De Short Circuit Current Rating (SCCR) geeft de kortsluitstroombestendigheid van elektrische installaties en schakelkasten aan volgens Noord-Amerikaanse veiligheidsnormen. De SCCR-waarde geeft aan welke maximale kortsluitstroom elektrische apparatuur onder vastgestelde omstandigheden veilig kan weerstaan.
Verband met de UL-eisen
De NFPA 79 schrijft onder bepaalde voorwaarden het gebruik van een overspanningsbeveiliging (Surge Protection Device, SPD) voor, met name wanneer veiligheidsrelevante besturingscomponenten door overspanningen kunnen worden aangetast.
De eisen waaraan dergelijke overspanningsbeveiligingen moeten voldoen, zijn vastgelegd in UL 1449. Het overspanningsbeveiligingsapparaat (SPD) kan ofwel rechtstreeks in de schakelkast worden geïnstalleerd, ofwel als onderdeel van de stroomopwaartse elektrische installatie worden opgenomen, mits aan de geldende normatieve eisen wordt voldaan.
SCCR – Kortsluitstroombestendigheid voor de Noord-Amerikaanse markt
Voor industriële schakelkasten in de VS vormt de beoordeling en aanduiding van de kortsluitstroombestendigheid (Short Circuit Current Rating, SCCR) een belangrijke veiligheidseis. Met de uitgave van de National Electrical Code (NEC) van 2005 werden in artikel 409 desbetreffende voorschriften voor industriële schakelkasten ingevoerd. Ook voor de Canadese markt gelden eisen inzake de kortsluitstroombestendigheid, die voortvloeien uit de daar geldende voorschriften en normen.
Het doel van deze voorschriften is om de elektrische veiligheid van machines en installaties te verbeteren en gevaren als gevolg van kortsluitingen, met name door het ontstaan van storingsboogvlammen, te verminderen.
De SCCR-waarde geeft aan welke maximale verwachte kortsluitstroom een schakelkast onder vastgestelde omstandigheden veilig kan weerstaan. De opgegeven kortsluitstroombestendigheid moet ten minste overeenkomen met de kortsluitstroom die op de installatielocatie beschikbaar is. Alleen zo kan worden gewaarborgd dat de elektrische apparatuur geschikt is voor de daar te verwachten foutstromen.
Verband tussen SCCR en UL 508A
De eisen inzake kortsluitstroombestendigheid van industriële schakelkasten zijn vastgelegd in de National Electrical Code (NEC), artikel 409. Om bij het ontwerp en de beoordeling van industriële schakelkasten rekening te houden met deze voorschriften, is de norm UL 508A aangevuld met bijlage SB (Supplement SB).
In deze bijlage wordt een methode beschreven voor het bepalen van de kortsluitstroomcapaciteit (SCCR) van een schakelkast. Daarbij wordt onder meer rekening gehouden met de kortsluitstroomcapaciteit van de gebruikte componenten en de aanwezige beveiligingsinrichtingen.
Bij een volgens UL 508A gecertificeerde schakelkast wordt de SCCR-waarde vastgesteld en aangegeven in overeenstemming met de geldende eisen. Hierdoor kan worden gecontroleerd of de UL-gecertificeerde schakelkast geschikt is voor de kortsluitstroom die op de latere gebruiksplaats beschikbaar is. Dit is een belangrijke voorwaarde voor een veilige installatie en officiële goedkeuring in de VS.
Hoe wordt de kortsluitstroomcapaciteit (SCCR) bepaald?
De exploitant van een machine of installatie is verantwoordelijk voor de naleving van de geldende voorschriften inzake arbeidsveiligheid. Hiertoe behoort ook dat de elektrische uitrusting over een voldoende kortsluitstroombestendigheid beschikt.
Voor elke relevante industriële schakelkast moet daarom een eigen SCCR-waarde (Short Circuit Current Rating) worden bepaald en overeenkomstig de geldende voorschriften worden aangegeven. De kortsluitstroombestendigheid van de afzonderlijke schakelkasten is op haar beurt een belangrijke factor bij de beoordeling van de gehele machine of installatie. Hierbij geldt in principe: het onderdeel met de laagste kortsluitstroombestendigheid kan de SCCR-waarde van het totale systeem beperken.
Naast een grondige individuele controle en beoordeling van de betreffende schakelkastconstructie zijn er nog twee andere methoden beschikbaar om de SCCR-waarde te bepalen:
Coordinated Selection – Afgestemde componentkeuze
Bij de ‘Coordinated Selection’ worden voor de opbouw van een industriële schakelkast op elkaar afgestemde componenten van één fabrikant gebruikt. Deze onderdelen zijn bedoeld voor gezamenlijk gebruik en zijn qua elektrische eigenschappen en kortsluitgedrag op elkaar afgestemd.
De fabrikanten bieden hiervoor geteste en gedocumenteerde combinaties van componenten aan, waarvan de kortsluitstroomweerstand (SCCR) onder vastgestelde omstandigheden is aangetoond. Speciale selectietabellen, productlijsten en ontwerpsoftware vergemakkelijken het ontwerp en maken het mogelijk de SCCR-waarde op eenvoudige wijze te bepalen.
Een belangrijk nadeel van deze methode is de beperkte flexibiliteit bij de keuze van componenten. Om gebruik te kunnen maken van de gedocumenteerde kortsluitwaarden, moeten de door de fabrikant voorgeschreven combinaties en gebruiksvoorwaarden in acht worden genomen. Het gebruik van alternatieve componenten kan een nieuwe beoordeling van de kortsluitstroombestendigheid noodzakelijk maken.
SCCR-bepaling bij de bouw van schakelkasten volgens UL 508A
De UL 508A biedt met bijlage SB (Supplement SB) een gestandaardiseerde methode voor het bepalen van de kortsluitstroomweerstand (SCCR) van industriële schakelkasten. Hierdoor kunnen fabrikanten de SCCR-waarde al tijdens de ontwerpfase bepalen, zonder voor elke schakelkast een omslachtige en kostbare individuele kortsluitingstest te hoeven uitvoeren.
Een belangrijk voordeel van deze methode is de grote flexibiliteit bij het ontwerpen van schakelkasten. Fabrikanten kunnen verschillende componenten combineren op basis van de technische eisen van hun klanten, mits aan de geldende voorschriften van UL 508A wordt voldaan.
Belangrijk: In tegenstelling tot de ‘Coordinated Selection’-methode mogen bij deze procedure ook componenten met verschillende kortsluitstroombestendigheden worden gebruikt. Bij het bepalen van de SCCR-waarde van de gehele schakelkast is in principe de component met de laagste kortsluitstroombestendigheid bepalend. Onder bepaalde voorwaarden kunnen geschikte beveiligingsapparaten en geteste combinaties van componenten echter bijdragen aan een hogere beoordeling.
Wat gebeurt er als de kortsluitstroombestendigheid te laag is?
Indien de kortsluitstroomweerstand (SCCR) van een onderdeel lager is dan de kortsluitstroom die op de installatielocatie beschikbaar is, kan het gebruik ervan onder bepaalde voorwaarden toch mogelijk zijn. Het is van cruciaal belang dat de elektrische apparatuur door middel van passende maatregelen voldoende wordt beschermd tegen de gevolgen van een kortsluiting.
Een mogelijkheid is het gebruik van een geschikte overstroombeveiliging, bijvoorbeeld een zekering of een vermogensschakelaar. Deze onderbreekt het stroomcircuit bij onaanvaardbaar hoge stromen en kan onder bepaalde omstandigheden bijdragen aan het aantonen van een hogere kortsluitstroombestendigheid van de betreffende combinatie van componenten.
Daarbij moeten de eisen van bijlage SB van UL 508A strikt worden nageleefd. Niet elke overstroombeveiliging zorgt automatisch voor een verhoging van de SCCR-waarde. Doorslaggevend zijn de toegestane combinaties van beveiligingsapparatuur, de gedocumenteerde eigenschappen daarvan en de betreffende gebruiksomstandigheden.
Aanduiding van de kortsluitstroomweerstand (SCCR)
De National Electrical Code (NEC) schrijft voor dat de kortsluitstroomweerstand (SCCR) van industriële schakelkasten permanent en duidelijk zichtbaar moet worden aangegeven. Hierdoor kunnen exploitanten, elektrotechnici en keuringsinstanties vaststellen voor welke maximale kortsluitstroom een schakelkast is ontworpen.
De SCCR-markering wordt doorgaans aangebracht op het typeplaatje van de schakelkast of op een andere permanent aangebrachte, goed toegankelijke plaats. Het is van cruciaal belang dat de aangegeven waarde bij de installatie en controle duidelijk herkenbaar is.
Deze etiketteringsverplichting geldt ongeacht of er sprake is van een UL-certificering. Ook schakelkasten zonder UL-label moeten voldoen aan de geldende eisen met betrekking tot de vermelding van de kortsluitstroombestendigheid.
Regionale verschillen in de SCCR-eisen in de VS
In dit artikel wordt uitgelegd wat de Short Circuit Current Rating (SCCR) is en welke eisen hieraan worden gesteld voor industriële schakelkasten volgens de National Electrical Code (NEC).
De NEC is een landelijk erkend technisch regelwerk voor elektrische installaties in de Verenigde Staten. De NEC is echter pas wettelijk bindend wanneer deze is opgenomen in de voorschriften van de betreffende staten of lokale overheden. Daarbij kunnen verschillende edities van de NEC en aanvullende regionale eisen van toepassing zijn.
Voor Duitse machine- en installatiebouwers betekent dit dat de eisen met betrekking tot de kortsluitstroombestendigheid en de keuring daarvan kunnen variëren, afhankelijk van de plaats van gebruik. Daarom is het van belang om zich reeds vóór de export te informeren over de geldende voorschriften en de eisen van de bevoegde autoriteit (Authority Having Jurisdiction, AHJ).
De samenwerking met een ervaren partner zoals Krayer kan daarbij helpen om in een vroeg stadium rekening te houden met regionale bijzonderheden, de SCCR-vereisten correct na te leven en vertragingen bij de officiële goedkeuring in de VS te voorkomen.
+49 (0) 60 62 - 9 42 50 
info@bre-trafo.com