Omslag_EW05 600
November/December 2023

De meterkast uitbreiden, dat kan… maar niet zomaar

Hot topic

52 01

De energietransitie in volle gang. Warmtepompen, elektrische kooktoestellen, pv-installaties, EV-laadunits worden afzonderlijk ‘even’ in de meterkast aangesloten. De volgende stap is wellicht het aanschaffen en installeren van een batterijsysteem. Dat zou allemaal moeten kunnen, maar toch gaat het regelmatig mis en is brand in de meterkast het gevolg.

Een schakel- en verdeelinrichting moet voldoen aan Nen-EN-IEC 61439. Deze norm stelt bijvoorbeeld eisen aan de maximale temperatuur in de verdeler, de dichtheid van de behuizing, de mate van bescherming tegen kortsluitstroom en inductiespanning, de doorsnede van de draden en de verbindingen daartussen en nog veel meer.

52 02Tabel 1. Maximale stroom in ampère door draden.

Temperatuur

De maximale temperatuur in schakel- en verdeelinrichtingen mag niet te hoog worden om schade aan materiaal te voorkomen en de juiste werking te kunnen garanderen. In Nen-EN-IEC 61439 zijn verschillende maximale temperaturen beschreven. Echter, de maximale toelaatbare temperatuur in een meterkast wordt meestal bepaald door de toegepaste beveiligingscomponenten. Zo geldt bijvoorbeeld bij een Siemens-automaat: Tamb max. 45 °C.
Bedenk dat alle stroomvoerende componenten in een meterkast warmte ontwikkelen waardoor de temperatuur stijgt ten opzichte van de omgevingstemperatuur. (W = I2 x R x t). Hoe meer stroomvoerende componenten des te meer warmte; twee keer zoveel stroom geeft vier maal zoveel warmte.
Fabrikanten van schakel- en verdeelinrichtingen geven in hun specificaties van (lege) behuizingen, het maximale vermogen (watt) aan. Dat is het vermogen dat er in totaal aan stroomvoerende componenten mag worden ingebouwd. Door schakel- en verdeelinrichtingen uit te breiden met extra groepen (die vaak ook een forse stroom voeren) kan de temperatuur snel te hoog worden. Fysieke ruimte in een paneel wil dus niet zeggen dat er ook thermische ruimte is.

52 031. Schema schakel- en verdeelinrichting (bron: SBK Opleidingen).

Doorsnede bedrading

In Nen-EN-IEC 61439 worden ook eisen gesteld aan de minimale doorsnede van de toegepaste bedrading. Tabel 1 is afgeleid uit Nen-EN-IEC 61439, tabel H1. Het geeft de maximale stroom aan door zes belaste draden (met een draadisolatie van max 70 °C (VD70) en 90 °C (XLPE).
Als er meerdere stroomvoerende circuits bij elkaar worden toegepast, dan is de toelaatbare stroom door de draden (veel) lager dan vermeld in de tabel. Dit betekent praktisch dat in een schakel- en verdeelinrichting de doorsnede van de draden vaak een of twee stappen groter moet zijn dan die in hetzelfde stroomcircuit buiten een schakel- en verdeelinrichting (waar de draden beter kunnen koelen).

Juiste beveiligingscomponenten

Gebruik alleen componenten die wettelijk mogen worden toegepast (CE-markering). En let op: namaak componenten zijn ook op de reguliere markt verkrijgbaar.
Nen 1010 beschrijft welke beveiligingscomponenten kunnen worden toegepast in de schakel- en verdeelinrichting om aangesloten installaties en toestellen te beveiligen tegen kortsluiting, overbelasting en aardsluiting. In de meterkast moeten hiervoor de juiste zekering(houder), installatie-automaten en/of aardlekschakelaars worden geïnstalleerd.
Behalve de nominale stroomwaarde moet het type van de automaat (B, C of D) en het type van de aardlekschakelaar (IΔn-waarde en type AC, A, B, F) correct worden gekozen.
Ook moet elke stroomketen kunnen worden gescheiden van elke actieve geleider van een voeding. Voor eindgroepen betekent dit dat de contacten van de gebruikelijke installatie-automaten of aardlekautomaten een scheidende functie moeten hebben (ook een N-contact).
De leidingen naar een pv-omvormer, warmtepomp, een batterijsysteem en dergelijke, moeten in de verdeelinrichting afzonderlijk worden aangesloten op een (eigen) beveiligingstoestel/eindgroep, waarbij alle actieve geleiders (fase(n) en nul) moeten kunnen worden gescheiden van de verdeler.Alleen de volgende eindgroepen moeten worden beveiligd door een aardlekschakelaar IΔn 30 mA. Eindgroepen voor of met:
• contactdozen In ≤ 32 A voor algemeen gebruik door leken (Nen 1010, 2020, in Nen 1010, 2015 In ≤ 20 A),
• voor aansluitpunten voor verlichting in gebouwen met een woon-, logies- of cel-functie en in woonboten,
• het aansluiten van verplaatsbaar materieel buiten.
Aardlekschakelaar IΔn 30 mA zijn dus niet vereist voor vast aangesloten materieel zoals pv-omvormers, warmtepompen, batterij-systemen. Sterker: het is zelfs vaak ongewenst om onbedoelde uitschakeling te voorkomen.

52 042. Zijkant Siemens-automaat.

Verdeling eindgroepen

De regel ‘Op een tweepolig toestel mogen maximaal 4 eindgroepen per IΔn 30 mA-aardlekschakelaar worden aangesloten’, is vervallen in Nen 1010, 2020. Nu moeten ze zo worden toegepast dat ongewenste uitschakeling door capacitieve stromen/lekstromen wordt voorkomen. Er mag maximaal 30 procent van IΔn lopen (9 mA bij 30 mA-aardlekschakelaar). Minder eindgroepen op één aardlekschakelaar of afzonderlijke aardlekautomaten voorkomt onbedoelde uitschakeling zoals vereist in Nen 1010.

Aansluiten pv-eindgroep

Als een pv-systeem als eindgroep op een meterkast wordt aangesloten, dan kunnen de daarin aanwezige bedrading en componenten bij een foutieve installatie worden overbelast. Om overbelasting te voorkomen kan alles in de meterkast worden afgestemd op de totaalstroom (Ihoofdbeveiliging + Ipv) of worden aangesloten zoals in figuur 1.
De pv-eindgroep vereist alleen een aardlekbeveiliging (bijvoorbeeld een IΔn 300 mA) als de circuitimpedantie te hoog is, zoals vaak in een TT-stelsel. Als de circuitimpedantie voldoende laag is, volstaat meestal alleen een installatieautomaat.

52 053. Opschrift verpakking Eaton-automaat.

Verbindingen

Alle fabrikanten van componenten zoals automaten, beschrijven hoe de verbindingen hierop moeten worden gemaakt. Het opvolgen van deze informatie is een eis uit Nen 1010 en Nen-EN-IEC 61439 en de enige manier om het goed te doen. Gepruts met verbindingen kan brand veroorzaken. Als twee litzedraden in één kooiklem moeten worden geïnstalleerd, dan moet een zogenaamde ‘twin-ader eindhuls’ worden toegepast. In een meterkast mogen geen losse verbinders, zoals lasdoppen of kroonstenen, worden toegepast.
Aanduidingen van hoe verbindingen moeten worden gemaakt kunnen op het component staan, op de verpakking of een bijgevoegde datasheet.
Zo verstrekt de fabrikant informatie over:
• het moment (de kracht van aandraaien van bouten of schroeven, Engels: tightening torque). Gebruik een momentschroevendraaier bij het aandraaien van schroefverbindingen,
• welke geleidermetaal mag worden aangesloten (meestal alleen koperdraden),
• de minimale en maximale doorsnede van de geleiders die in een kooiklem mogen worden aangesloten,
• de stugheid (klasse) van de draden die mogen worden aangesloten: litzedraad (en dan wel of geen adereindhulsje), samengeslagen of massieve draad,
• de lengte waarover de draad of aderisolatie moet worden gestript,
• het type schroefkop. De juiste bit op een schroevendraaier moet worden toegepast. In het algemeen is een bittype SL-PZ2 geschikt.

Tekst en fotografie: Anton Kerkhofs

Lees meer artikelen in het dossier Laagspanningsinstallaties