EW04 Omslag 600
Februari 2023

EV, pv en energieopslag: de meterkast verandert

Hot topic

42 01

In de installatiesector is de energietransitie in volle gang. Gastoestellen worden uitgefaseerd, zonnestroom-systemen en warmtepompen worden massaal geïnstalleerd. De volgende stap is wellicht het opslaan van elektrische energie in een batterijsystemen. In dit artikel de eisen die worden gesteld aan de elektrische installatie volgens Nen 1010, gericht op deze veranderingen.

In de meeste woningen is de huidige aansluitwaarde gering; 1 x 25 A of 1 x 35 A, 1x 40 A of 3 x 25 A. Dit geeft beperkingen aan het beschikbaar vermogen.
Een aansluitwaarde van 3 x 25 A, is meestal voldoende voor een hedendaagse woning, ook wanneer er elektrisch wordt gekookt. Aanvullend hierop ook een warmtepomp en een EV-laadunit aansluiten, daarvoor ontbreekt het wellicht aan voldoende vermogen. Zeker in de wintermaanden als het pv-systeem nagenoeg geen energie levert. Het verhogen van de aansluitwaarde kan worden aangevraagd bij het netbedrijf, maar brengt hogere kosten met zich mee.

Pv-installatie en batterijsysteem

Het aansluiten van een pv-installatie en/of een batterijsysteem vergt de nodige aanpassingen in de meterkast. Volgens Nen 1010, bepaling 551.7, moet een pv-installatie of een andere parallelle voeding aan het netbedrijf, zoals een batterijsysteem, worden aangesloten in een verdeelinrichting aan de voedende zijde van alle beveiligingstoestellen in de installatie. Ook mag het aansluiten er niet toe leiden dat de temperatuur te hoog wordt in de verdeler en beveiligingscomponenten en dat het railsysteem of de bedrading overbelast kunnen raken.
Overbelasting kan worden voorkomen door bijvoorbeeld het pv-systeem aan te sluiten als weergegeven in figuur 1. De extra C25 A-automaat voorkomt overbelasting. Op dezelfde manier kan ook een batterijsysteem worden aangesloten. Voorkomen dat de temperatuur te hoog wordt, kan worden berekend.

42 021. Schema schakel- en verdeelinrichting (bron: SBK Opleidingen).

Verdeelinrichting meterkast

Een schakel- en verdeelinrichting moet voldoen aan Nen-EN-IEC 61439. Om de veiligheid te waarborgen moeten daarin beveiligingscomponenten worden toegepast, zoals beschreven in Nen 1010. Eisen zijn:
• Elke stroomketen moet kunnen worden gescheiden van elke actieve geleider van een voeding (Nen 1010, bepaling 462). Voor eindgroepen betekent dit dat de contacten van de gebruikelijke installatie-automaten of aardlekautomaten een scheidende functie moeten hebben (ook het N-contact). Ook de leidingen naar de pv-omvormer, de warmtepomp, het batterijsysteem en dergelijke, moeten in de verdeelinrichting afzonderlijk worden aangesloten op een beveiligingstoestel en alle actieve geleiders naar deze toestellen moeten kunnen worden gescheiden van de verdeler. Opmerking: De eis uit de vorige Nen 1010 dat elke schakel- en verdeelinrichting door één enkel toestel (bijvoorbeeld een lastscheider) moet kunnen worden gescheiden van het voedende net is in Nen 1010: 2020 vervallen. Dit kan ook niet als er meerdere voedingsbronnen op een verdeler zijn aangesloten.
• Elke faseleiding moet zijn beveiligd tegen overstroom en kortsluitstroom (Nen 1010, bepaling 431 - 432). Een nul-geleider moet zijn beveiligd tegen overbelasting in meer-fasestroomketens als de stroom in de nul-geleider de hoogst toelaatbare waarde voor de leiding kan overstijgen. Dit is bijvoorbeeld het geval als het aandeel hogere harmonische > 33 procent wordt. Dit kan gebeuren als er veel elektronische apparaten, zoals ledverlichting, regelsystemen en dergelijke, zijn aangesloten en een gereduceerde nul (nog) aanwezig is.
• Aanvullende bescherming met aardlekschakelaars ΙΔn 30 mA moet (slechts) worden toegepast voor (Nen 1010, bepaling 411.3.3): contactdozen Ιn ≤ 32 A voor algemeen gebruik door leken (Nen 1010: 2020, in Nen 1010: 2015 Ιn 20 A), voor aansluitpunten voor verlichting in gebouwen met een woon-, logies- of cel-functie en in woonboten, het aansluiten van verplaatsbaar materieel buiten. Warmtepompen, batterij-systemen, pv-installaties, elektrische fornuizen en dergelijk, hoeven dus niet te worden aangesloten op een ΙΔn 30 mA-aardlekschakelaar! Praktisch is dit ook niet gewenst om ongewenste uitschakeling van de aardlekschakelaar ten gevolge van capacitieve stromen te voorkomen. Elk aansluitpunt (contactstop voor de leiding naar het voertuig) moet wel worden beveiligd door een ΙΔn 30 mA-aardlekschakelaar. Deze kan zich bevinden in de laadunit. Dan hoeft er in de verdeler voor de EV-eindgroep ook geen ΙΔn 30 mA aardlekschakelaar te worden toegepast (Nen 1010, bepaling 722.411).

42 03Tabel 1. De geschatte aansluitwaarde op basis van het te verwachte opgestelde gelijktijdige vermogen.

Als een aardlekschakelaar nodig is (ongeacht of dat een 0,03 of 0,3 A-type is) bij het aansluiten van elektrische voertuig of bij een pv-installatie, kan het nodig zijn een type B-aardlekschakelaar toe te passen in plaats van een type A. De handleiding kan hiervoor informatie geven.
In een TT-stelsel kan het wel nodig zijn om ook de eindgroepen met een warmtepomp, pv-omvormer, batterijsysteem en het elektrisch fornuis te voorzien van een aardlekschakelaar. Dit is het geval als de circuitweerstand niet voldoende laag is, waardoor de overstroombeveiliging (installatie-automaat of smeltpatroon) niet als foutbescherming kan worden toegepast. Een ΙΔn 300 mA-aardlekschakelaar kan dan een geschikte keuze zijn (Nen 1010, bepaling 411.3.2).

Verdeling over aardlekschakelaars

De oude regel ‘Op een tweepolig toestel mogen maximaal 4 eindgroepen per ΙΔn 30 mA-aardlekschakelaar worden aangesloten’ is vervallen in Nen 1010: 2020. Aardlekbeveiligingstoestellen moeten nu zo zijn gekozen dat te verwachten lekstromen geen ongewenste uitschakeling veroorzaken (Nen 1010, bepaling 314 en 531.3.2): maximaal 30 procent van ΙΔn. Dus ≤ 9 mA voor een 30 mA-aardlekschakelaar. Minder dan vier eindgroepen per aardlekschakelaar of een aardlekautomaat per eindgroep is een oplossing.

Batterijsysteem

Er zijn verschillende batterijsystemen op de markt. Deze systemen zijn intelligent en managen de laad- en ontlaadstromen. In Nen 1010, bepaling 5512.8, staan enige eisen beschreven aan de batterij-installatie. Zo moeten batterijsystemen zodanig worden geïnstalleerd dat zij alleen toegankelijk zijn voor VP- en VOP-ers. In batterijsystemen is immers sprake van een potentieel hoge kortsluitstroom (vlambooggevaar) en elektrocutiegevaar. Hiervoor geïnstrueerde en bevoegde personen en de juiste gereedschappen zijn vereist om hieraan veilig te werken. Nen 1010 vereist ook dat aansluitingen zijn voorzien van basisbescherming (Nen 1010, bepaling 551.8.1) En de ruimte waarin het batterijsysteem staat opgesteld en/of de omhulling van het systeem moet voldoende worden geventileerd.

Tekst: Anton Kerkhofs
Fotografie: Noud Heijna

In deze rubriek, tot stand gekomen in -samenwerking met de afdeling Techniek & Markt van Techniek -Nederland, behandelen wij actuele technische onderwerpen waar installateurs in hun vak mee te maken kunnen krijgen. Heeft u ook een Hot topic?
Stuur hem dan naar media@technieknederland.nl.