Whitepaper. Nieuwe NEN 1010

Transcriptie

1 Whitepaper Nieuwe NEN 1010

2 WHITEPAPER NIEUWE NEN 1010 Inleiding In oktober verschijnt een nieuwe editie van de NEN Deze was na 8 jaar hard nodig om weer in de pas te komen met de vele internationale ontwikkelingen. In dit whitepaper leest u wat de belangrijkste wijzigingen zijn in de NEN 1010:2015. De belangrijke veranderingen worden hier toegelicht om de nieuwe materie op de juiste wijze in de praktijk te kunnen toepassen. Dit whitepaper is ontwikkeld in nauw overleg met prof. dr. ir. J.F.G. (Sjef) Cobben. Cobben is één van de experts en hoofdredacteur van Kennisbanken E-installatie, medeauteur van het boek Uitleg en toepassingen NEN 1010 en voorzitter van NEC 64TC (de normcommissie die verantwoordelijk is voor de totstandkoming van de nieuwe NEN 1010). Kennisbank NEN

3 Wat is nieuw in de komende uitgave van NEN 1010 In dit whitepaper worden de belangrijkste wijzigingen genoemd. Deze zijn puntsgewijs: In hoofdstuk 1 zijn aan rubriek 131 (Veiligheidsmaatregelen) nieuwe stukken toegevoegd betreffende bescherming tegen spanningsverstoringen, maatregelen tegen elektromagnetische beïnvloeding en bescherming tegen onderbreking van de voedingsspanning. In hoofdstuk 3 heeft rubriek 312 een nieuwe titel gekregen en hierin wordt meer aandacht besteed aan de verschillende soorten AC en DC stroomketens, stelsels en aardingswijzen die tegenwoordig worden toegepast. In hoofdstuk 3 is ook een nieuw onderwerp betreffende verhoogde stromen in PE-geleiders toegevoegd. In hoofdstuk 3 is verder een nieuw hoofdstuk 36 (Continuïteit van bedrijfsvoering) toegevoegd. In hoofdstuk 4 is toegevoegd de bescherming tegen alle thermische effecten en tegen brand als het brandgevaar zich kan verspreiden vanuit de elektrische installatie naar andere brandcompartimenten. Eisen die verband houden met vluchtroutes en ontruiming in een noodsituatie zijn uitgebreid, eisen die verband houden met de aard van verwerkt of opgeslagen materiaal en eisen die verband houden met brandbare materialen zijn aangepast. Ook zijn de eisen die verband houden met brandvoortplanting aangepast. Nieuwe eisen voor de keuze en installatie van installaties op plaatsen met gevaar voor onvervangbare goederen zijn toegevoegd. In hoofdstuk 4 bij de beveiliging van leidingen zijn de nodige veranderingen doorgevoerd, bijvoorbeeld wanneer een beveiliging achterwege kan worden gelaten, maar ook is meer informatie over de invloed van hogere harmonische stromen op de keuze van de leidingdoorsnede. Er zijn meer informatieve bijlagen toegevoegd met betrekking tot dit belangrijke onderwerp. Ook zijn er eisen ten aanzien van de kortsluitvastheid van installatie onderdelen toegevoegd. In hoofdstuk 4 wordt veel meer aandacht besteed aan maatregelen tegen elektromagnetische invloeden. Hierbij is zeker ook veel aandacht voor de opzet van een aardingssysteem, een van de belangrijkste onderdelen van een installatie. In hoofdstuk 5 is een rubriek over laagspanningseenheden toegevoegd en een rubriek om (lek)stromen in beschermingsleidingen te beperken. In hoofdstuk 5 is ook een rubriek voor de beveiliging tegen overspanning toegevoegd met veel informatie over de toepassing van overspanningsafleiders. Kennisbank NEN

4 In hoofdstuk 5 zijn tevens rubrieken toegevoegd over stuurstroomketens en verlichtingsinstallaties. In de rubriek over veiligheidsvoorziening (noodstroom) zijn vele wijzigingen en toevoegingen opgenomen. In hoofdstuk 7 zijn veel wijzigingen opgetreden door het wegvallen van Nederlandse bepalingen. Diverse rubrieken zijn vervallen, sommige essentiële bepalingen zijn naar de algemene hoofdstukken verhuisd en nieuwe rubrieken zijn toegevoegd. De rubrieken over PV-systemen en medische ruimten zijn ingrijpend aangepast! Verder zijn door de verdere internationalisering van de NEN 1010 diverse Nederlandse bepalingen vervallen. Hierdoor is deze uitgave meer in lijn met de internationale normen. Kortom: in de nieuwe NEN 1010:2015 zijn dus veel wijzigingen opgenomen en noodzakelijk geworden vanwege de toepassing van nieuwe technologieën en onderwerpen in de elektrotechniek. Deze kenmerken zich met name door het toenemend gebruik van (vermogens)elektronica. Dit betekent ook dat met het ontwerpen van een installatie kennis van deze nieuwe componenten en technologieën nodig is. Het goed ontwerpen van een installatie wordt hiermee niet gemakkelijker. Dit ligt niet aan de complexiteit van de NEN 1010 (wat wel vaak wordt beweerd) maar aan de toenemende complexiteit van de installatie en zijn onderdelen! Kennisbank NEN

5 Het ontwerp van een installatie Bij het ontwerpen van een elektrische installatie moet steeds meer rekenwerk worden verricht. Uiteraard kunnen computerprogramma s hierbij helpen, maar zonder de vereiste achtergrondkennis kunnen door verkeerde instelling in de programma s kostbare fouten worden gemaakt. In figuur 1 is een overzicht gegeven van de diverse berekeningen die nodig zijn om tot een goed ontwerp te komen. Deze worden kort toegelicht. Sommige berekeningen zijn nodig in het kader van de veiligheid en zijn wellicht het belangrijkst. Andere berekeningen zijn nodig om een installatie zonder problemen met spanningsvariaties en harmonischen te laten functioneren en zijn dus essentieel om te doen. Weer andere berekeningen zijn nodig om de efficiency van de installatie te vergroten. Deze zijn wellicht minder noodzakelijk, maar kunnen wel leiden tot een beter ontwerp en tot een vermindering van energiekosten. Een pluspunt,ook voor de klant! Figuur 1: Overzicht van de diverse berekeningen. Kennisbank NEN

6 Hieronder volgt een korte omschrijving van de diverse berekeningen en waarom ze worden uitgevoerd. 1. Berekening gelijktijdig vermogen Het berekenen van het gelijktijdig vermogen is nodig om de juiste aansluiting te realiseren. Als dit vermogen te hoog wordt ingeschat, wordt de aansluiting onnodig duur. Decentrale opwekkers, zoals zonnepanelen, kunnen grote invloed hebben op de benodigde aansluiting. 2. Bepalen plaats voeding Het is van belang om de invoeding (overgang net/installatie) te plannen op het zwaartepunt van de belasting. Er is een deel 8 van de NEN 1010 in de maak die hiervoor richtlijnen geeft. Deze is nog niet in de nieuwe NEN 1010 opgenomen. Wellicht dat dit deel 8 als afzonderlijke editie wordt uitgegeven. Goede positionering van de voeding beperkt de energieverliezen maar is ook gunstig voor veel andere factoren zoals spanningsverlies en spanningsvariaties. 3. Berekenen circuitweerstanden Voor de bescherming tegen elektrische schok (de beschermingsmaatregel automatische uitschakeling van de voeding) is het vereist om de circuitweerstanden te beperken. Immers, bij het optreden van een aardfout moeten de aanrakingsspanningen op tijd worden afgeschakeld. Coördinatie met de toegepaste beveiligingstoestellen en keuze van het stelsel (TT- of TN-stelsel) is hierbij van belang. 4. Berekenen spanningsverlies Het spanningsverlies in de installatie moet worden beperkt tot maximaal 5%. Bij de toepassing van decentrale opwekkers moet ook worden gekeken naar de mogelijke spanningsopdrijving. Het is niet verstandig om hiervoor ook een mogelijke variatie van 5% aan te houden, omdat de decentrale opwekker dan wellicht niet optimaal zal functioneren. Een maximale spanningsopdrijving van 1% in de installatie is wenselijk. 5. Berekenen spanningsvariatie Een van de meest optredende Power Quality problemen is flikker. Door snelle spanningsvariaties verandert het verlichtingsniveau, wat tot irritatie kan leiden. Om dit probleem te voorkomen moet het niveau (of aantal) van de spanningsvariaties worden beperkt. 6. Berekenen inschakelstromen Door de toepassing van vermogenselektronica en bijkomende filters worden steeds meer belastingen met condensatoren aan het net gekoppeld. Inschakelstromen kunnen hierdoor extreem hoog worden. Deze hoge inschakelstromen kunnen leiden tot ongewenste uitschakeling van beveiligingstoestellen of vastbranden van contacten van (magneet) schakelaars. Kennisbank NEN

7 7. Berekenen foutstromen De kortsluitvastheid van een installatie moet worden gegarandeerd. Om te kunnen beoordelen of de componenten die worden gebruikt voldoende kortsluitvast zijn (zoals onder andere verdeelinrichtingen, automaten, railsystemen en dergelijke) moeten de maximale kortsluitstromen worden berekend. 8. Berekenen harmonische stromen Het berekenen van de harmonische stromen in een installatie is van belang voor de keuze van de leidingen en transformatoren. Het optreden van harmonische stromen zorgt voor een verdere belasting van deze componenten en bij het ontwerp en de keuze van deze componenten moet hiermee dus rekening worden gehouden. Zeker de harmonische stromen met een harmonische order met een veelvoud van 3 (3e harmonische, maar ook de 9e, 15e etc.) zullen een leiding zwaar belasten. Met de keuze van de leidingdoorsnede moet hier terdege rekening mee worden gehouden. 9. Berekenen harmonische spanningen Naast de harmonische stromen kunnen ook optredende harmonische spanningen een probleem vormen voor componenten in de installatie of voor toestellen die zijn aangesloten op de installatie. Grote harmonische spanningen zullen leiden tot overbelasting van motoren of condensatoren. Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met de maximale vervuiling die op het overdrachtspunt mag worden gemaakt. 10. Berekenen leidingdoorsneden Deze berekening omvat veel van de vorige berekeningen. Niet alleen moet de minimaal benodigde leidingdoorsnede worden uitgezocht, waarbij rekening is gehouden met de bedrijfsstroom, de wijze van aanleg, de gekozen beveiligingen en de correctiefactoren die van toepassing zijn, ook moeten worden gekeken naar de eerdere aspecten. Immers, een leidingdoorsnede zal ook invloed hebben op het spanningsverlies, de optreden kortsluitstromen, de aanwezige circuitweerstanden, de optredende energieverliezen enzovoort. Zoals al aangegeven bij de keuze van de leidingdoorsneden, zijn de diverse berekeningen niet geheel onafhankelijk van elkaar. Er is dus sprake van een integraal ontwerp waarbij met al deze aspecten rekening moet worden gehouden. Bijkomend probleem is dat in de praktijk niet alle aspecten bekend zijn. Immers, de harmonische stromen en inschakelstromen worden nog niet altijd door de fabrikant opgegeven en ook de installateur weet nog niet altijd welke toestellen er precies worden aangesloten. Dat maakt dat een installatie nog niet af is na ontwerp en aanleg. Zoals aangegeven in figuur 2 moet er sprake zijn van een keten van activiteiten die naast ontwerp en aanleg ook een eerste inspectie (in bedrijfstelling), de bedrijfsvoering en een herinspectie moeten behelzen. Kennisbank NEN

8 Figuur 2: Keten die doorlopen moet worden voor instandhouding installatie. Bij de inbedrijfstelling en gedurende de bedrijfsvoering is het verstandig om te monitoren of wordt voldaan aan de parameters die bij het ontwerpen van de installatie zijn gebruikt. Zijn er inderdaad niet meer harmonische stromen dan verondersteld? Klopt het gelijktijdige vermogen met de aannames, of is er toch sprake van overdimensionering? Zijn de optredende spanningen binnen de veronderstelde bandbreedten? Het geheel overziend zou u zich kunnen afvragen of deze berekeningen een relatie hebben met de uitgave van de nieuwe NEN Immers, moesten deze berekeningen ook niet al eerder worden uitgevoerd? In feite natuurlijk wel, maar de noodzaak voor het doen van deze berekeningen en de nacontroles wordt steeds groter door de nieuwe technologieën die op de installatie worden aangesloten en in de installatie worden gebruikt. De NEN 1010 is hierbij geen voorloper, maar reageert op deze nieuwe ontwikkelingen door aanpassingen in de norm. Zo is er meer aandacht voor de berekeningen en de bepaling van de leidingdoorsnede, rekening houdend met bijvoorbeeld harmonische stromen. Dit maakt het nodig om niet alleen de regels van de norm te begrijpen, maar vooral ook de nieuwe technologieën zelf en hun invloed op de installatie. Kennisbank NEN

9 Dit wil niet zeggen dat er niet talrijke wijzigingen in de norm zijn die ook invloed hebben op de opbouw van de installatie. Als voorbeeld het gegeven dat bij toepassing van een TN-stelsel mag worden aangenomen dat de nul aardpotentiaal houdt. Dit betekent ook dat er driepolig kan worden geschakeld. Voorheen moest ook de netbeheerder nog garanderen dat de nul aardpotentiaal had. Deze bepaling is gewijzigd en u kunt dus aannemen dat bij elk TN-stelsel de nul aardpotentiaal zal hebben. En zo zijn er nog diverse wijzigingen die invloed zullen hebben op de opbouw van de installatie. In die zin is de vernieuwing van de NEN 1010 toch weer een behoorlijke wijziging die bestudering van de norm nodig maakt! Laat u op de hoogte brengen van de vele wijzigingen en vooral ook van de achtergronden van de bepalingen. Kennisbank NEN

10 Over de auteur Prof. dr. ir. J.F.G. (Sjef) Cobben (1956) is afgestudeerd aan de TU Eindhoven, waar hij in 2007 promoveerde op het vakgebeid Power Quality. Naast zijn werkzaamheden bij Alliander, is hij directeur van CO-ED Consultancy, dat hij in 2008 oprichtte. Niet alleen via zijn eigen bedrijf doet Cobben aan kennisoverdracht, als universitair docent aan de TU/e werkt hij met studenten aan uiteenlopende projecten. Ook is hij lid van nationale en internationale werkgroepen, zoals NED 64 (NEN 1010) en NEC 8 (spanningskenmerken). Cobben heeft diverse publicaties op zijn naam staan, levert bijdragen aan magazines in binnen- en buitenland en is regelmatig gastspreker op congressen. Bovendien is hij hoofdredacteur van de Kennisbank NEN 1010 en medeauteur van het boek Uitleg en toepassingen NEN Meer van dit soort informatie? Neem dan een abonnement op Kennisbanken. Een jaarabonnement op Kennisbanken E-installatie kost 970 euro exclusief btw. Dat is weinig geld voor wie de vele voordelen kent. Sneller werken. Lagere kosten. Hogere veiligheid. Duurzamere oplossingen. Meer tevreden klanten. Klik hier voor meer informatie over abonnementen of bel Aanbieding KENNISBANK NEN 1010 Praktische uitleg van de norm en voorzien van handige tools, waarmee u zelf berekeningen maakt. Ook vindt u hier een gratis helpdesk met experts aan wie u lastige vragen kunt voorleggen. Normale prijs: normale prijs 345,- introductieprijs 299,- inclusief boek Uitleg en toepassingen NEN 1010 Meer informatie over de Kennisbank: nen1010.cobouw.nl/nen1010 UITLEG EN TOEPASSINGEN NEN 1010 Het boek is een vertaalslag van de ingewikkelde norm naar de praktijk. U vindt hier achtergronden, uitleg en toepassingen van de gewijzigde NEN 1010, waarmee u uw inzicht en kennis vergroot. Normale prijs 89,- introductieprijs 65,-. Meer informatie: Kennisbank NEN

11 Colofon Uitgever BIM Media Binckhorstlaan BC Den Haag Postbus BG Den Haag Telefoon (070) Uitgever Johan Schot Verkoop Joop Kolkman Marketing Ellen Brouwer Eindredactie Nanda van Dijk Bestellingen (070) Niets uit deze uitgave mag zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever worden verveelvoudigd of gedupliceerd. Kennisbank NEN