zijn specialisme hierin, maar goed, het zij zo.

Maar nu wil ik dus de goede componenten plaatsen, ik ben van plan om het ditmaal zelf te doen. Maar wat heb ik nodig ?

Ik denk dus dat ik iig de D-karakteristiek automaat nodig heb en zat daarvoor te denken aan bijvoorbeeld de volgende:

Hager NDN416: https://www.hager.nl/producten/energiedistributiesystemen/mo.../40994.htm

Deze heeft een nom uitschakelvermogen van 10kA en is dus D-karakteristiek.

Daarnaast heb ik dan nog een losse aardlekschakelaar nodig.

Hiervoor zijn er ook weer een heel stel variabelen:

* kortsluitvastheid
* nominale foutstroom 30mA of 300mA
* klasse A of B
* selectief of niet
* high immunity of niet
* nog meer..

De foutstroom is de lekstroom en het liefst is dat zo min mogelijk lijkt me. Dus ik hoop dat de 30mA goed genoeg is ? Is het gebruikelijk dat er 300mA nodig is ? Ik las in andere threads dat sommige apparaten of filters altijd een (grotere) lekstroom hebben ?

Ik heb gelezen dat klasse B nodig is om gelijkstroom te kunnen detecteren. En dat dit vooral gebruikt wordt bij VFD's, waar ik er dus 6 van wil gebruiken - deze zijn alleen een *stuk* duurder - nu is dat ondergeschikt aan mijn veiligheid natuurlijk. Maar wil wel weten of het nodig is.

Selectief moet ik volgens mij zowiezo niet hebben, toch ? Ik begrijp dat dat is voor als je meerdere aardlek schakelaars in serie hebt, waarbij degene die het dichts bij het net is, selectief is zodat deze later af slaat ?

En ik begreep dat high immunity is dat'ie minder snel stuk kan gaan van foutstroom ? Als dat het geval is, dan zou ik dat risico willen nemen. Het gaat me om veiligheid.

Dus dan kom ik uit op een van de volgenden, weer voor het gemak merk Hager genomen:

* Hager CDA440G: https://www.hager.nl/producten/energiedistributiesystemen/mo.../36476.htm

* Hager CDB440G: https://www.hager.nl/producten/energiedistributiesystemen/mo.../41574.htm

Kan ik zaken als lekstroom uit specificaties halen verder ? Zijn er betere (andere) keuzes ?

Ik hoop dat iemand me verder kan helpen zodat dit maal de goede componenten gekozen kunnen worden !

Heel erg bedankt ! :-)

Als die trafo VAST aangesloten zit,en op een aparte groep,hoeft er geen Aardlek achter.
En dan mag je ook een zekering van 20 ampere gebruiken.
Alles wat na de trafo komt, is per definitie gescheiden van het net..

[Bericht gewijzigd door mel op 5 november 2019 19:59:23 (20%)]

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

voor een gewikkelde trafo is een standaard 30mA aardlek prima, toestellen met een grote lekstroom zijn oa frequentieregelaars.

is dit overigens een trafo met gescheiden wikkelingen of een autotrafo? in geval 2 moet je de aangesloten last meenemen met de aardlekkeuze. de trafo blijft altijd aanstaan of wordt die ingeschakeld als deze nodig is? als je hoofdautomaten hebt, dan kunnen die trippen door de hoge inschakelstroom, doorgaans heb je C25 automaten. met hoofdzekeringen minder een probleem.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Je moet rekenen op een inschakelstroom van 8 á 12xIn. Bij een 10kVA trafo tikt dit al redelijk aan.
Lijnfilters van dergelijk vermogen kunnen je differentieel wel laten trippen.
Hoe efficiënt zijn die lijnfilters nog mocht de trafo als scheidingstransformator toegepast worden?

Western civilization? That would be a good idea! (HR '89-'12)

Is de gevraagde aardlekautomaat cq aardlekschakelaar met installatieautomaat voor de trafo?

Ik neem aan dat het een industriele installatie is.
Waarom een aardlekschakelaar?
en zo ja, 30 of 300 mA verschil?
Waarom een trafo? Heb je vergist in de spanningen?

een B 16 ampere voor een 10kVA gaat niet lukken ivm met de inschakelstromen.

Die 6 servos lopen toch nooit tegelijk?
Maak een goede keuze door een juiste gelijktijdigheid te kiezen.
Heb je max 2 servos tegelijk dan heb je aan een 4 kVA trafo ook genoeg.

[Bericht gewijzigd door Toeternietoe op 5 november 2019 20:50:49 (26%)]

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Wat voor hoofdzekeringen heb je gekregen?
3x 25a C-karakteristiek automaten?
Zo ja dan heb je best kans dat bij een D-kar installatieautomaat voor je transformator de hoofdzekeringen eruit vliegen.
Kun je niet iets van een softstart maken, 3 dikke weerstanden(of ouderwetse gloeilampen) in serie met de transformator welke na een paar seconden door een relais overbrugd worden.
Voor industriële toepassingen uiteraard niets waard, maar voor thuis kan het wel.

Hoi, wow, bedankt voor de reacties!

Volgens mij is het een autotransformator - gezien de aanduiding ATC. Ik heb 'm hier in Nederland gekocht van de volgende site:

https://www.toolsnmore.nl/content/omvormers_230v_-in-_naar_4...eerbaar%29

De transformator zit in een behuizing welke met een 3P+Gnd 16A CEE stekker aangesloten zit op een aansluiting in mijn meterkast. Ik heb verder nog een 3 fase werkschakelaar ertussen geplaatst en wil alles dus uit kunnen zetten als het niet in gebruik is.

Ik denk dat het de 10kVA van de volgende pagina is: http://www.kestelyn.com/autoIP54.htm

In de meterkast zit er nu dus de foutieve B16 aardlekautomaat welke direct achter de hoofdschakelaar zit, met daarvoor enkel de zekeringen in het onderste Liander gedeelte. Deze aardlekautomaat wil ik nu dus vervangen door wat nodig is om het veilig te maken.

De trafo is nodig om 3x230V te kunnen leveren aan de VFD's. Drie fasen ipv enkelfase aansluiten van de VFD's zou volgens de fabrikant voorkeur hebben ivm dat dit "more stable" is. Mijn idee is ook dat het beter te verdelen is (gelijkmatiger verdeling over de drie fasen?), dan hoef ik niet zelf te verdelen met twee VFD's per fase en -in dat geval- de nul.

Efficientie van de EMI filters kan ik niet vinden.. Deze werden door de fabrikant van de servo motoren aangeraden.

Betreffende de keuze voor 10kVA vs een kleinere, ja, waarschijnlijk zijn zaken een stuk over-gedimensioneerd. De motoren zullen zeker tegelijk lopen maar ze gaan waarschijnlijk minder dan het maximale nominale vermogen trekken. Maar initieel kwam ik hier op uit voor de krachten die nodig zijn - plus een "beetje" meer voor de zekerheid ;-). Dit is een proof-of-concept voor een Stewart platform voor een een-persoons VR motion simulator, ik leer hoe alles werkt terwijl ik het ontwerp en bouw.

Voor hoofdzekering heb ik van Liander 3x25A zekeringen gekregen, ik zou nog naar 3x35A kunnen gaan, maar dan gaan m'n maandkosten een stuk omhoog, dus liever niet :) Zeker gezien ik uiteindelijk waarschijnlijk deze verbinding al niet ga maxen. Ik weet niet of de hoofdzekering C karakteristiek is, ik heb wel een foto gemaakt toen de Elektricien van Liander bezig was, geen idee of er iets te zien is aan de sockets (zie bijgevoegde foto) ? Ik heb dus al wel een paar keer de trafo aangehad, waarbij de B16 niet ge-triggered werd. Ik denk daardoor dat de hoofdzekering het dus trekt ? (of kan het geluk zijn dat het een paar keer goed ging?)

Maar heb ik nu D karakteristiek zekering nodig ? Of zou C karakteristiek ook voldoende zijn ? Of zou ik toch echt moeten kijken naar een lichtere trafo.. (ik hoop het niet)

Over iets van een softstart maken, dat klinkt aantrekkelijk, maar het liefst zou ik eindigen met een situatie waar een professional van zou zeggen dat het zo hoort :)

Verder lees ik weer dat frequentieregelaars dus grotere lekstroom hebben, dat zijn dus de VFD's. Betekend dat dat de 30mA misschien niet voldoende is ?

En is de aardlek nu nodig ? Het lijkt me wel toch ? Maar is daar nu die A of B klasse voor nodig ?

Heb ik na de transformator ook nog aardlek of zekering nodig ?

Zoveel vragen, de rabbithole gaat diep :-) Bedankt !

Ik blijf het een vreemde beredenatie vinden om een trafo toe te passen.

Nu nog antwoord op mn andere vraag (tip Aardlekschakelaar)

Ik zou zeer zeker GEEN 30 mA aardlek toepassen, maar om daar een gegronde uitspraak over te kunnen doen moet ik toch weten waarom je voor een aardlekschakelaar hebt gekozen.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Wat is er dan vreemd aan de redenatie om een trafo te gebruiken als de fabrikant stelt dat er drie fasen 230V nodig is ?

Ik krijg 3x400V van het net dus dan is er toch geen andere oplossing ? In een eerdere thread werd me verteld dat het inderdaad verdeeld kan worden, maar was ook het advies om vooral de aanwijzingen van de fabrikant te volgen.

Mijn vraag is inderdaad of en zo ja wat voor aardlekschakelaar er voor de trafo geplaatst moet worden. (en of er na?)

Dus ik stel niet dat de aardlekschakelaar nodig is, maar ik heb begrepen dat dit gewenst is voor de veiligheid en vroeg om advies hierover.

Ik zou me voor kunnen stellen dat die machine op wisselende lokatie's word gebruikt, waar op de ene plek alleen maar oude 220 lijnspanning beschikbaar is, en op de andere plek alleen maar 400V lijnspanning.
Maar dat is dan ook de enige reden die ik kan bedenken. Voor de rest is het zelfkwelling. "More stable..." Bij een 400V net zijn er fasespanningen van 230V beschikbaar waar de blijkbaar eenfasige VFD's, hier te lande met FO aangeduid, gewoon op kunnen worden aangesloten.
Dat probeer je toch gewoon uit? Mocht het onverhoopt niet goed werken, kan je altijd nog een trafo verzinnen. Nu is er een extra probleem geïntroduceerd.
Maar ik heb er verder geen verstand van.. O-)

Edit: ik heb er inderdaad geen verstand van, en ik heb ook niet goed gelezen. Er zijn dus 220V in en 220 uit VFD's.

Ik heb ook een set geprobeerd, nog voor ik de drie fasen aansluiting kreeg. Het werkt gewoon goed op een enkele fase. (al heb ik het toen niet belast, alleen een enkele vfd/motor laten draaien zonder load eraan). In een eerdere thread hier werd ook bevestigd dat enkel-fasig mogelijk is, maar ook dat advies van de fabrikant opgevolgd hoort te worden, dus dat heb ik geprobeerd te doen :-)

Ik moet eerlijk zeggen dat ik geen ervaring heb met zo'n opstelling in een huishoudelijke installatie.
Een B of C karakteristiek automaat wordt normaal niet voorzien om dergelijke trafo af te zekeren.
In de installaties die ik ken (industrieel) gebeurt dit dmv smeltveiligheden of motorbeveiliging.
Een differentieelschakelaar wordt normaal ook nooit geplaatst, is ten eerste niet vereist (industrieel), ten tweede heb je met 6 filters en 6 drives sowieso al een redelijke lekstroom.
Als jij nu C 25A hoofdautomaten hebt, en je gaat je trafo beveiligen met D 16A verlies je wel aan selectiviteit. Ik neem aan dat er in je huis soms gelijktijdig nog andere toestellen in gebruik zullen zijn.
(Even off topic, je hebt het hier over een VR platform voor privé gebruik maar je hebt hopelijk toch ook al wat nagedacht over de nodige beveiligingen die doorgaans bij dergelijke servo's en automatische systemen nodig zijn?)
Mvg
Bart

Western civilization? That would be a good idea! (HR '89-'12)

Foutje

[Bericht gewijzigd door 60204 op 5 november 2019 23:30:39 (99%)]

Western civilization? That would be a good idea! (HR '89-'12)

Laat ik het anders benaderen.
In zo’n installatie plaats je normaal geen aardlekschakelaars.
Als je het wel doet dan heeft dat een reden, wat is die reden?

Als je motoren op 400 Volt kunnen werken dan neem je toch gewone 3 fase 400 Volt F.O.?
Meeste 1,5 kW motoren kunnen op 3x400 en op 3x230 V.
Als je motoren alleen op 3x230V kunnen dan kies je toch 1 Fase F.O. op 230V?
Met 6 motoren ( die allemaal tegelijk draaien) kun je die toch mooi over de 3 fasen verdelen?
Ik zie nog steeds niet waarom een trafo zo in het voordeel is.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Dankje voor de reacties.

Ik heb zeker nagedacht over de beveiliging in de zin van automatische noodstops indien maximale uitwijkingen worden overschreden. Op verschillende niveaus, van softwarematig stoppen, tot aan een noodstop schakelaars en endstops aan de armen van de reducers die een maak-relais onderbreken welke de stroom van het hele systeem af moeten halen.

Veiligheid kwa electriciteit voorziening probeer ik nu zo goed mogelijk te regelen.

Kan ik er van uit gaan dat een reguliere residentiele hoofdzekering dus C karakteristiek heeft ?

Hoi Toeternietoe, de reden is enkel dat het voor mij als nogal wat is om geen aardlek te hebben. Het zou me toch beschermen tegen electrocutie van meer-dan-30mA indien ik een fase aan zou raken. Uiteraard doe ik alles om dat te voorkomen en zorg ik er voor dat alles ge-aard is, maar toch :)

Maar als het niet hoort of niet kan, dan ga ik me nog verder verdiepen om er 100% zeker van te zijn dat alles veilig is zodat ik me er goed bij voel om het zonder aardlek te doen.

Verdeling over de drie fasen 400 Volt is zeker nog een optie die ik overweeg.

Kan ik er van uit gaan dat een reguliere residentiele hoofdzekering dus C karakteristiek heeft ?

Nee, dat moet je aan de netbeheerder vragen. Bij ons bedrijf, later opgegeten door Eneco - Stedin, draaiden we bij eenfase aansluitingen 35A traag.
Voor 25A kregen we snel of Flink. Dat kan je aan het glaasje niet zien, staat gedrukt op de metalen rand van de zekering en/of op het steen.

Verder was dit een goed advies:

Op 5 november 2019 21:31:23 schreef Jorn:
(...)
Kun je niet iets van een softstart maken, 3 dikke weerstanden(of ouderwetse gloeilampen) in serie met de transformator welke na een paar seconden door een relais overbrugd worden.
Voor industriële toepassingen uiteraard niets waard, maar voor thuis kan het wel.

Ge-edit

He jammer, dit had ik graag aan de electricien van Liander gevraagd toen hij bezig was. Hij was echt super behulpzaam met uitleggen wat'ie deed :) Maar ik heb degene van Liander die via foto's mijn meterkast inspecteerde voor de afspraak voor verzwaring net een mail gestuurd met de vraag of hij info heeft over de geplaatste hoofd zekering.

Dank voor het advies voor de softstart, ok, wil ik zeker onderzoeken. Maar als er genoemd is dat dit voor professionele installatie gewoon not-done is, zou ik het liefst kijken wat wel de correcte manier is - no offense, misschien begrijp ik het verkeerd!

Maar zou het zin hebben om een C karakteristiek 16A zekering te proberen ? Als de B16 af-en-toe afslaat, is de kans dan niet groot dat een C16A wel goed gaat ?

25A snel is als hoofdzekering niet standaard, hier in de regio is het 25A Gg ofwel traag. evengoed, als die eruit flapt, kun je die zelf niet vervangen. let dus op met hoge inschakelstromen die met regelmaat voor gaan komen.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Probeer het eens met een C 16 Ampere automaat.
En 30 mA beveiliging voor een F.O. gaat meestal niet goed.
Bij sommige merken kun je het filter dat in de F.O. zit uitschakelen, dat helpt dan wel veel.
Moet je nazoeken in je handleiding.
Een 300 mA zal wel gaan, dus als het toegestaan is (NEN1010) dan is dat wellich5 een optie.

Maar wat voor een installatie is het dan, als je maar zo bij blanke onderspanningstaande delen kan komen?
Je hoeft tegenwoordig weinig moeite te doen om een besturingsinstallatie aanraakveilig te maken, ook IN de besturingskast.

Allemaal vreemde zaken

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Ik heb antwoord gekregen van Liander: "Deze zijn van het type traag en heeft min. 10 ms, max. 300 ms nodig om 10x de nominale stroom af te schakelen.".

Ik ga een C16 automaat proberen.

Het is niet een bestaande installatie, ik bouw zelf een machine van de grond op. Tot nu toe zijn er alleen blanke delen in de elektra kast waar alle vfd's, filters en nog wat hardware in zitten. Die filters hebben bijv schroef terminals waar . Ik wil nog kijken of ik daar kunststof afscherming kan doen. Maar die kast komt verder niemand in behalve ik, dus wat dat betreft veilig :)

Verder ben ik van plan om uit te zoeken wat de lekstroom is, ga het denk ik ook proberen te meten.

Ook zou het niet gebruiken van de trafo dan ook nog een optie zoals ik eerder als suggestie kreeg.

Dank allemaal!

He allemaal! Ik heb een Hager NCN416 ertussen gezet, dus nog zonder aardlek, en het werkt perfect! Al meerdere malen de trafo aangezet en hij is nog niet afgeslagen :D

Nu nog benieuwd naar de lekstroom. Dus ik heb m'n multimeter ertussen gezet, beetje flimsy draad gebruikt, maar goed ging uit van weinig lekstroom :) Ik zie alleen dat er 2.5mA op staat! Ik had echt veel meer verwacht, na alles hier en verder online gelezen te hebben. Dus ik ben benieuwd wat het verschil gaat zijn als de motoren daadwerkelijk aangesloten zijn. Misschien juich ik te vroeg :)

Ik neem aan dat het kwa aansluiten gewoon goed is toch, gewoon de meter in serie gezet tussen de aarde van de elektra kast en de meterkast..

https://www.youtube.com/watch?v=HoGCv2ushtc

Wel erg blij dat ik de vfd's voor 't eerst tegelijk aan heb zien gaan !! :D

is die trafo een gescheiden trafo of een autotrafo? een autotrafo meet laag ohms door tussen primair en secundair.

als je een gescheiden trafo hebt doet die aarde niet veel, de voeding is immers ook gescheiden.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Volgens mij is het een autotrafo. Is dit niet de juiste manier om de lekstroom te meten ? ik heb hier helaas niet een echte lekstroommeter..