Een groepenkast (of verdeelkast) die zo warm wordt, dat er brand uitbreekt; dat komt zelden voor. In het algemeen zijn verdeelkasten zo ontworpen en samengesteld, dat er altijd voldoende koelend vermogen is. Toch is dit tegenwoordig niet meer zo vanzelfsprekend. Dat heeft vooral te maken met de energietransitie. Door zonnepanelen en laadpalen kan het brandrisico van een elektrische installatie namelijk toenemen. Wat is daarvan de oorzaak en hoe voorkom je dat?

Bij steeds meer bedrijfspanden maken zonnecollectoren (PV) en laadpalen (EV) deel uit van de elektrische installatie. Die PV- en EV-groepen worden vaak aangesloten op de bestaande verdeel-kast. De zonnepanelen en laadpalen zorgen vrijwel continu voor een hoge belasting. Dat leidt tot langdurige warmteafgifte en daar zijn verdeelkasten niet altijd op berekend. De gevraagde (EV) en geleverde (PV) vermogens veroorzaken een hoog gelijktijdig aangesloten vermogen. Door deze langdurige gelijktijdigheid kan de installatie in de gevarenzone komen. In de praktijk wordt bij het berekenen van de belasting van een installatie in een kantoorgebouw rekening gehouden met een gelijktijdigheidsfactor van 0,6: een belasting van 60 procent. Bij PV- en EV-groepen gaat het om een gelijk-tijdigheidsfactor van 1,0: een belasting van 100 procent. De hogere belasting leidt tot een exponentiële toename van de warmteafgifte, waardoor de temperatuur in de verdeler fors kan stijgen. En dat kan een flink risico opleveren.

Temperatuur verdubbelt of verdrievoudigt
De elektrische installatie in een bedrijfspand is ooit ontworpen voor de oorspronkelijke bedrijfsvoering. Afhankelijk van de omstandigheden van de ruimte waarin de verdeler is opgesteld kunnen de temperaturen in de verdeler oplopen tot 40 – 50 graden Celsius. Als je nu aan diezelfde verdeelkast continu belastingen van EV- en PV-groepen toevoegt, dan kan de warmteafgifte in de verdeler tot het twee- of drievoudige stijgen. De inwendige temperatuur in de verdeler kan zo wel 100 graden Celsius worden met een serieus risico voor de continuïteit en de veiligheid, en op brand. De eigenschappen van de toestellen en leidingen in verdeelinrichtingen zijn begrensd en functioneren gegarandeerd goed tot de bedrijfstemperatuur die door de fabrikant is opgegeven. Als deze temperatuur langdurig wordt overschreden, zal dit gevolgen hebben voor het functioneren van de toestellen en het verouderen van de isolatie en robuustheid van de toestellen en geleiders. Het betekent niet dat direct de vlammen uit de kast slaan. Maar kunststoffen die langdurig bloot staan aan te hoge temperaturen, degraderen sneller en daarmee neemt de is voor het personeel en de continuïteit van de bedrijfsvoering.

Voorkomen is eigenlijk heel eenvoudig
De oplossing om deze problemen te voorkomen is eigenlijk heel eenvoudig. Zorg dat de verdeelinrichting ontworpen is volgens de norm NEN-EN-IEC 61439. Deze norm vereist onder meer dat de temperatuurstijging van iedere verdeelinrichting geverifieerd is. Er moet getoetst worden of de belastingen en gelijktijdigheid van de aangesloten installatie de groepsbelastingen van de groepen in de verdeelinrichting niet zullen overschrijden. Hierbij moeten de groepen voor PV en EV worden beschouwd als groepen met een gelijktijdigheidsfactor van 1 – dat wil zeggen dat deze groepen hun belasting en warmte continu voeren. Je zou zeggen: de norm geldt altijd, dus elke ontworpen of samengestelde verdeelinrichting voldoet daaraan. In het verleden waren de werkelijke gelijktijdige belastingen en daarmee de temperaturen zo laag, dat de verdeelkast vrijwel nooit in de buurt van de limieten kwam. Het berekenen van de warmte in een verdeler gebeurde in het algemeen dan ook vrij weinig. Zonder berekening kon je er relatief zeker van zijn dat de installatie aan de praktijk voldeed. Met de komst van zonnecollectoren en laadpalen is daar echt verandering in gekomen, met name door die continue belasting. Dan blijkt ook het belang van de norm, want daarin staat heel goed beschreven hoe je het ontwerp en de samenstelling van een verdeelinrichting moet aanpakken. Er zijn overigens ook handige tools beschikbaar om de berekening te maken.

Beproefd of berekend
De NEN-EN-IEC 61439 maakt onderscheid tussen beproefde delen en niet beproefde delen van een verdeelinrichting. Bij beproefde delen heeft de fabrikant testen uitgevoerd, waardoor is aangetoond wat de maximale belastingen mogen zijn zonder de temperatuurlimieten te overschrijden. Daar hoeft de paneelbouwer of installateur niets meer aan te berekenen. Extra veiligheidsmarges zijn niet nodig. Veel verdelers worden echter samengesteld uit een mix aan componenten, bedrading en koperrails. Dan begint de bouwer met een lege kast en daar worden componenten aan toegevoegd, afhankelijk van de specificaties van het project. De hele samenstelling in de verdeler is dan niet beproefd door de fabrikant, waardoor het noodzakelijk is om de belastingen en temperaturen te berekenen. Het kan ook een mixvorm zijn: een groot deel van de verdeler bestaat uit beproefde delen. Daar is van bekend wat de maximale belastingen mogen zijn. De overige delen die niet beproefd zijn, moeten dan wel berekend worden. Voeg je groepen voor PV en EV toe aan een bestaande verdeelkast, dan is ook rekenwerk noodzakelijk. Volgens de NEN-EN-IEC 61439 wordt bij zo’n substantiële wijziging van de verdeelinrichting de ontwerper van de wijziging verantwoordelijk voor de gehele verdeelinrichting. De ontwerper zal een nieuwe verificatie moeten uitvoeren om zeker te stellen dat de verdeelinrichting geschikt is voor de nieuwe situatie.

Het belangrijkste is de communicatie
Het belangrijkste element om brandrisico te voorkomen is niet eens het technische aspect. Vaak gaat het mis in de communicatie. De installateur is druk bezig met de montage en bekabeling van zonnepanelen en bestelt een verdeelkast. Als de installateur niet de context van de zonnecollectoren communiceert, dan wordt het paneel ontworpen voor een conventionele installatie. De ontwerper bouwt de gevraagde tien groepen in en gaat uit van een gelijktijdigheid van 0,6. Dan kan het misgaan. De installateur moet de relevante informatie doorgeven aan degene die de verdeler ontwerpt. De paneelbouwer moet weten of er PV en EV aangesloten wordt.

Wat moet je doen als opdrachtgever?
Adviseer aan architecten en gebouweigenaren dat zij in hun opdrachtverlening of aanbesteding nadrukkelijk vermelden dat de verdeler moet voldoen aan de NEN-EN-IEC 61439-norm. Dat lijkt misschien een overbodige aansporing, maar dit benadrukken houdt iedereen bij de les. De verleiding is er altijd om een kortere route te nemen. De berekening kost tijd en kan ertoe leiden dat er bijvoorbeeld een grotere en duurdere verdeler moet komen. Dat is ook voor een opdrachtgever de afweging. Ga je voor de allergoedkoopste oplossing, dan kies je ook voor de onzekerheden. Daarnaast is het belangrijk om je te realiseren dat EV en PV kunnen leiden tot een verdubbeling van de temperatuur in de verdeler, met alle mogelijke – reële – risico’s van dien. Dat is geen papieren werkelijkheid. Zorg dus voor een goede communicatie op het moment dat de verdelers worden samengesteld. Het is belangrijk dat de paneelbouwer goed geïnformeerd is over het daadwerkelijke gebruik. Zo zorg je er samen voor dat de installatie wordt gebouwd die voor dat gebruik geschikt is.

Bron: Brandveilig.com