110V/220V aardlek bij 2-fasen aansluiting

Het probleem: ik ben op dit moment een huis aan het bouwen in Brazilie (bijna af). Van de locale energiemaatschappij krijg ik hier 110V/220V 2-fasen stroom aangeleverd. Dus 3 kabels: L1, L2 en N. Dit naar mijn eigen transformator van 10 kVA. Ik bouw buiten de stad en ben dus niet gebonden aan welke voorschriften dan ook (even wat anders dan in Nederland niet waar?) Toch wil ik natuurlijk een degelijke electrische installatie aanleggen. Nadat ik de hele energiebehoefte in een bedradings en groepen schema heb ondergebracht, kom ik tot de volgende conclusie: -ik wil graag de hele installatie beschermen tegen brand etc. met een 300 mA aardlek (dit tevens als hoofdschakelaar) -1 x 220V groep met 30 mA aardlek (zwembad pomp, etc) -1 x 110V groep met 30 mA (licht en contactdozen in badkamers -diverse 110V groepen zonder aardlek Grappige is nu dat je normaal (bijv. 1 fase in Nederland) je altijd een fase en nul op de aardlek aansluit. Bij de 110V aardlekgroep die ik wil aanleggen klopt dat volgens mij nog steeds. Pak een willekeurige fase en de neutral en zeker die af met een aardlek (2-polige schakelaar). Bij mijn 300 mA moet dit waarschijnlijk een 4-polige aardlekschakelaar (3-polig is niet te krijgen) zijn waarop L1,L2 en N aangesloten worden. Dit gedeelte begrijp ik nog. Maar nu komt het: wat doe ik met de 220V aardlek groep?

De 220V wordt gebruikt door de 2 fasen met elkaar te verbinden. Kan ik nu een 2-polige schakelaar nemen en alleen de fasen aansluiten? E.e.a. volgens onderstaand schema.

Zoals getekend in het schema zal het inderdaad werken, mits aan een aantal voorwaarden wordt voldaan. Het vehaal van de eigen trafo van 10 kVA begrijp ik niet of je moet bedoelen dat het energiebedrijf een trafo heeft geplaatst speciaal om jouw huis aan te sluiten, hetgeen vaker gebeurd. Ik neem maar aan dat dit het geval is en dat je van die trafo de 2 fasen en nul krijgt. Als het goed is heeft het energiebedrijf dan het ster, of nulpunt in het geval van tegenfase stroom zoals in jouw geval, geaard. Want zelfs in Brazilie wil men geen zwevend net neem ik aan. De trafo is dan aangesloten zoals op onderstaand schema. Dus primair ??n wikkeling en secundair twee wikkelingen met een middenaftakking. De 2 fasen staan dan in tegenfase, zodat de spanning in het vectordiagram eruit ziet als getekend volgens de rode vector en fase R. In Nedderland ziet het eruit als getekend volgens de zwarte vectoren, dus 120 graden t.o.v. elkaar verschoven (3) fasen. In jou geval is dat dus 180 graden verschoven. Tussen de fasedraden en de N staat dan in Nederland 220 – 230 Volt (in Brazil 110), en tussen de fasedraden onderling staat dan √3 * 220 = 380 Volt. In Brazil is dat dan gewoon het dubbele van 110 = 220 Volt

Als het sterpunt van de trafo niet geaard is, is een aardlekschakelaar (mogelijk) niet effectief omdat er dan mogelijk (te) weinig stroom via aarde weg kan lopen. Immers: als er niks geaard is, kan er ook geen stroom via de aarde lopen. In dat geval ben je dan afhankelijk van de capacitieve koppeling van de fasedraden naar aarde. D.w.z. ten opzichte van de aarde vormen de fasedraden een condensator. Afhankelijk van de totale lengte van de fasedraden in de installatie en de afstand tot de aarde ontstaat een bepaalde capaciteit. Bij wisselstroom gedraagt een condensator zich als een weerstand, zodat jouw net in dat geval zoals met dat noemt “hoogohmig” gekoppels is aan aarde. In principe kan een aardlek dan ook nog goed werken.

De 300 mA aardlek heeft weinig zin en beschermt zeker niet tegen brand. Immers als er een sluiting onstaat tussen de fasedraden of tussen de fasedraden en N, gaat er wel een grote stroom lopen, maar niet via aarde zodat deze ook niet zal reageren. Beter is het dan ook om gewone zekeringen te plaatsen.

Het principe van een aardlekschakelaar is in bovenstaand schema getekend. Alle draden van de te beveiligen groep gaan door een ringkerntrafo. Als er geen stroom weglekt naar aarde, dan is de som van de stromen gelijk aan 0 Ampere –> Er wordt dus geen veld opgewekt, en aan de secundaire kant onstaat er geen spanning. Is er wel een lekstroom naar aarde, dan is de som van de stromen in de ringkern niet meer gelijk aan 0 en wordt er een veld opgewekt. In de secundaire wikkeling onstaat nu een spanning. Bij een verschilstroom van meer dan 30 mA is de secundaire spanning zo hoog dat hij een veerbelast palletje wektrekt en de aarlekschakelaar valt uit. In het principeschema is dit getekend voor 3 fasen, maar bij een fase en aarde of twee fasen geld hetzelfde. Immers: de stroom die via de ?ne draad weg gaat moet via de andere weer terugkomen.

Persoonlijk zou ik de 110 V groepen ook voorzien van een aardlek van 30 mA aardlek. Een conventionele (oude) aarlekschakelaar werkt niet bij diode gestuurde toerenregelingen zoals je die tegenkomt in haarfohn’s e.d. In dat geval onstaat er namelijk een (pulserende)gelijkstroom en zoals blijkt uit het principe schema is er dan verschilgelijkstroom en een trafo wekt dan per definitie geen veld op. Moderne aarlekschakelaars (te herkennen aan een diode symbool op de voorkant) detecteren dit echter wel.

***arjen***