Selectiviteit en zonnepanelen

25 september 2013

Zonnepanelen worden aangesloten op een omvormer en die wordt weer aangesloten op de groepenkast. Simpel maar ook weer niet simpel. Want hoeveel zonnepanelen kunnen er aangesloten worden. Er heerst veel verwarring over wat mag en niet mag.

Dit komt met name omdat normen en regelgeving met name gebaseerd is op afname van elektriciteit van het net. Het terugleveren van zonne-energie is een ander verhaal. Simpel gezegd is selectiviteit het zo uitkiezen van de circuit beveiliging dat de hoofdzekering nooit uit schakelt.

Waarschuwing: dit artikel is vrij technisch. Het dient met name als naslagwerk en ter controle van de aansluiting en de mogelijkheden voor zonne-energie. Het is mijn interpretatie van verschillende naslagwerken, normen, richtlijnen en codes. Het geeft dus geen zekerheid. Laat voor elke installatie een berekening maken door de installateur en overleg dit met de netbeheerder. Heeft u opmerkingen/aanvullingen of vragen dan hoor ik het graag. Onderaan het artikel kan u reageren.

Selectiviteit

Er heerst veel verwarring over selectiviteit en het afzekeren van zonnepanelen. Vaak wordt kortweg uitgegaan van dat de omvormer beveiligd moet worden met een zekering die maximaal 1,6 keer kleiner is dan de hoofdzekering. Dit is gebaseerd op dat zowel de hoofdzekering als de leidingbeveiliging van smeltzekeringen zijn. Dit is echter vrijwel nooit het geval met zonnepanelen omdat deze eigenlijk altijd met een installatieautomaat afgezekerd worden.

Wat is selectiviteit?

Wanneer er 2 zekeringen in serie in een installatie aanwezig zijn (dit is meestal het geval) dan willen we dat de hoofdzekering in tact blijft en de leidingzekering (de groep) zorgt voor de verbreking. In het geval van kortsluiting loopt dezelfde stroom door beide zekeringen totdat 1 van de zekering doorsmelt/afschakelt. Door verschillende soorten uitschakelkarakteristieken kan het voorkomen dat de hoofdzekering of beide worden verbroken. Wanneer de hoofdzekering verbroken is moet meestal de netbeheerder komen en dat moet dus zeker voorkomen worden.

Installatieautomaat (of schakelautomaat, zekeringautomaat, MCB-miniature circuit breaker)

Het is goed om te weten dat een installatieautomaat 2 functies heeft. Ten eerste de meest bekende: afschakelen door kortsluiting en de tweede functie: thermische beveiliging.

Thermische beveiliging

De thermische beveiliging is ter voorkoming van langdurig te hoge stromen door de leidingen. Dit betekend echter niet dat een 16A automaat direct bij 16,1A afschakelt. Dit is afhankelijk van de hoogte van de stroom en de duur. De thermische beveiliging in een automaat vind plaats door een bimetaal. Door de stroom warmt het bimetaal op en verbuigt van vorm tot het moment dat deze een kortsluiting geeft en de automaat dus uitschakelt. Bij een smeltzekering smelt het draadje in de zekering gewoon.

De ondergrens van een automaat met B karakteristiek is 1,13. De grafieken gaan niet verder dan 2,5 uur. Dit betekend dat een 16 A automaat zeker 2,5 uur 18A kan doorgeven zonder af te schakelen. Dit kan oplopen tot 1,45x. Dus tot 23A. De uitschakelkarakteristiek is gestandaardiseerd en voldoet aan de IEC/EN 60898 norm

Kortsluiting

Tijdens kortsluiting worden de fase en de nul met elkaar verbonden. Op dat moment gaat er een stroom lopen die erg groot is omdat er vrijwel geen weerstand is. Deze stroom kan makkelijk oplopen tot enkele honderden ampere. Om te voorkomen dat deze stroom zou blijven lopen schakelt de automaat of de smeltzekering binnen enkele milliseconden uit. Bij welke stroom en hoe snel dit gebeurt is afhankelijk van het type zekering en de andere beinvloedingsfactoren.

Er zijn dus 2 mogelijkheden.

Het vermogen van de omvormer is te hoog voor de ciruitbeveiliging / thermische beveiliging
Er ontstaat kortsluiting in de kabel van de omvormer

Beïnvloedingsfactoren

Warmte heeft een grote invloed om het functioneren van de zekering. Wanneer een zekering al warmer is door de omgevingstemperatuur of als gevolgd van de warmte van andere zekeringen zal en zekering sneller verbroken worden. Hier moet dus ook rekening mee gehouden worden.

Wat betekend dit in de praktijk

We gaan ervan uit dat de zonne-energie installatie wordt afgezekerd met een installatieautomaat. Deze automaat moet selectief zijn aan de hoofdzekering. Om dit te bepalen moet de afschakelkarakteristiek van de hoofdzekering niet kruizen met de karakteristiek van de omvormer automaat. Dit is het handigste te bepalen met behulp van software waarin dat aangegeven kan worden. Enkele veel voorkomende situaties bij huizen:

Situatie 1

Hoofdzekering 35 ampere smeltzekering 1 fase

In dit geval staan 2 verschillende groepzekeringen (paars) afgebeeld in verhouding tot de rode hoofdzekering. Hierbij zie je dat zelfs de 32A installatieautomaat selectief is aan de hoofdzekering. Dit betekend overigens niet dat je dit mag toepassen in dit geval want er mag in Nederland maximaal 5.000 watt op 1 fase ingevoed worden. Een omvormer van 5.000 watt is dus het maximale. Deze kan afgezekerd worden met een 25A installatie automaat.

De omvormer zal een maximale stroom geven van 21,7 A. En dat is toevallig weer 35 gedeeld door 1,6. Hier gaat de 1,6 regel dus wel op. Er wordt weleens gekozen voor 2 omvormers van bv 3.600 watt. De afzonderlijke omvormers kunnen afgezekerd worden met 16 A en zijn dus selectief aan de hoofdzekering en de totale stroom komt niet boven de maximale stroom van de hoofdzekering uit. Echter hier geld natuurlijk ook dat het maximale vermogen per fase 5.000 watt mag zijn (in verband met onbalans). Dit is dus niet mogelijk.

Situatie 2

Hoofdzekering 25 ampere smeltzekering 1 fase (geld uiteraard ook voor 3 fase maar dan alles keer 3)

Ook hier weer 2 installatieautomaten (paars). Echter bij de linker grafiek (20A) zie je dat deze kruis met de hoofdzekering. En dat mag dus niet. Hierbij is het maximale dus 16 A per fase. En dit komt ook weer neer op die 1,6 regel.

Situatie 3

Idem als voorgaande maar dan hoofdzekering 25 ampere INSTALLATIEAUTOMAAT 1 fase (geld uiteraard ook voor 3 fase maar dan alles keer 3)

Hier zie je dat de 20A installatieautomaat niet kruist met de 25A hoofdzekering en dus selectief is. Hier kan dus gewerkt worden met een installatieautomaat voor de omvormer van 20A. Dit is maximaal 4600 watt (per fase). In het laatste voorbeeld blijkt dat de 1,6 regel niet heilig is. Maar vaak (ook door omstandigheden zoals Let op. Dit zijn voorbeelden. Alles is afhankelijk van de situatie en beinvloedingsfactoren. Het is geen algemene regel dat dit toegepast kan worden. Laat het dus altijd narekenen door uw installateur voor uw situatie en neem bij twijfel contact op met de netbeheerder.

Wat betekend het voor mijn situatie?

Aansluitvermogen Allereerst is het handig te weten hoeveel uw aansluitvermogen is. De nieuwe hoofdzekeringen bestaan uit automaten die zichtbaar af te lezen zijn.

Voorbeeld van “nieuwe” hoofdzekeringen (3×25 A met C karakteristiek, vaak voorkomend)

De meeste aansluitingen in Nederlands zijn uitgevoerd met zogenaamde smeltzekeringen. Dit zijn de witte zekeringen die algemeen bekend zijn als stoppen. In deze zekeringen zit een draadje wat smelt wanneer de stroom te hoog wordt.

Met de “ouderweste” smeltzekeringen (m.n. toegepast in de periode voor 2000) moet de netbeheerder gebeld worden omdat deze achter een dichte verzegelde kast zitten (onder de elektriciteitsmeter). Verschillende netbeheerders gebruiken verschillende termen. Liander gebruikt de term doorlaatcapaciteit, Stedin gebruikt aansluitvermogen of aansluitcapaciteit en Enexis aansluitwaarde. Waar het op neer komt is hoeveel ampere is of zijn de hoofdzekeringen?

Liander 0900 263 26 30 (0,10 € per minuut) Optie 2 – Optie 2

Stedin 088-8963963 (Optie 1 Consument / Kleinzakelijk – Optie 4 Techniek – Optie 5 Overig techniek)

Enexis www.enexis.nl/consument/klantenservice/contact/contactformulier Onderwerp Gas en elektra / Het klantnummer is niet verplicht om in te vullen / U stelt de vraag: Ik wil graag weten wat de aansluitwaarde op het ingevulde adres is.

Let op. De waardes vermeld op de jaarnota zijn niet altijd juist en geven meestal alleen een categorie aan.

De netcode

De netcode is onderdeel van de electriciteitswet en dus moeten we daaraan voldoen. In de netcode staat letterlijk:

De beveiligingen zijn selectief ten opzichte van de beveiligingen in het net van de netbeheerder. De netbeheerder kan verlangen dat hiervan een berekening wordt gemaakt.

Er moet dus rekening mee gehouden maar er wordt niets gezegd over hoe het berekend moet worden. Verder zegt de netcode dat de netbeheerder het maximale vermogen bepaalt. Sommige netbeheerders gaan bijvoorbeeld tot 8kVA bij een hoofdzekering van 35A wat neer komt op 34,8A. Dit is het te verwachte gelijktijdig vermogen. Dit is echter niet een algemene regel en is per netbeheerder verschillend. De 34,8A is bij zonne-energie ook niet mogelijk omdat het maximale vermogen 5.000 watt is (21,73A) in verband met de onbalans op het net.

Conclusie, vragen en opmerkingen

Selectiviteit is lastig en lastig te begrijpen (ook nog steeds voor mij). Met de 1,6 regel zit je meestal goed maar die is ook niet heilig. Laat alles gewoon goed berekenen. Ik hoor graag wat de mening is over dit artikel. Vragen, opmerkingen een aanvullingen zijn van harte welkom. Hieronder kan je snel en simpel een reactie achter laten.