Tabel 1. Situatie voor Nen 1010: 2020.

Nen 1010: 2020

Aardlekschakelaars, aardlekbeveiliging en aardlekautomaten worden in Nen 1010: 2020 aangeduid met een afkortingen van de Engelse benaming. Componenten met een aardlekschakelaarfunctie zijn:

• RCD (residual-current device): aardlekbeveiliging zonder overstroombeveiliging, een aardlekschakelaar.
• RCCB (residual current circuit breaker): eigenlijk een RCD, andere benaming voor de aardlekschakelaar.
• RCBO (residual current circuit breaker with overload): een RCBO is de combinatie van een RCCB en MCB (miniture circuit breaker); dit noemen we een installatie-automaat.

Een volledig overzicht is weergegeven in Nen 1010: 2020, tabel 536.1. Daar waar in de nog volgende tekst RCD staat, kan uiteraard ook een RCCB of RCBO worden gelezen.

Aardsluiting.

Aardlekbeveiligingen

In Nen 1010: 2020 moeten RCD’s zo worden gekozen en geïnstalleerd dat de kans op ongewenst aanspreken wordt beperkt (bepaling 531.3.2). Het aantal eindgroepen dat wordt beveiligd door een RCD moet zodanig beperkt zijn, dat lekstromen door de PE bij normaal gebruik - bij aangesloten toestellen - niet tot ongewenste uitschakeling van de RCD resulteert. De som van de lekstromen, van de groepen die door één RCD worden beveiligd, mag maximaal 0,3 x ∆Ι bedragen. RCD’s moeten ook beveiligen bij een niet-sinusvormige foutstroom. Er moet voor een geschikte RCD worden gekozen die past bij het type foutstroom dat kan worden verwacht op basis van aangesloten toestellen of installaties. Deze bepalingen gelden voor alle RCD’s; dus niet alleen 30 mA-type, maar ook bijvoorbeeld het 300 mA type. Stromen door de PE ontstaan bij een aardsluiting en door capacitieve koppeling.

Aardlekschakelaar type F (bron: Doepke).

Aardsluiting

Bij een aardsluiting zal er een stroom door de beschermingsleiding gaan lopen. Deze moet een zodanig hoge waarde hebben, dat in de schakel- en verdeelinrichting een beveiliging razendsnel uitschakelt. Dit binnen de tijd, zoals beschreven in Nen 1010: 2020, bepaling 41.1. Deze beschermingsmaatregel (foutbescherming) kan worden bereikt door een aardlekschakelaar toe te passen. De aardlekschakelaar moet dan wel op het type foutstroom reageren.
Maakt de fasegeleider contact met het metalen gestel, dan loopt er een sinusvormige foutstroom door de beschermingsleiding. Elke type aardlekschakelaar zal dan uitschakelen als de verschilstroom (en daarmee de stroom door de PE) een voldoende hoge waarde heeft.
Bevindt zich echter een schakelend elektronisch component in de voeding van een toestel waarin zich een aardsluiting voordoet, dan is de stroom door de beschermingsleiding niet sinusvormig. Dit betreft bijvoorbeeld toestellen met thyristoren, triac’s en gelijkrichters. In de nieuwe tabel in Nen 1010: 2020, bijlage 53.A, zijn negen voorbeelden van type foutstromen beschreven. In deze tabel wordt afgebeeld hoe een dergelijke foutstroom door de PE er grafisch uit ziet en welke RCD op dit type stroom wel (en dus niet) reageert.
In bepaling wordt 531.3.2 wordt beschreven welke type RCD voor welk type foutstroom de juiste beveiliging vormt. Nieuw hierin is de vermelding van het type F.

Capacitieve stromen

De fase- en PE-geleider vormen in een leiding een condensator. Ook bevinden zich in vele toestellen ontstoringscondensatoren tussen L-PE en N-PE. Hoe langer de leidingen achter een aardlekschakelaar, des te groter de gezamenlijke oppervlakte van de geleiders, des te groter de capaciteit.

Immers: C = (A x ε) / d

Waarbij:
C = capaciteit
A = gezamenlijke oppervlakte (lengte)
ε = diëlektrische constante (afhankelijk van het isolatiemateriaal tussen de geleiders).
d = afstand tussen de geleiders,

Als er een wisselspanning staat tussen L en PE, dan loopt er een capacitieve stroom door de PE.

I = 230 V / Xc, waarbij geldt dat Xc = 1 / (2πfC)
Waarbij:
Xc = schijnbare weerstand
f =frequentie
C =capaciteit

Hoe groter de capaciteit en hoe hoger de frequentie (f), des te groter de capacitieve stroom door PE. Bij toestellen die hoogfrequent werken, kan de waarde van de capacitieve stroom zodanig hoog zijn, dat een 30 mA aardlekschakelaar direct uitvalt. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als frequentieregelaars en pv-omvormers worden aangesloten achter een RCD. Om die reden staat in Nen 1010: 2020 ook de eis dat vele toestellen op een eigen aardlekschakelaar moeten worden aangesloten. Aardlekautomaten per eindgroep is het advies.

Selectiviteit

Als in een stroomcircuit meerdere RCD’s worden toegepast, dan moeten deze onderling selectief zijn. Dit kan door het toepassen van een selectieve RCD (in de hoofdverdeler) en tijdvertragende RCD’s voor de standaard RCD (in de eindgroep).

Tekst en beeld: Anton Kerkhofs

Lees meer artikelen in het dossier Beveiliging