NEN: ‘Spanning verlagend apparaat voor omvormer zonnepanelen brengt risico’s met zich mee’

Als de spanning op het laagspanningsnet oploopt tot 253 volt schakelen omvormers van zonnepanelen zichzelf ter beveiliging uit. Inmiddels zijn er op de markt diverse apparaten verkrijgbaar die de spanning op het stroomnet verlagen om dit uitvallen van zonnepaneelomvormers te voorkomen.

Grote vraag
Joost de Koning van Schneider Electric, en lid van de normcommissie NEC 64 TC, betoogt namens de NEN dat het gebruik van deze apparaten risico’s met zich meebrengt. ‘Een spanning verlagend apparaat is meestal een zogenaamde spaartransformator, ook wel “autotransformator” genoemd’, duidt De Koning. ‘In de toepassing met de zonnepaneelomvormer wordt de spanning verlaagd van 230 naar circa 220 volt. De spanning in de installatie zal in de avond – geen zon – rond de 220 volt zijn, wat normaal geen probleem zal vormen. Wanneer er een mooie zonnige dag is en de zonnepaneelomvormer het volle vermogen gaat bereiken, zal de spanning gaan toenemen. Als de omvormerspanning toeneemt naar 253 volt, dan zal de primaire spanning gaan toenemen met 10 volt naar 264 volt.’

Volgens De Koning is de grote vraag of de kilowattuurmeter daarvoor geschikt is en of de hoofdschakelaar geschikt is voor deze hogere spanning. ‘Zeker wanneer deze spanning verlagende transformator wordt toegepast in een bestaande installatie moet goed gecontroleerd worden of deze hoge spanning primair van de transformator toelaatbaar is.’

Gevolgen buren
Wanneer het spanning verlagend apparaat wordt toegepast bij een woning en het effect van het aangehaalde voorbeeld treedt op, kan dit volgens De Koning gevolgen hebben voor de buren. ‘De spanning bij de buren kan ook hoger worden dan 253 volt en in het voorbeeld zelfs naar 264 volt oplopen. Als de buren geen spanning verlagend apparaat hebben, dan zullen hun apparaten een te hoge spanning te verduren krijgen en mogelijk minder goed functioneren, versneld verouderen, defect raken of zelfs brand veroorzaken. De vraag is hoe een verzekeraar zal omgaan met het afhandelen van de schade en wie een claim kan verwachten.’

Conflict netbeheerder
‘De hoge spanning van 264 volt valt duidelijk buiten de grenzen die gegarandeerd worden door de netbeheerder, hierdoor kan een conflict optreden’, vervolgt De Koning. ‘De grenswaarden liggen vast in de Netcode elektriciteit waar de netbeheerder zich aan moet houden, maar ook de verbruiker zal zich aan de Netcode moeten houden. Indien een klant of klanten ervoor zorgen dat de netbeheerder niet meer kan voldoen aan de eis van spanningskwaliteit vanuit de Netcode wordt de klant of klanten hier middels een brief, mail of iets dergelijks van op de hoogte gesteld. Daarnaast worden ook bewoners van getroffen gebied/wijk op de hoogte gesteld.’

Zekeringen
Een ander risico waar De Koning op wijst, is de correcte werking van beveiligingstoestellen zoals automaten en zekeringen. ‘De spaartransformator heeft weerstand die aanvullend in de installatie wordt toegevoegd. Meer weerstand zorgt in potentie voor een langere uitschakeltijd van een zekering of automaat. Vanuit NEN1010 gelden belangrijke veiligheidseisen om te beschermen tegen elektrische schok. Een van deze eisen zijn de uitschakeltijden. Er geldt bijvoorbeeld een uitschakeltijd van 0,2 seconde voor een TT-stelsel bij een fase-aarde kortsluiting. In oudere installaties zijn geen aardlekschakelaars opgenomen en wordt de uitschakeltijd bepaald door de zekering of automaat. Door de extra weerstand die wordt toegevoegd door de spaartransformator zal de foutstroom lager worden en daarmee zal de uitschakeltijd weer toenemen. Wordt de uitschakeltijd langer dan 0,2 seconde dan geeft dit een gevaar voor personen. De installateur zal voor de installatie, bij de fabrikanten kunnen navragen wat de weerstand – impedantie – is van het spanningverlagende apparaat om de effecten te kunnen berekenen. Toevoegen van aardlekbeveiligingen is een methode om de uitschakeltijden te behalen.’

Rendement
‘Een spanning verlagend apparaat heeft weerstand en daarmee dus ook zogenaamde wikkelingsverliezen’, vervolgt De Koning. ‘Daarnaast heeft een spaartransformator ook nullastverliezen die 24/7 aanwezig zullen zijn. Deze 2 verliezen bij elkaar bepalen het rendement van de spaartransformator. De spaartransformator zal dus altijd zorgen voor verliezen – warmteontwikkeling – die ook aanwezig zijn als de zon niet schijnt. De installateur kan bij de fabrikanten de gegevens opvragen van nullastverliezen en wikkelingsverliezen om zo helderheid te kunnen geven rondom rendement.’

De Koning concludeert dat spanning verlagende apparaten een risico kunnen geven door hoge spanningen primair van de spaartransformator en mogelijk – te – lange uitschakeltijden voor beveiligingstoestellen. De Koning besluit: ‘Ook de buren kunnen te maken krijgen met defecte apparatuur in de installatie veroorzaakt door de installatie waarin het spanning verlagende apparaat is opgenomen. Een gedegen onderzoek door de installateur is noodzakelijk om te bepalen of genoemde aspecten toelaatbaar zijn en of alle apparatuur geschikt is. Het is niet voor niets dat de normen voor zonnepaneelomvormers zijn ingericht op een maximale spanning. Dit heeft te maken met alle apparatuur in de installatie en of deze geschikt zijn voor hogere spanning. Een hoge spanning kan oorzaak zijn van defecten en daarmee potentieel oorzaak worden van brand. Beveiligingen tegen overbelasting en kortsluiting zitten ook niet voor niets in een installatie, ze beschermen ons tegen de gevaren van elektrische schok. Een spanning verlagend apparaat kan oorzaak zijn van niet tijdig aanspreken van de beveiligingen.’