Wat is het verschil tussen een kortsluiting en een overbelasting?

In dit artikel behandelen, met voorbeelden, het verschil tussen een kortsluiting en overbelasting zoals deze bij een elektrische installatie in een woning kan voorkomen.

Waarom een verschil?

Allereerst, bij een kortsluiting én bij een overbelasting, vloeit een grotere stroom door de bedrading van een elektrische installatie dan gewenst.

Een installatieautomaat, vaak wordt dit de "zekering" genoemd, moet een overschrijding van de stoom bewaken en als een kortsluiting of overbelasting voorkomt moet deze het elektrisch circuit, de elektriciteitsgroep, uitschakelen.

De reden dat een onderscheid wordt gemaakt tussen een kortsluiting en een overbelasting is dat een installatieautomaat daar verschillend op moet reageren. Bij een kortsluiting geldt: geen getreuzel, meteen actie, afschakelen die hap.

Bij een overbelasting "kijken we het even aan", maar het moet niet te lang duren. Dus niet meteen reageren, maar we gedogen het niet te lang, want dan grijpt de installatieautomaat alsnog in en schakelt hij de elektriciteit af.

Kortsluiting

Als sprake is van een kortsluiting, dan is er iets heel goed mis. Dit hoort normaal nooit voor te komen. Maar soms gebeurt dit toch.

Een voorbeeld, stel dat de draad waarmee het verwarmingselement van een waterkoker vanwege een productiefout losschiet. En stel nou eens dat die draad (de fase) tegen de andere draad van het verwarmingselement aanschiet (de nul). Tussen die fase en de nul, de twee aansluitingen in een stopcontact (even afgezien van de randaarde), staat een spanning van 230 Volt. Als die twee draden tegen elkaar aankomen, dan zal een zogenaamde kortsluiting ontstaan. Dat wordt het elektrische circuit "gesloten" (er vloeit dan stroom) maar de "sluiting van het circuit" is op een kortere afstand dan gewenst: een kortsluiting.

Bij een kortsluiting vloeit een enorm grote stroom. Hoe groot die stroom is kan je uitrekenen, maar is nu niet ter zake doende want die stroom is zo enorm groot, dat de installatieautomaat, de "zekering" in de groepenkast moet ingrijpen en het elektrisch circuit meteen moet uitschakelen.

Om je een gevoel te geven, bij een kortsluiting kan een stroom vloeien van meer dan 1000 Ampère. Te bedenken dat de elektrische bedrading in een woning gezekerd zijn op (doorgaans) 16 Ampère. Nou je voelt al aan, dat is een énorm verschil.

Zou de installatieautomaat bij een kortsluiting niet afschakelen, dan zou door die stroom van 1000 Ampère de bedrading zo heet worden dat zelfs het koper in de draden gaan gloeien en zo zou brand kunnen ontstaan. Begrijpelijk dat een installatieautomaat bij een kortsluiting metéén moet afschakelen.

Overbelasting

Een overbelasting is als langdurig(er) een iets grotere stroom vloeit dan de "zekeringwaarde", de zogenaamde nominale stroom van de installatieautomaat. Meestal is dat 16 Ampère.

Wanneer meer dan 16 Ampère door de draden van de elektrische installatie vloeit, dan worden die draden warm. Hoe groter de stroom, hoe warmer ze worden.

Stel een elektriciteitsgroep heeft een zekering met een waarde van 16 Ampère. Dat betekent dat het toegestaan is, dus niet ingegrepen wordt, als continue een stroom van 16 Ampère vloeit.

En stel nou eens dat door veel apparaten tegelijkertijd in te schakelen bijvoorbeeld 18 Ampère vloeit. Moet dan de zekering dan ingrijpen? Het antwoord is nee, niet meteen. Dit is maar een hele kleine overbelasting. En bij zo'n kleine overbelasting zullen de draden van de elektrische installatie in de woning wel wat warmer worden, maar als dit relatief kort duurt, dan is dat "binnen de veiligheidsmarge" die gehanteerd wordt bij elektrische installaties.

Maar als dit deze situatie zéér lang voortduurt, dan moet de zekering ingrijpen en de betreffende elektriciteitsgroep uitschakelen. Hoe groter de overbelasting, hoe sneller de zekering zal ingrijpen.

Laten we een praktisch voorbeeld geven. Stel dat binnen één groep een broodrooster (ca. 1000 Watt), een airfryer (ca. 1500 Watt) en een waterkoker (ca. 2200 Watt) tegelijkertijd worden aangezet. Samen hebben die een vermogen van 1000+1500+2200=4700 Watt. De automaat van die groep heeft een nominale stroom (zekeringwaarde) van 16 Ampère. Dat is gelijk aan een vermogen van 16 Ampère x 230 Volt = 3680 Watt.

Door die drie apparaten tegelijkertijd (op één groep) in te schakelen wordt die groep met 4700 - 3680 = 1020 Watt overbelast. Dan loopt er een stroom van 4700 Watt / 230 Volt = 20,4 Ampère. Dat is dus meer dan 16 Ampère. Niet enorm veel meer, maar wel echt te veel. Dat is dus een "overbelasting". En als die overbelasting te lang duurt, dan zal de automaat die groep ook uitschakelen.

Bij een normale installatieautomaat, een zogenaamde B16 automaat, dat is de automaat die haast in iedere woning gebruikt wordt, zal de automaat na circa 1000 seconden, dat is dus circa zestien minuten ingrijpen en de elektriciteit uitschakelen.

Stel dat de stroom tijdens een overbelasting 32 Ampère bedraagt, dus twee keer zoveel als toegestaan. Dan zal de automaat na circa tien seconde ingrijpen. Is de stroom vier zo groot als toegestaan, dan grijpt de automaat na circa vier seconden in.

Je ziet, hoe groter de overbelasting, hoe sneller de installatieautomaat ingrijpt en de elektriciteit uitschakelt.

Een overbelasting is dus een situatie waarbij wel meer stroom door de draden vloeit dan gewenst, maar ook weer niet met een enorme overschrijding zoals bij een kortsluiting.