April 2021
Waarom valt aardlekschakelaar van de tuininstallatie steeds uit?
Hot topic
Bij Techniek Nederland komen regelmatig technische vragen binnen. Laatst deze: ‘Een paar jaar geleden hebben we tuinverlichting aangelegd in een enorm grote tuin. Na een jaar is de aardlekschakelaar aangepast van 30 naar 300 mA, omdat de schakelaar steeds aansprak. Een tijdje ging het goed, maar nu spreekt ook deze schakelaar aan. De situatie ziet er verder veilig uit, kunnen we de aardlekschakelaar niet gewoon verwijderen?’ Een goede vraag om uitgebreider op oorzaken en oplossingen in te gaan.
Ook de installatie in de tuin moet voldoen aan het veiligheids-niveau zoals dat is beschreven in Nen 1010. Een elektrische installatie in een tuin heeft een verhoogd gevaar; de kans dat een leiding wordt geraakt bij het graven in de grond, de inwerking van vocht en mieren in elektrisch materieel, pompjes in de vijver enzovoort. Hierdoor is voor een gedeelte van de installatie, naast basis- en foutbescherming, ook aanvullende bescherming vereist volgens Nen 1010, bepaling 411.3.3: Aardlekschakelaars Ι∆n ≤ 30 mA zijn verplicht toe te passen bij verplaatsbaar materieel met een toegekende stroom van 32 A voor gebruik buiten.
Let wel: In Nen 1010, bepaling 714, ‘Installaties voor buitenverlichting’, worden eisen gesteld aan specifieke eindgroepen voor (alleen) vast aangesloten buitenverlichting. Deze bepaling is niet van toepassing op een eindgroep in een particuliere tuin.
Wat betekent deze regel nu:
• al het elektrisch materieel dat wordt aangesloten op wcd’s in de tuin (voor verplaatsbaar elektrisch materieel) moet zijn beveiligd door een Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar,
• vast aangesloten materiaal, zoals een buitenlamp, hoeft niet te worden beveiligd door specifiek een Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar.
De praktijk is echter dat wcd’s en vast aangesloten tuinlampen vaak op dezelfde eindgroep zijn aangesloten. Daarom moet deze eindgroep (of eindgroepen) worden beveiligd door een Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar.
Vervangen
Alleen een Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar zal een persoon beschermen door de installatie uit te schakelen bij een gebrek aan elektrisch materieel als dit wordt aangeraakt. Een Ι∆n ≤ 300 mA-aardlekschakelaar niet, omdat de foutstroom hiervoor te gering is, maar wel dodelijk kan zijn voor een persoon.
Een barbecue als voorbeeld.
Voorbeeld
Stel een barbecue wordt aangesloten op een wcd. Het toegepaste verlengsnoer heeft geen PE. Doet zich een aardsluiting voor in de barbecue, dan loopt er geen foutstroom door de PE waardoor een beveiliging zal uitschakelen. Dit circuit is immers onderbroken. De metalen omhulling van de barbecue staat onder spanning. Als deze wordt aangeraakt dan zal er een gevaarlijke stroom lopen door het lichaam. De stroomwaarde door de persoon wordt bepaald door de weerstand van de ondergrond (stel 7 kW) en de persoon (1 kΩ):
Ι = 230 V / (1k + 7k) = 33 mA. Deze stroomwaarde is zodanig hoog dat in 0,4 s de loslaatgrens wordt gepasseerd. De hand verkrampt dan. Na circa 10 s is er kans op hartfibrilatie.
Een aardlekschakelaar Ι∆n ≤ 300 mA in het circuit zal aanspreken bij een (verschil)stroom vanaf 150 mA en doet dat pas zeker vanaf 300 mA.
Deze schakelt dus niet uit bij de voorbeeldsituatie. Een 30 mA -ardlekschakelaar doet dit wel. Een 30 mA-aardlekschakelaar haalt zijn veiligheid niet alleen door het reageren bij een lage (verschil)stroomwaarde, maar ook doordat hij binnen 300 ms uitschakelt. Een 30 mA-aardlekschakelaar is een persoonsbeveiliging, een 300 mA-aardlekschakelaar niet.
Verschilstroom.
Uitvallen
Een 30 mA-aardlekschakelaar is een gevoelige aardlekschakelaar. Bij een isolatiefout zal deze terecht de installatie uitschakelen, bijvoorbeeld als vijverwater het pompje is binnengedrongen of als mieren vochtig zand in het installatiemateriaal hebben binnengebracht. Je moet je dan afvragen of het juiste installatiemateriaal wel is toegepast – IP ≥ 44 – en correct geïnstalleerd. Met een isolatieweerstandmeter kan het isolatiedefect worden opgespoord.
In Nen 1010, bepaling 531.2.1.3, staat beschreven dat op een tweepolige Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar maximaal vier eindgroepen mogen worden aangesloten. Bepaling 314 beschrijft dat de installatie zodanig in eindgroepen moet worden opgedeeld, dat onbedoeld uitschakelen van een aardlekschakelaar door te grote stromen in de PE die niet het gevolg zijn van een fout, moeten worden voorkomen. Wat betekent dit in de praktijk?
In de meterkast moeten verschillende eindgroepen zodanig worden verdeeld over meerdere aardlekschakelaars, dat een aardlekschakelaar niet onbedoeld aanspreekt. Als installateur moet je dus rekening houden met de omvang van de installatie en de verdeling tussen eindgroepen en wat daarop wordt aangesloten. Als slechts 2 aardlekschakelaars worden toegepast voor acht eindgroepen, waarvan één eindgroep voor de tuin, dan kun je verwachten dat deze aardlekschakelaar onbedoeld uitschakelt. Aardlekschakelaars kunnen namelijk ook onbedoeld uitschakelen door een te hoge capacitieve stroom en door inductieverschijnselen.
Moderne apparaten met een netfilter, regelaars, omvormers en andere HF-apparatuur veroorzaken capacitieve stromen door de PE. Hoe omvangrijker de installatie, hoe hoger de toegepaste frequenties, des te groter de capacitieve stromen (lekstromen door de PE). Bij te veel aangesloten moderne apparaten en een te omvangrijke installatie kun je dus verwachten dat een Ι∆n ≤ 30 mA-aardlekschakelaar onbedoeld aanspreekt. Tip: een aparte aardlekautomaat Ι∆n ≤ 30mA per tuingroep voorkomt onbedoelde uitschakeling.
Bij een blikseminslag loopt er microseconden een stroompuls door PE, die een aardlekschakelaar onbedoeld kan uitschakelen. Moderne kort-vertraagde aardlekschakelaars Type Ai en F zijn hiervoor ongevoeliger.
Tekst Anton Kerkhofs
Fotografie: iStock
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.