Wisselspanning, fasen: even wat theorievragen

[Brent]

Ik ga een keukentje opknappen en een van de stappen is, uiteraard, de gaskookplaat eruit en een inductiekookplaat erin. Dat heb ik al eens eerder gedaan, met een '1-fase' plaat die je met een schuko kon aansluiten. Is jaren uitstekend bevallen, maar ik dacht: laten we toch eens kijken of we deze keer niet die tweede groep kunnen trekken voor wat extra vermogen.

Nu heb ik de indruk dat misschien in Nederland of het Nederlands in het bijzonder er wat terminologie niet juist gebruikt wordt. Er is geen tekort aan internetmensen die zich voor lijken te doen als expert, maar dingen zeggen waarvan ik weet dat ze niet kloppen Ik ben maar een eenvoudige natuurkundige, snapt u? Het zich bevinden van de NEN1010 achter een paywall danwel ter inzage op een adres te ver voor velen zal het niet helpen. Maar ik wil weten of ik het nu snap.

Wat in elk geval specifiek lijkt voor Nederland is het gebruik van de Perilex stekker in 2P+2N+G configuraties. Buiten Nederland wordt er vziw altijd 3P+1N+G verwacht, oftewel 3 fasen, gedeelde nul en aarde. Ook wel krachtstroom. De Nederlandse configuratie is vaak gecombineerd met een kookgroep: een groep die 2 groepen 16A zekeringen tegelijk schakelt, en tegenwoordig een gezamelijke aardlekschakelaar bevat. Dit soort kookgroep kan ingezet worden op 1 _of_ 2 fasen, maar levert dus altijd 2x16A via twee P-aders, die elk apart teruglopen via 2 N-aders. In het geval van aansluiting op 1 fase is het dus eigenlijk een ingewikkelde manier van een 32A zekering kunnen hebben. In bijv. Frankrijk zou je geloof ik gewoon een 32A zekering gebruiken (en uiteraard indien nodig dikkere aders trekken).

Vraag 1: So far so good?
Vraag 2: Zoja, in een woning waar je over 3x25A beschikt, is aansluiting op 1 fase niet eigenlijk een beetje dom? Je bent dan beperkt tot 25A tenslotte, niet 32A.

Ik merk dat heel veel (Nederlandstalig) technische documentatie het eigenlijk altijd heeft over 2-fase aansluitingen. Ik neem aan omdat om die 32A te kunnen trekken je inderdaad 2 fasen wil aansluiten. Maar, dat is niet per se zo (zeker ook als je ervaringen leest waarbij mensen hierachter komen), en in een 1x35/1x40A huis ook niet mogelijk. Ook wordt groep en zekering door elkaar gebruikt: volgens mij is een groep 1 schakelaar, en een kookgroep dus 1 schakelaar met 2 zekeringen, en niet 2 groepen.

Vraag 3: Delen andere deze observaties?

In het geval van aansluiting van de kookgroep op 2 fasen, dat wil zeggen, de 2 P's 120 graden uit elkaar, heb je dus 2 aders met elk een andere fase, en elk een eigen nul. Bijna gelijk aan 2 reguliere groepen, op het gezamelijk schakelen na. Maar, zou je een gedeelde nul nemen, dus 2P+1N+G, dan heb je (deels) krachtstroom. Zo zie je het op sommige websites en in sommige installatiehandleidingen in elk geval ook terug. Immers, de nul is nu de optelling van 2 aders. Sommige buitenlandse merken apparatuur hadden ook wat problemen met dit verschil (gedeelde nul of niet), al geloof ik dat tegenwoordig alles wel een circuitje heeft dat eea detecteerd.

Vraag 4: Heeft zo'n gekoppelde nul inderdaad consequenties voor het apparaat zelf? Klopt het dat sommige apparaten die 2-fasig heten in feite 2 geheel gescheiden circuits hebben, ivm de ongekoppelde N? En vice versa? Of kan dat eigenlijk niet uitmaken en kun je altijd zelf besluiten de 0 te koppelen (mits het om 1 apparaat en groep gaat uiteraard)? Ik vraag dit omdat ik zie dat verschillende modellen van dezelfde fabrikant met dezelfde tekst soms een ander aansluit-diagram hebben (e.g. 2N en """2N""".
Vraag 5: Waarom ik de term krachtstroom enige verwarring vind scheppen: ook in het 2P+2N scenario zit er per definitie een Vdiff van 400V over de 2 P's. Soms zie je wel aparte aansluitschema's voor "2x230V"/"2P+2N 230V" en "400V"/"2x400V"/"3P+N 400V", maar het enige feitelijke verschil is of je een aparte nul hebt of niet, toch?
Vraag 6: Wordt ook dat weleens verkeerd opgeschreven? E.g. deze plaat kan op 2 of 3 fasen, maar bij de 2 fasen noteert men 2P+2N terwijl er duidelijk 2P+1N ingetekend is, en het ook niet anders aangesloten kan worden. Wat gebeurd hier wanneer je die op een Nederlandse kookgroep in 2-fase config aansluit (en er dus 1N loos ligt)?

Ik heb de indruk dat de 2P+2N config gangbaar is omdat je, mits het kanaal waardoor je de kabels trekt groot genoeg is (19mm+) je vrijheid hebt om hem in de meterkast op 1 of 2 fasen vast te knopen, en je nooit per ongeluk (in de 1-fase config) 32A over de nul kan trekken. (In de 2-fase config telt de N natuurlijk niet op, en blijft 16A.) Maar kwa warmteontwikkeling is het eigenlijk zonde, mits je ook 2 fasen kunt aansluiten, want door de tweede N neemt het warmteverlies met 33% toe (4 ipv 3 aders)

Vraag 7: Klopt dit?
Vraag 8: Of moet je eigenlijk anders rekenen: (2P+2N) 2x230Vx16A = 7,4kW, terwijl (2P+1N) 1x400Vx16A = 6,4kW ? En is dat een reden voor de aparte nul: net die kW extra?

Dan nu praktijk, want jullie vragen je misschien af waarom ik het wil weten. Het verschil in de gekoppelde en ongekoppelde nul is precies het verschil in wat is toegestaan voor 16mm (4 aders van 2,5mm op max 1 groep) en 19mm (5 aders van 2,5mm2 op max 1 groep), dus het verschil tussen het moeten maken van een nieuw kanaal of niet.

[Paul]

Brent schreef op maandag 13 januari 2025 @ 10:51:
Vraag 1: So far so good?

Klopt. De kookplaat gebruikt geen 400V, dus je kunt alles op 1 fase aansluiten, maar dan heb je wel meer dan 16A nodig.

Vraag 2: Zoja, in een woning waar je over 3x25A beschikt, is aansluiting op 1 fase niet eigenlijk een beetje dom? Je bent dan beperkt tot 25A tenslotte, niet 32A.

Klopt. Als je 3 fases hebt, dan sluit je de kookplaat aan op drie fases. De Perilex sluit je dan ook aan met 3F+N+P (protective earth).

Vraag 3: Delen andere deze observaties?

Een kookgroep is inderdaad één groep. Als er een zekering gaat, dan gaat de andere ook.

Sommige buitenlandse merken apparatuur hadden ook wat problemen met dit verschil (gedeelde nul of niet)

De gedeelde N is vooral een probleem als je een kookgroep neemt en beide zekeringen op een andere aardlekschakelaar zet. En als je maar één N-draad trekt naar de groepenkast (bij een kookgroep en 1-fase groepenkast) dan wordt de stroom door die ene N te groot. Een 2.5mm2 draad mag maar 16A hebben* maar je gebruikt het dan voor 32A.

Klopt het dat sommige apparaten die 2-fasig heten in feite 2 geheel gescheiden circuits hebben, ivm de ongekoppelde N?

Als ze het goed doen wel

Of kan dat eigenlijk niet uitmaken en kun je altijd zelf besluiten de 0 te koppelen

Alleen als je de boel op 3-fase aansluit, anders wordt de stroom door de ene N te groot.

Ik vraag dit omdat ik zie dat verschillende modellen van dezelfde fabrikant met dezelfde tekst soms een ander aansluit-diagram hebben

Die eerste kun je op een kookgroep zetten die je moeilijk aansluiten (twee ALS), bij die tweede gaat dat niet werken. Los van dat je dat eigenlijk helemaal niet moet willen; zet beide delen van de kookgroep op dezelfde ALS en je bent overal vanaf.
[q]Waarom ik de term krachtstroom enige verwarring vind scheppen: ook in het 2P+2N scenario zit er per definitie een Vdiff van 400V over de 2 P's. Soms zie je wel aparte aansluitschema's voor "2x230V"/"2P+2N 230V" en "400V"/"2x400V"/"3P+N 400V", maar het enige feitelijke verschil is of je een aparte nul hebt of niet, toch?[q]Nee, 2x400V is niet hetzelfde als 2x230V. Die eerste kun je op een kookgroep aansluiten (met twee keer N ivm hoge stroom), die tweede verwacht echt een faseverschil waardoor je 400V krijgt. Hoewel de eerste dus 400V tussen de fases heeft, wordt dat niet gebruikt. Of het bij die tweede wordt gebruikt weet ik niet, maar het aansluitschema lijkt het te verwachten.

Vraag 6: Wordt ook dat weleens verkeerd opgeschreven? E.g. deze plaat kan op 2 of 3 fasen, maar bij de 2 fasen noteert men 2P+2N terwijl er duidelijk 2P+1N ingetekend is

Absoluut. Er is geen standaard voor, en net zoals wij het wel eens verkeerd begrijpen, doen degenen die die handleidingen schrijven dat ook wel eens. Dit los van typfouten, zoals de 3N op plaatje 12, dat lijkt me 3F te moeten zijn. Maar plaatje 11 heeft wel twee keer N getekend, alleen is de blauwe bij de grijze getrokken; dat hadden ze iets duidelijker kunnen tekenen.

Wat gebeurd hier wanneer je die op een Nederlandse kookgroep in 2-fase config aansluit (en er dus 1N loos ligt)?

Brand of gesmolten kabels. Die tweede N moet dus ook niet los, die moet bij de andere N in terminal 4.

Ik heb de indruk dat de 2P+2N config gangbaar is omdat je, mits het kanaal waardoor je de kabels trekt groot genoeg is (19mm+) je vrijheid hebt om hem in de meterkast op 1 of 2 fasen vast te knopen, en je nooit per ongeluk (in de 1-fase config) 32A over de nul kan trekken.

Nee, het is gebruikelijk omdat in Nederland veel woonhuizen überhaupt maar één fase hebben En het gaat heel vaak fout (meer qua aansluiten dan qua daadwerkelijk brand; de meeste mensen gebruiken niet langdurig alle pitten tegelijk op standje turbo).

(In de 2-fase config telt de N natuurlijk niet op, en blijft 16A.)

16A max, als je maar één van de fases gebruikt (omdat er maar één pit aan staat bijvoorbeeld). Gebruik je meer pitten dan gaat de stroom door de N omlaag. Als je drie fases gelijk zou belasten is de stroom door de N zelfs 0.

Vraag 8: Of moet je eigenlijk anders rekenen: (2P+2N) 2x230Vx16A = 7,4kW, terwijl (2P+1N) 1x400Vx16A = 6,4kW ? En is dat een reden voor de aparte nul: net die kW extra?

Die extra nul is voor die 16A extra; zonder faseverschuiving loopt alle stroom die door een F loopt ook door een N.

Dan nu praktijk, want jullie vragen je misschien af waarom ik het wil weten. Het verschil in de gekoppelde en ongekoppelde nul is precies het verschil in wat is toegestaan voor 16mm (4 aders van 2,5mm op max 1 groep) en 19mm (5 aders van 2,5mm2 op max 1 groep), dus het verschil tussen het moeten maken van een nieuw kanaal of niet.

Als je maar 1 fase hebt van je netbeheerder dan ben je de sjaak, want die tweede N is dan beslist noodzakelijk.

Als je 3 fase hebt dan kun je in plaats van een kookgroep een krachtgroep plaatsen (op alle drie de fases uiteraard; niet als een kookgroep alles op dezelfde fase) en 2F+N+P trekken (al is dat natuurlijk niet mooi; beste is gewoon alle drie de fases doortrekken).

[Brent]

Paul schreef op maandag 13 januari 2025 @ 11:27:

Merci voor je antwoorden! Ik ga even nitpicken:

[...]
De gedeelde N is vooral een probleem als je een kookgroep neemt en beide zekeringen op een andere aardlekschakelaar zet. En als je maar één N-draad trekt naar de groepenkast (bij een kookgroep en 1-fase groepenkast) dan wordt de stroom door die ene N te groot. Een 2.5mm2 draad mag maar 16A hebben* maar je gebruikt het dan voor 32A.

En mijn natuurkunde zegt dat dit niet klopt, voor het geval je 2P 120 graden uit fase zijn. Dankzij de wondere wereld der wisselstroom, telt een gedeelde nul namelijk niet op tot 32A, maar 16A (immers, enkel een phaseshift). Op sommige plekken vind ik ook de vuistregel terug: bij krachtstroom telt is de gedeelde N altijd gelijk aan de grootste fase, niet de optelling ervan. En dat klopt ook, als je bij de cosinussen met amplituden gaat spelen: de optelling heeft een amplitude nooit groter dan de grootste van de 2.

Alleen als de twee aders op dezelfde fase zitten (ivm een enkelfasige aansluiting op het net), dan is de optelling lineair.

Vandaar ook dat er, uit veiligheidsoverweging, in NL altijd 2 aders voor N zijn, dan kun je niet per ongeluk die optelling krijgen (want je kunt de retour van 2 fasen natuurlijk prima gescheiden houden tegen het geringe tarief van 33% meer hitte in je kabels. Nog altijd beter dan 32A en smeltzekerheid ).

[...]
Alleen als je de boel op 3-fase aansluit, anders wordt de stroom door de ene N te groot.

Bij 3 fase is het (nagenoeg) nul, maar bij 2 de max van de 2 fasen, en niet de optelling. Althans, ik kan niet op een ander sommetje komen dan dat.

[...]
16A max, als je maar één van de fases gebruikt (omdat er maar één pit aan staat bijvoorbeeld). Gebruik je meer pitten dan gaat de stroom door de N omlaag. Als je drie fases gelijk zou belasten is de stroom door de N zelfs 0.

Juist!

[...]
Die extra nul is voor die 16A extra; zonder faseverschuiving loopt alle stroom die door een F loopt ook door een N.

Juist! Het is de faseverschuiving die maakt dat je niet 3 aparte nullen nodig hebt. Maar en volgens mij is dat voor 2 fase precies hetzelfde als voor 3, enkel met als verschil dat je bij 3 bij gelijke belasting precies op 0 uitkomt en je N quasi weg had kunnen laten (en ik lees dat sommige apparaten idd ook zo aangesloten zouden kunnen worden, zonder N, omdat die kennelijk zo ontworpen zijn dat ze elke fase precies hetzelfde belasten ).

[...]

Als je 3 fase hebt dan kun je in plaats van een kookgroep een krachtgroep plaatsen (op alle drie de fases uiteraard; niet als een kookgroep alles op dezelfde fase) en 2F+N+P trekken (al is dat natuurlijk niet mooi; beste is gewoon alle drie de fases doortrekken).

Met F bedoel jij P of iets anders?

2F+N+P (4 aders, 2 fasen, gekoppelde nul) klinkt dus als een handige oplossing voor wie door 16mm buizen toch 7.4kW wil kunnen trekken, en dat is dus mijn plan, maar ik kom er niet uit met die aansluitschema's die nu of redelijk vaak niet kloppen. Of wijzen op een verschil dat ik nog niet snap (gekoppelde en ongekoppelde nul heeft consequenties voor hoe het apparaat is ontworpen.

[Paul]

Brent schreef op maandag 13 januari 2025 @ 11:53:
En mijn natuurkunde zegt dat dit niet klopt, voor het geval je 2P 120 graden uit fase zijn.

Maar dat zijn ze "(bij een kookgroep en 1-fase groepenkast)" niet, dan zijn je 1P precies gelijk aan elkaar.

Bij 3 fase is het (nagenoeg) nul, maar bij 2 de max van de 2 fasen, en niet de optelling. Althans, ik kan niet op een ander sommetje komen dan dat.

Nederland heeft geen 2-faseaansluitingen. Alles is ofwel 1 ofwel 3 fase.
Wat jij 2 fase noemt is een 3 faseaansluiting en dan een van de 3 niet gebruiken.

Maar en volgens mij is dat voor 2 fase precies hetzelfde als voor 3

Juist, want NL heeft geen 2-faseaansluitingen

Je maakt het een stuk makkelijker door de aansluiting van je kookplaat in twee kampen te splitsen: Alles op dezelfde de fase, of gebruik maken van je 3-faseaansluiting.

"2F+N+P" Met F bedoel jij P

Yup. 2 fase, neutraal en Protective Earth.

2F+N+P (4 aders, 2 fasen, gekoppelde nul) klinkt dus als een handige oplossing voor wie door 16mm buizen toch 7.4kW wil kunnen trekken, en dat is dus mijn plan

Zolang je een 3-faseaansluiting hebt en meerdere fases gebruikt is dat een prima plan

In dat geval:
Bij de iki7028 gebruik je schema 11 en brug je N1 en N2
Bij de iki8045 gebruik je schema A1
Bij de iki9040 gebruik je schema 11 en beperk je de plaat op 7.4kW. Als je 5 draden trekt kun je de volle 10kW gebruiken.

[Brent]

Paul schreef op maandag 13 januari 2025 @ 12:26:
[...]
Maar dat zijn ze "(bij een kookgroep en 1-fase groepenkast)" niet, dan zijn je 1P precies gelijk aan elkaar.

Zeker. Ik dacht dat ik had opgeschreven dat ik hiermee de 2-fase config bedoelde, kennelijk niet.

[...]
Nederland heeft geen 2-faseaansluitingen. Alles is ofwel 1 ofwel 3 fase.
Wat jij 2 fase noemt is een 3 faseaansluiting en dan een van de 3 niet gebruiken.

Precies.

[...]
Juist, want NL heeft geen 2-faseaansluitingen

Ik doel overal waar ik het over 2-fase aansluitingen heb niet op de huis-aansluiting, maar de apparaat-aansluiting.

Je maakt het een stuk makkelijker door de aansluiting van je kookplaat in twee kampen te splitsen: Alles op dezelfde de fase, of gebruik maken van je 3-faseaansluiting.

En dan bedoelde je ook 3-fase waarvan je er 1 laat liggen? Ik zie niet heel veel 3-fase kookplaten, het gros lijkt toch wel 1-of-2 aansluitbaar. En 3 fasen gebruiken betekent ook weer 5 aders a 2,5m2, dus geen hergebruik van een 16mm kanaal.

[...]
Yup. 2 fase, neutraal en Protective Earth.

OK.

[...]
Zolang je een 3-faseaansluiting hebt en meerdere fases gebruikt is dat een prima plan

In dat geval:
Bij de iki7028 gebruik je schema 11 en brug je N1 en N2
Bij de iki8045 gebruik je schema A1
Bij de iki9040 gebruik je schema 11 en beperk je de plaat op 7.4kW. Als je 5 draden trekt kun je de volle 10kW gebruiken.

Ik snap het

De huis-aansluiting is idd 3 fasen.

[Brent]

1 nabrander: in de 2F+N+P config, moet je dus _geen_ 'kookgroep' gebruiken, maar een 3 fasen kracht-groep, waarbij je 1 fase niet trekt/aansluit.

[Paul]

Brent schreef op maandag 13 januari 2025 @ 13:29:
En dan bedoelde je ook 3-fase waarvan je er 1 laat liggen?

Yup.

Brent schreef op maandag 13 januari 2025 @ 14:21:
1 nabrander: in de 2F+N+P config, moet je dus _geen_ 'kookgroep' gebruiken, maar een 3 fasen kracht-groep, waarbij je 1 fase niet trekt/aansluit.

Absoluut. In een 3-fase groepenkast horen kookgroepen niet thuis (al zijn er genoeg elektriciens die het toch aanleggen), en als je maar één N-draad trekt tussen de groepenkast en de perilex (of aansluitdoos) maar wel meerdere fase-draden dan moet je meerdere fases gebruiken, en dus inderdaad een krachtgroep

Het mooiste is natuurlijk om wel alle drie de fases door te trekken. Als je die 19mm buis er relatief simpel in krijgt (omdat je via een kruipruimte kunt of omdat de vloer toch open moet voor vloerverwarming of zo) dan zou ik dat doen. Voor een 7.4kW kookplaat niet direct noodzakelijk, maar voor een zwaardere wel. Ook is het voor de oven wel handig; ofwel via de aansluitdoos op de 3e fase (al zijn daar de meningen enigszins over verdeeld in Het grote topic voor Elektra huisinstallaties - Deel 2), ofwel door de "oude" 16mm buis te gebruiken voor een aparte groep. Als er voor de oven al een groep ligt dan speelt dat natuurlijk niet

Overigens is er ook nog Het grote kookplaat aansluiten topic voor als je je verveelt

[Glashelder]

Brent schreef op maandag 13 januari 2025 @ 10:51:
Vraag 2: Zoja, in een woning waar je over 3x25A beschikt, is aansluiting op 1 fase niet eigenlijk een beetje dom? Je bent dan beperkt tot 25A tenslotte, niet 32A.

Niet een hele populaire mening op dit forum maar wel gangbaar in de installatiewereld: valt reuze mee.

Zo'n smeltzekering die legio huizen hebben kan je best lang voor best een groot deel overbelasten (ik meen zo'n 40% voor 15 minuten, dat is 35A). De ervaring leert dat een 7,4 kW kookplaat op 1 25A zekering vrijwel nooit problemen geeft. Zie het als een stukje overboeking. Een zelfde soort overboeking heb je sowieso al in je meterkast, anders kan je eigenlijk maar 1 16A groep per fase kwijt . Komt nog eens bij dat die 7,4 kW eigenlijk zelden gehaald wordt. Die zul je alleen halen als je meerdere pannen op boost zet en vrijwel niemand doet dat lang genoeg om de zekeringen eruit te laten vliegen. Wellicht als je twee hele, hele grote pannen met water opzet..

Ik heb op mijn 3x25A aansluiting 20 1 fase groepen en 5 krachtgroepen (kookplaat, warmtepomp binnenunit, schuur, 11 kW laadpaal, zonnepanelen) en dat met automaten van de netbeheerder. Nog nooit is er een automaat uitgevallen..

Het is dat wij bij onze nieuwe keuken naar een 10 kW kookplaat gingen anders was het ik gewoon bij mijn 2 fasige kookgroep gebleven. Neemt minder ruimte in in de meterkast.