Distributie van elektrische energie

Transmissie

Transport van elektrische energie over lange afstanden.

Distributie

Verdeling van energie naar de eindverbruikers.

Elia

Bedrijf dat het transmissienet in België beheert.

Fluvius

Bedrijf dat het distributienet in Vlaanderen beheert.

Hoogspanning (HS)

Hoogspanning: van 70 kV tot 380 kV.

Middenspanning (MS)

Middenspanning: van 1 kV tot 36 kV.

Laagspanning (LS)

Laagspanning: lager dan 1 kV.

Energieproducenten

Entiteiten die elektriciteit produceren via elektriciteitscentrales of turbines.

Energieconsumenten

Entiteiten die elektriciteit gebruiken.

Energieleveranciers

Entiteiten die elektriciteit aan consumenten verkopen.

Netbeheerders

Entiteiten die zorgen voor een betrouwbare en veilige werking van het elektriciteitsnet.

Regulatoren

Organisaties die ervoor zorgen dat alle betrokkenen in de elektriciteitssector de regels correct volgen.

Radiaal net (Stervormig net)

Een net met slechts één voedingsbron, waarbij de voeding zich vertakt naar elke verbruiker. Gemakkelijk te bouwen en onderhouden, maar minder betrouwbaar.

Ringnet

Een net met meerdere bronnen en belastingen die met elkaar verbonden zijn. Als één bron uitvalt, kan de elektriciteit via een andere bron komen. Betrouwbaar, maar moeilijker te bouwen en onderhouden.

Vermaasd net

Een ringnet met extra verbindingen, waardoor hoge spanningen via verschillende landen kunnen worden getransporteerd en de elektriciteitsstroom continu kan blijven.

Gecentraliseerde opwekking

Elektriciteit wordt geproduceerd in elektriciteitscentrales, via hoog- en middenspanningsnetten getransporteerd en vervolgens via midden- en laagspanning naar consumenten verdeeld.

Decentrale opwekking

Energie wordt door kleinschalige productie-eenheden terug in midden- en laagspanningsnetten geïnjecteerd.

Smart Grid (Slim netwerk)

Een elektriciteitsnet met veiligheids- en regelsystemen, bijvoorbeeld om grote verbruikers in te schakelen wanneer er te veel vermogen beschikbaar is.

Prosumenten

Apparaten of gebruikers die elektriciteit uit het net gebruiken en ook elektriciteit terug in het net injecteren.

Elektrisatie

Elektrische schokken die verwondingen veroorzaken (niet dodelijk).

Elektrocutie

Elektrische schokken die de dood veroorzaken.

Factoren die de ernst van een elektrische schok beïnvloeden

De ernst wordt beïnvloed door: stroomsterkte, duur, spanning, stroomweg door het lichaam, lichaamsimpedantie, frequentie en toestand van het lichaam.

Gouden regels van veilig schakelen

1. Alle spanningsbronnen uitschakelen. 2. Uitschakelapparaten vergrendelen. 3. Afwezigheid van spanning controleren. 4. Aarden en kortsluiten. 5. Werkgebied markeren.

AREI

Wettelijk kader dat regels toepast op basis van IEC- en BEC-normen om elektrische installaties veilig te maken.

IEC

International Electrotechnical Commission: organisatie die normen opstelt voor elektrische en elektronische technologieën.

Conventionele grensspanning

Maximale spanning waarbij de stroom door het lichaam veilig is.

Absolute conventionele grensspanning

Contactspanning die volledig veilig is en wordt bepaald door de toestand van het lichaam en de aard van de spanningsbron.

Relatieve conventionele grensspanning

Toelaatbare contactspanning in functie van de tijd.

Beschermingsklassen

Klasse 0: basisisolatie. Klasse 1: basisisolatie + geaarde massa's. Klasse 2: dubbele isolatie, geen aarding. Klasse 3: SELV (ZLVS).

Rechtstreekse aanraking

Een persoon raakt rechtstreeks een spanningsvoerend deel van een installatie aan.

Onrechtstreekse aanraking

Door een isolatiefout komt een massa onder spanning te staan en raakt een persoon deze massa aan.

Massa

Een aanraakbaar geleidend deel van elektrisch materieel dat normaal niet onder spanning staat, maar bij een isolatiefout onder spanning kan komen.

Bescherming tegen rechtstreekse aanraking

Bescherming door isolatie, afstand, behuizingen of afschermingen; SELV gebruiken; of de situatie snel onderbreken met een differentieelschakelaar (RCD).

Bescherming tegen onrechtstreekse aanraking

Bescherming door dubbele isolatie, aarding/equipotentiale verbinding, SELV of een differentieelschakelaar (RCD).

Relatieve permittiviteit

De relatieve permittiviteit is een dimensieloze grootheid die aangeeft hoeveel keer beter een materiaal een elektrisch veld kan opbouwen in vergelijking met een vacuüm.

Diëlektrische sterkte (Doorslagveldsterkte)

Maximaal elektrisch veld dat een materiaal onder ideale omstandigheden kan verdragen zonder elektrisch door te slaan en geleidend te worden.

Doorslagspanning

Minimale spanning waarbij een isolator elektrisch doorslaat en geleidend wordt.

Elektrische doorslag

Proces waarbij het elektrisch veld de diëlektrische sterkte overschrijdt en de isolator geleidend wordt.

Uitschakelvermogen (Kortsluitvermogen)

Maximale stroom die een apparaat kan onderbreken zonder zelf beschadigd te raken.

Overbelastingsstromen

Stromen die slechts iets groter zijn dan de nominale stroom en pas na enige tijd problemen veroorzaken.

Smeltzekering

Eenmalig bruikbaar apparaat dat bij een foutstroom onderbreekt doordat de zekeringdraad door warmteontwikkeling smelt.

Installatieautomaat (MCB)

Herbruikbaar beveiligingsapparaat dat kortsluit- en overbelastingsstromen onderbreekt via magnetische en thermische werking.

Magnetische aanspreekstroom

Stroomwaarde waarbij een installatieautomaat reageert op een kortsluitstroom.

Werkingsprincipe installatieautomaat (MCB)

Magnetisch: een te grote stroom trekt een kern in een spoel waardoor de schakelaar opent. Thermisch: een bimetaal warmt op, buigt en opent de schakelaar.

Vermogenschakelaars

Stroomonderbrekers waarbij het overbelastingsdetectiemechanisme door de gebruiker via een tripunit wordt ingesteld.

Aarding

Een verbinding van iets met de aarde via een geleider zodat elektrische lading tussen het object en de aarde kan stromen.

Equipotentiaalverbinding

Elektrische verbinding tussen massa's van verschillende apparaten of delen van een installatie zodat hun spanningen gelijk zijn en alle geleidende delen met de aarding verbonden zijn.

Zeer Lage Veiligheidsspanning (ZLVS / SELV)

Een volledig zwevende en niet-geaarde spanning die veilig is (max. 50 V AC of 120 V DC) en onder of op de conventionele grensspanning ligt.

Differentieelschakelaar (Verliesstroomschakelaar / RCD)

Apparaat dat een circuit automatisch uitschakelt wanneer een gevaarlijke situatie ontstaat, zoals lekstroom naar aarde.

Werkingsprincipe differentieelschakelaar

Normaal is de totale stroom door de kern nul. Bij lekstroom ontstaat een magnetisch veld en een geïnduceerde spanning. Als de drempel wordt overschreden, wordt het circuit onderbroken.

TT-net

Eerste T: een punt van het net, meestal het sterpunt, is rechtstreeks geaard. Tweede T: de massa's van toestellen zijn rechtstreeks met een onafhankelijke aarding verbonden.

IT-net

I: het net is geïsoleerd ten opzichte van de aarde; het sterpunt is meestal via een grote impedantie verbonden. T: de massa's zijn rechtstreeks met een onafhankelijke aarding verbonden.

TN-C-net

T: sterpunt rechtstreeks geaard. N: massa's via de netaarding geaard. C: PE- en N-geleider zijn gecombineerd tot één PEN-geleider.

TN-S-net

T: sterpunt rechtstreeks geaard. N: massa's via de netaarding geaard. S: PE- en N-geleider zijn afzonderlijk.

TN-C-S-net

Het aardingssysteem begint als TN-C, waarna de PEN-geleider wordt opgesplitst in een PE- en N-geleider. Een TN-C-systeem mag niet stroomafwaarts van een TN-S-systeem komen.

Isolatiefouten in netstelsels

TT: gebruik een RCD omdat de foutstroom niet groot genoeg is voor een zekering. TN: houd de draadlengte tussen net en massa zo kort mogelijk. IT: gebruik isolatiebewaking; bij een tweede fout wordt het systeem TN of TT.

Elektromagnetische compatibiliteit (EMC)

Het vermogen van elektrische apparatuur om zonder problemen te werken in een elektromagnetische omgeving.

Elektromagnetische interferentie (EMI)

Wanneer twee of meer elektromagnetische apparaten elkaars werking verstoren.

Beschikbaarheid van de stroomvoorziening

De waarschijnlijkheid dat een elektrische installatie stroom kan leveren, rekening houdend met aantal en duur van onderbrekingen. MUT/(MUT+MDT) of MTBF/(MTBF+MTTR).

MUT (Mean Uptime)

Gemiddelde bedrijfstijd.

MDT (Mean Downtime)

Gemiddelde uitvaltijd.

MTBF (Mean Time Between Failures)

Gemiddelde tijd tussen storingen.

MTTR (Mean Time to Recovery)

Gemiddelde tijd om te herstellen.

Transiënten (Spanningspieken)

Een zeer kortdurende afwijking van de ideale spanningsgolf of een spanningspiek. Kan apparaten beschadigen en sterke elektromagnetische velden veroorzaken.

Flikkering (Flicker)

De amplitude van de spanning verandert licht en deze verandering varieert.

Spanningsdip (Spanningsdal)

Een spanningsdaling waarbij de daling groter is dan 10% van de nominale spanning en de resterende spanning minstens 1% van de nominale spanning bedraagt. Duurt maximaal 1 minuut.

Korte onderbreking

Een korte periode waarin er geen spanning in het circuit aanwezig is, maximaal 3 minuten.

Gevolgen van spanningsdippen

1. Roterende machines kunnen last hebben van een dalend koppel. 2. Aandrijfsystemen kunnen naar fail-safe gaan. 3. Elektronica en verlichting worden beïnvloed. 4. Een productielijn kan moeten herstarten.

Spanningsdippen vermijden

Preventie: grote stromen vermijden en netimpedantie verlagen. Mitigatie: kinetische buffering, immunisatieapparaten, contactorinstellingen, flying start-up en geschikte programmering.

Noodstroomvoeding

Een apparaat dat stroom levert wanneer er geen netvoeding is.

Onderbrekingsvrije voeding (UPS)

Een apparaat dat stroom levert wanneer er netvoeding is maar deze kortstondig uitvalt.

Diodegelijkrichter

Een vermogenselektronisch apparaat dat wisselstroom (AC) omzet in gelijkstroom (DC).

Commutatie

Het overnemen van de geleiding van de ene halfgeleider naar de andere (bv. van D1 naar D3).

Geleidingshoek

De tijd vanaf het begin tot het einde van de geleiding van een diode/depletie van energie in een inductantie.

Commutatie-overlap

Wanneer twee diodes tegelijkertijd geleiden omdat de stroom door één diode nog niet nul is.

Commutatie-inkepingen (Notches)

Wanneer de uitgangsspanning door commutatie-overlap plotseling naar 0 daalt.

Harmonischen

Vervormde stromen die niet langer sinusvormig zijn.

Oorzaken van harmonischen

Magnetiseringsstroom van transformatoren, industriële apparatuur, VFD's, UPS'en, vermogenselektronica, diodegelijkrichters met capacitieve belastingen en kantoor-/huishoudelijke apparatuur.

Harmonische (golf)

Kan verwijzen naar de amplitude, totale waarde, frequentie of orde van een harmonische component.

Totale harmonische vervorming (THD)

Een maat voor de harmonische vervorming in een signaal.

Crestfactor (Topfactor)

Verhouding tussen de piekwaarde en de effectieve/RMS-waarde.

Verschuivingsarbeidsfactor (Cos φ)

Faseverschuiving tussen de fundamentele harmonische spanning en stroom.

Vervormingsarbeidsfactor

Maat voor hoeveel harmonische vervorming van de belastingsstroom het gemiddelde overgedragen vermogen naar de belasting vermindert.

Overbelasting

Wanneer de stroom de nominale waarde overschrijdt. Bij harmonische vervuiling nemen warmteverliezen extra toe door de hogere frequentie (o.a. skin-effect).

Resonantie

De frequentie waarbij de gecombineerde circuitreactantie het laagst is en de stroom extreem hoog wordt.

Oplossingen voor harmonischen

Gevoelige en niet-lineaire belastingen scheiden; overdimensioneren/derating toepassen; resonantiefrequenties verschuiven met een antiharmonische spoel; passieve of actieve filters gebruiken.

Overdimensioneren

Een component gebruiken met een hogere nominale waarde dan noodzakelijk.

Derating

Een component gebruiken op een lager vermogen dan de officiële nominale waarde.

Gebalanceerd systeem (Symmetrisch net)

Een driefasensysteem waarbij alle spanningen/stromen even groot zijn en 120° in fase van elkaar verschoven zijn.

Onbalans (Asymmetrie)

Elke afwijking van een gebalanceerd systeem.

Meelopend systeem (Positieve fasevolgorde)

Een gebalanceerd systeem met een positieve fasevolgorde: L1-L2-L3 (abc) met de klok mee.

Tegenlopend systeem (Negatieve fasevolgorde)

Een gebalanceerd systeem met een negatieve fasevolgorde: L1-L3-L2 (acb) met de klok mee.

Homopolair systeem (Nulsequentie)

Een systeem waarbij de drie fasen dezelfde grootte hebben en niet in fase verschoven zijn. De homopolaire stroom is 1/3 van de stroom door de nulgeleider.

Wanneer kan de homopolaire component niet bestaan?

Niet in lijnspanningen; niet in fase- en lijnstromen van een ster-sterschakeling (Y-Y) zonder nulgeleider; niet in lijnstromen van een driehoekschakeling.

Zwevend sterpunt (Sterpuntverschuiving)

Wanneer het sterpunt van de belasting qua spanning niet gelijk is aan het sterpunt van de bron (bv. bij asymmetrische belasting zonder nulleider) en niet langer als referentie kan worden gebruikt.

Oplossingen voor netonbalans

1. Nulgeleider toevoegen. 2. Eenfasige belastingen over de verschillende fasen verdelen. 3. Kortsluitvermogen verhogen door netimpedantie te verlagen. 4. Compensatieschakelingen voor grote eenfasige belastingen.

Transformator (Trafo)

Een apparaat dat AC-vermogen met een bepaalde frequentie en spanning omzet naar AC-vermogen met dezelfde frequentie maar een andere spanning.

Kerntype transformator

Rechthoekig gelamineerd stuk staal met wikkelingen rond de kern (poten).

Manteltype transformator

Gelamineerde kern met drie poten, waarbij de wikkelingen rond de middelste poot zitten.

Bloktransformator (Generatortrafo)

Een transformator die op de uitgang van een generator is aangesloten en de spanning verhoogt tot transmissieniveau.