22-4-2018 | Het is voor veel installateurs vaak onduidelijk of het verplicht is om een aardlekbeveiliging voor de PV-omvormer te installeren binnen de woningbouw. Het mag duidelijk zijn dat het de voorkeur heeft om een aardlekschakelaar van 30 mA toe te passen vanuit veiligheidsoverwegingen en installatiegemak. Aantonen dat je voldoet aan de gestelde voorwaarden kan een tijdrovende klus zijn.

Maar hoe zit het nu precies? Binnen de woningbouw dient men in de meeste gevallen aanvullende beschermingsmaatregelen toe te passen. Dit wordt meestal bereikt door het toepassen van 30 mA aardlekschakelaars en/of aardlekautomaten.

Bepaling 411.3.3 van de NEN1010 waar de aanvullende bescherming wordt vermeld, geeft enkele uitzonderingssituaties aan. De installatie van een PV-omvormer in een woning kan onder één van deze uitzonderingen geschaard worden. Hiermee moet alleen worden voldaan aan de zogenoemde basis- en foutbescherming.

Basisbescherming wordt in de praktijk veelal bereikt door de toepassing van de normale installatiemethodes en materialen en dient als bescherming tegen directe aanraking.

Een lastiger aspect is de eis op het gebied van foutbescherming waar we ons op concentreren. In paragraaf 411.3.2.1 “automatische uitschakeling van de voeding bij het optreden van een fout” wordt aandacht besteed aan de maximale uitschakeltijd waarbij een beveiligingstoestel automatisch moet onderbreken. Om dit te bepalen hebben we de  gegevens nodig van de aanspreekstroom van het beveiligingstoestel, de totale circuitimpedantie en de nominale spanning van de installatie.

De aanspreekstroom van het beveiligingstoestel is afhankelijk van het type beveiliging, installatieautomaat, B-/C-kararakteristiek, smeltveiligheid, Gg/gR en de nominale waarde. De totale circuitimpedantie is afhankelijk van factoren als de verspreidingsweerstand en leiding-impedantie. De factoren zijn afhankelijk van het toegepaste stelsel. TT- en TN-stelsels zijn de meest voorkomende binnen de woningbouw. Het meten van de totale circuitimpedantie behoort ook gewoon tot de mogelijkheid, maar is achteraf en kan invloed hebben op de uitwerking van de installatie.

In bepaling 411.4 en 411.5 wordt de formule Zs x Ia ≤ U0 weergegeven om te controleren of de installatie aan de gestelde uitschakeltijden voldoet:

Zs        =          impedantie van de stroomketen (Ohm)

Ia         =          de stroom die het beveiligingstoestel aanspreekt binnen de gestelde tijd (A)

U0       =          nominale spanning  t.o.v. aarde (V)

 

Voorbeeld

We gaan uit van een TT-stelsel met een impedantie van 3,1 Ὼ (Zs) met een eindgroep beveiligd met een installatieautomaat 16 A, B-karakteristiek. Om er zeker van te zijn dat de installatieautomaat binnen de gestelde tijd uitschakelt, dient de foutstroom (Ia) minimaal 5 x Inom (16 A) = 80 A te zijn. De uitkomst is als volgt:

3,1 Ὼ x 80 A ≈ >248 V

De installatie voldoet hiermee niet aan de gestelde eisen “automatische uitschakeling van de voeding bij het optreden van een fout”. De uitkomst ligt namelijk boven de nominale spanning t.o.v. aarde van 230 VAC. In deze situatie dient men een aardlekbeveiliging toe te passen om aan de gestelde eisen te voldoen. Men dient nog steeds de totale weerstand (Ra) zo laag mogelijk te houden en zeker niet de 166 Ὼ te overschrijden.

Ter verduidelijking benaderen we de situatie vanuit de maximaal haalbare foutstroom, zodat het duidelijker wordt waarom de toepassing van een aardlekschakelaar vereist is.

I= 230 V (U0) / 3,1 Ὼ (Zs) ≈ >74,2 A

In deze situatie is niet met 100% zekerheid te stellen dat de installatieautomaat uitschakelt binnen de vereiste tijd; dit is pas zeker bij een foutstroom van 80 A of hoger (5 x 16 A Inom).

Als Zs permanent laag genoeg is, is de foutbescherming gewaarborgd. Bij een TT-stelsel is dit in de praktijk moeilijk realiseerbaar en zal in de meeste gevallen een aardlekbeveiliging toegepast moeten worden. In een TN-stelsel is deze mogelijkheid er wel, omdat er een PE(N)-leiding wordt aangeleverd, waarmee de noodzakelijke lagere circuitimpedantie bereikt kan worden.

Toch kan het voorkomen dat – ondanks dat aan alle voorwaarden wordt voldaan – toch een aardlekbeveiliging verplicht is. De fabrikant van de omvormer kan deze namelijk eisen. De fabrikant dient dit dan aan te geven inclusief de gewenste aanpreekstroom en type aardlekbeveiliging.

 

Type aardlekbeveiliging

Als een aardlekbeveiliging wordt toegepast, geeft paragraaf 712.530 van de NEN1010 eenvoudig antwoord. Alle PV-omvormers dienen door een aardlekbeveiliging van het type B te zijn beveiligd. Waarbij drie uitzonderingen worden benoemd:

  • De omvormer beschikt intern over een transformator die het DC-circuit van het AC-circuit scheidt.
  • Tussen de omvormer en de aansluiting op de verdeelinrichting is een scheidingstransformator geplaatst.
  • Volgens een verklaring van de fabrikant van de omvormer is geen type B nodig.

 

Stappenplan in de NPR 5310

In deel 712 van de NPR 5310-2017 is een 3-stappenplan opgenomen om te bepalen of een PV-installatie voorzien moet worden van een aardlekschakelaar, van welk aanspreekstroom deze dient te zijn en in welk beveiligingstype (type A of B) deze uitgevoerd moet zijn.

 

Conclusie

Als installateur is het zeer moeite waard om goed onderzoek te verrichten naar de toe te passen omvormer. De keuze hierin is zeer bepalend voor de verdere opbouw van de elektrische installatie en kan veel kosten besparen in de uitvoeringswijze ervan.

 

Welke producten kun je toepassen?

Hager heeft een uitgebreid assortiment aardlekbeveiligingen van 10, 30 en 300 mA in klasses A, B en High Immunity. Bij uitbreidingen van bestaande installaties kan een aardlekautomaat uitkomst bieden omdat deze de functie van een aardlekschakelaar en installatieautomaat in één behuizing combineert. De ADA916 is bijvoorbeeld zo’n component – Aardlekautomaat 1p+N 16 A B-karakteristiek 6 kA, 30 mA klasse A- die de noodzakelijke beveiliging van een PV-omvormer voor zijn rekening kan nemen, mits de omvormer aan de gestelde eisen voldoet.

 

Lees ook:

 


Bronnen en meer informatie:

Dit artikel is gebaseerd op teksten uit de volgende bronnen:

NEN1010:2017+C1

NPR 5310 Juni 2017

 

e-cataloguswhitepaper