Moet de omvormer in een PV-systeem volgens NEN 1010 achter een aardlekbeveiliging worden aangesloten?

09-06-2020 Bovenstaande vraag krijg ik regelmatig tijdens het geven van een training NEN 1010. Hij werd ook weer gesteld tijdens de laatste onlinetraining. In dit artikel benader ik dit vraagstuk vanuit NEN 1010:2015/C2:2016.

Voor een antwoord op de vraag zijn twee definities van belang:

Foutbescherming (2.12.06)
Bescherming tegen het gevolg van een fout in de fundamentele isolatie.



Aanvullende bescherming (2.12.07)
Wordt toegepast bij bijzondere uitwendige invloeden of op plaatsen waar bij het optreden van bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld onzorgvuldigheid bij het gebruik van elektrische energie, een fatale situatie kan worden vermeden of beperkt.

Eisen aan foutbescherming
In 411.3.2 worden eisen gesteld aan automatische uitschakeling van de voeding bij het optreden van een fout tussen faseleiding en een metalen gestel. Deze bepalingen hebben als doel de mens bescherming te bieden tegen een elektrische schok. Deze maatregel valt in de categorie: Foutbescherming.

Een belangrijk deel van 411.3.2 is tabel 41.1. Hierin worden de maximale uitschakeltijden weergegeven van de beveiligingstoestellen tegen overstroom. Dit zijn over het algemeen smeltveiligheden of installatieautomaten. Bij een voedingsspanning van 230 V wordt bij TN-stelsels 0,4 s gehanteerd en bij TT-stelsels 0,2 s (0,4 s bij toepassing beschermende vereffening).

In mijn eigen thuissituatie heb ik de omvormer in een schuur opgesteld op enige afstand van het huis waardoor ik uitga van 0,2 s (TT-stelsel). Als beveiliging is een 16 A automaat, B-karakteristiek toegepast. De karakteristiek van deze beveiliging maakt dat ik een kortsluitstroom van minimaal 80 A nodig heb voor een snelle elektromagnetische uitschakeling om aan tabel 41.1 te voldoen. Helaas blijkt uit meting van de impedantie van het foutstroomcircuit dat mijn installatie niet meer dan 20 A kan leveren. Deze lage kortsluitstroom is het gevolg van een te hoge aardverspreidingsweerstand (het zit hem voornamelijk in de aardelektrode).

Oplossing NEN 1010
411.5.1 Beschrijft hoe hiermee moet worden omgegaan. In het algemeen moeten in TT-stelsels toestellen voor aardlekbeveiliging worden toegepast als foutbescherming (max. 300 m A). Als alternatief mogen beveiligingstoestellen tegen overstroom worden toegepast als foutbescherming mits het zeker is dat de waarde van Zs (impedantie van het foutstroomcircuit) permanent laag genoeg is.

In mijn geval is mijn Zs te hoog, dus moest ik in het kader van foutbescherming (naast een overstroombeveiligingstoestel) een aardlekbeveiliging toepassen. De RA (weerstand van de aardelektrode, vermeerderd met de weerstand van de beschermingsleiding) mag in geen geval boven de 166 ohm uitkomen.

TN-stelsel
Is de omvormer in een TN-stelsel opgenomen, dan zal de kortsluitstroom hoog genoeg zijn om bij een aardfout de automaat of smeltveiligheid binnen 0,4 s uit te schakelen. In het kader van foutbescherming is dan geen aardlekbeveiliging nodig.

Aardlekbeveiliging toepassen in het kader van aanvullende bescherming
In 411.3.3 wordt aangegeven wanneer een aardlekschakelaar (van ten hoogste 30 mA) als aanvullende bescherming moet worden toegepast. Dat geldt onder meer voor contactdozen van ten hoogste 20A en aansluitpunten voor verlichting in ruimten met een woonfunctie, dus niet voor een vast aangesloten omvormer. In het kader van aanvullende bescherming hoeft een omvormer dus niet achter een aardlekbeveiliging worden aangesloten.

Welk type aardlekbeveiliging?
Bij transformatorloze omvormers kan het voorkomen dat in het AC-deel een DC-lekstroom gaat lopen. Om die reden moet een type B worden toegepast. Dit type heeft een extra meetcircuit om DC-stromen te kunnen meten. Zie in 712.530.3.4 de exacte voorwaarden. In NPR 5310 wordt dit nader uitgelegd.

Conclusie
• Een omvormer is een vast aangesloten toestel, dus in het kader van aanvullende bescherming is geen aardlekbeveiliging noodzakelijk.
• In een TT-stelsel moet in het kader van foutbescherming een aardlekbeveiliging worden toegepast.
• In een TN-stelsel wordt in het kader van foutbescherming geen aardlekbeveiliging toegepast.
• Bij toepassing van een aardlekbeveiliging moet in de meeste gevallen voor een type B worden gekozen.

Auteur: Rob Kaspers

Norm

NEN 1010:2015 nl

Elektrische installaties voor laagspanning - Nederlandse implementatie van de HD-IEC 60364-reeks

Voor het aanleggen van veilige laagspanningsinstallaties is NEN 1010 al jaren dé norm. Ook het uitbreiden en aanpassen van installaties valt hieronder. NEN 1010 wordt daarnaast gebruikt voor controles en inspecties bij oplevering van projecten...

Meer informatie over deze norm

Eerder door u bekeken