Juli/Augustus 2023
Bedrijfsvoering van batterij-energieopslagsystemen
Hot topic
Door de steeds gunstigere prijs, de ontwikkeling van nieuwere batterijen en de wens om plaatselijk energie op te wekken en vraag en aanbod op elkaar af te stemmen, worden batterij-energieopslagsystemen steeds vaker toegepast. Deze systemen hebben echter bijzondere risico’s. Nen 3140 is de norm waarin eisen over de bedrijfsvoering voor laagspanningsinstallaties staan beschreven. Nen 4288 geeft aanvullend hierop de specifieke eisen voor batterij-energieopslagsystemen > 25 kWh.
Nen 4288 stelt eisen aan de veiligheid, de bediening en de prestaties van batterij-energieopslagsystemen; kortweg het BEOS genoemd. De norm is gericht op de veiligheid voor personen die met de batterijopslagsystemen werken, zich in de nabijheid ervan begeven of er in de buurt wonen.
Meerdere accucellen in serie en parallel, zoals toegepast in een BEOS, kunnen een forse energie opslaan. Als echter in het systeem een kortsluiting ontstaat, dan komt deze energie in een fractie van een seconde vrij. Ook blijft een gedeelte van het BEOS gebruikelijk onder spanning staan. Vooraf moet dan ook een RI&E (risico-inventarisatie en -evaluatie) plaatsvinden om de gevaren te inventariseren en te onderkennen, zodat passende beheersmaatregelen kunnen worden getroffen. Gevaren zijn bijvoorbeeld elektrische-, chemische-, thermische-, mechanische gevaren, brand en explosie. De norm richt zich dan ook op het voorkomen van gevaarlijke situaties door eisen te stellen aan het BEOS, het werken hieraan, waarschuwingspictogrammen, documentatie en de organisatie.
Het systeem
Elk BEOS moet worden geïnstalleerd zoals de fabrikant het voorschrijft in de handleiding. Dit is ook het uitgangspunt in Nen 1010, bepaling 134. Omgevingsfactoren waar bij de plaatsing rekening moet worden gehouden zijn bijvoorbeeld de aanwezigheid van vocht, de temperatuur, werkruimte en vluchtruimte, toegang tot (gevaarlijke) delen, de gebruikers en de aanwezigheid van andere (elektrische) installaties. Nen 1010, bepaling 551, bevat specifieke eisen die aan de installatie met en om het BEOS worden gesteld.
Eisen aan het BEOS volgens Nen 4288 zijn bijvoorbeeld:
• het systeem moet zijn voorzien van beveiligingen die de installatie automatisch uitschakelen bij een kort- of aardsluiting en bij overbelasting,
• met één handeling moet het systeem kunnen worden uitgeschakeld,
• scheiders moeten aanwezig zijn die kunnen worden vergrendeld en geborgd tegen ongewenst inschakelen,
• een met het net gekoppeld systeem moet zijn voorzien van een bewaking die automatisch het BEOS loskoppelt van het lokale net als de spanning wegvalt of als er overspanning ontstaat omdat de spanning te hoog oploopt.
Een specifiek pictogram op het BEOS waarschuwt de gebruiker.
Werken aan het BEOS
Werkzaamheden aan het BEOS kunnen bijvoorbeeld zijn: bedienen van het systeem, repareren en inspecteren. Waar dit mogelijk is, moet dit spanningsloos gebeuren. Om veilig werken aan een BEOS mogelijk te maken moet daarvoor (een zo groot mogelijk gedeelte) van de installatie worden veiliggesteld. Het systeem moet daartoe zijn uitgerust met mogelijkheden, zodat de schakel-& verdeelinrichting kan worden gescheiden van zowel de DC- (accu’s) als de AC-keten. In Nen 3140, bepaling 6.2, staan de vijf essentiële eisen beschreven: scheiden (van alle actieve delen), beveiligen tegen opnieuw inschakelen, controleren op spanningsloosheid, aarden en kortsluiten en actieve delen afschermen.
Echter bij het werken aan de batterijconfiguraties en elektrische installatiedelen die hiermee zijn verbonden is spanningsloos werken vrijwel onmogelijk. De Arbowet en Nen 3140, bepaling 6.3, eisen dat medewerkers die onder spanning werken (en wellicht in een ATEX-zone):
1. Specifiek moeten worden getraind en geoutilleerd voor deze werkzaamheden. Dit vereist dus een specifiek opleidingsprogramma gericht op de werkzaamheden in en om het BEOS. De handleiding van de fabrikant bevat protocollen, waarschuwingen en beheersmaatregelen die onderdeel moeten vormen van deze training. Ook in Nen 3140 staan aanwijzingen voor het gebruik van meetinstrumenten en (hand)gereedschappen voor deze werkomgeving.
2. Daarvoor bevoegd zijn; bijvoorbeeld een aanwijzing VP hebben waaruit blijkt dat ze specifiek voor het werken aan een BEOS bevoegd en competent zijn.
Vlamboogbeschermende handschoenen.
Waarschuwingssymbolen
Bij een BEOS moet de leverancier technische documentatie en veiligheidsinformatie verstrekken. Dit geeft de beheerder, de gebruiker, de monteur en eventuele hulpverleners informatie over de wijze waarop veilig moet worden gewerkt aan het systeem en moet worden gehandeld bij een calamiteit. De technische kenmerken van de BEOS moeten kenbaar worden gemaakt op het typeplaatje aan de buitenzijde van het BEOS. Nen 4288, bepaling 7.2, beschrijft wat er allemaal op het typeplaatje moet worden vermeld.
Bedrijfsvoering
Nen 4288, bepaling 8, beschrijft wat er in de technische documentatie moet worden vermeld zodat de IV-er, de gebruiker, de eigenaar en eventuele hulpdiensten weten wat de risico’s zijn en hoe te handelen bij calamiteiten. Geadviseerd wordt dat dit document een onderdeel is van het opleveringsdocument en dat alle partijen het voor de overdracht ontvangen en ondertekenen.
Na oplevering stelt het Arbo-besluit, bepaling 3.4, eisen aan het beheer van de elektrische installatie. Zo is het verplicht dat de installatie zodanig is ingericht, aangelegd en wordt onderhouden en gekenmerkt, dat een veilig gebruik van elektriciteit zo goed mogelijk is geregeld. Ook moeten schema’s, tekeningen en overige informatie actueel en voorhanden zijn. Dit geldt ook voor het BEOS.
Om dit te waarborgen moet de BEOS worden beheerd door een IV-er (Nen 3140, bepaling 4.3). Omdat bij een calamiteit de brandweer op de hoogte moet zijn van de specifieke gevaren moet de veiligheidsregio worden ingelicht, zodat een adequaat aanvalsplan kan worden opgesteld. De nieuwe PGS-richtlijn (publicatiereeks gevaarlijke stoffen) geldt bijvoorbeeld ook voor lithium-ion batterijen. PGS 37-1 richt zich specifiek op energieopslagsystemen.
Specifieke gevaren
Als door werkzaamheden onder spanning een kortsluiting wordt gemaakt, dan ontstaat een vlamboog. De energie die hierbij vrijkomt wordt bepaald door de (afschakel)tijd, de inwendige weerstand en de open spanning van het accupakket. De afstand van bijvoorbeeld een hand tot de plaats waar de kortsluiting plaatsvindt, bepaalt de energie op het lichaam en daarmee een eventueel letsel.
De grenswaarde waaronder geen ernstig letsel ontstaat, is circa 1,2 cal/cm2. Als uit de documentatie van het BEOS of een berekening blijkt dat de intensiteit hoger ligt, dan zijn passende, doelmatige PBM’s tegen vlambogen noodzakelijk. Maar bedenk: het voorkomen van een vlamboog is altijd beter.
Voor het bepalen van de vlamboogenergie kan gebruik worden gemaakt van NFPA 70E en BGI 5188. Normen van PBM’s die (een mate) van bescherming bieden tegen vlambogen, zie schema.
Tot slot
Dit artikel is ontleend aan delen van Nen 1010, Nen 4288, 2020, en Nen 3140, 2019. Raadpleeg deze normen voor de totale informatie.