Normconforme energieverdeling begint met bewustwording van verandering

“De routine van gisteren is niet de waarheid van morgen”

De energietransitie is in volle gang. Nieuwe toepassingen die daaruit voortvloeien vragen om vernieuwde eisen. Ook veranderende omgevingsfactoren spelen een rol. Met de wijzigingen in de norm NEN-EN-IEC 61439- deel 1 en 2 wordt volop op deze actualiteiten ingespeeld.

Maar wat betekenen die veranderingen in de norm voor ontwerpers en bouwers van schakelkasten en verdeelpanelen? En hoe kunnen zij zorgen dat hun eindproducten aan alle normtechnische eisen voldoen? Drie experts in gesprek over het belang van bewustwording, de juiste onderlinge afstemming bij opdrachten én het werken op toepassingsniveau.

Nieuwe vormen van stroomverdeling

De norm NEN-EN-IEC 61439 is november 2021 aangepast, met name deel 1 en 2. De wijzigingen vloeien voort uit de vernieuwde manier waarop tegen energieverdeling wordt aangekeken door de energietransitie. Rittal experts Marco Casciaroli en Theo Gerritzen gaan erover in gesprek met Roel Ritsma (Senior Consultant ERCD; Voorzitter NEN-commissie IEC 61439).

Theo: Toepassingen veranderen drastisch in een tijd waarin de energietransitie een rol speelt. Zo zien we steeds meer PV-installaties, warmtepompen en elektrische auto’s die opgeladen moeten worden of zelf als energiebron gaan dienen; die laadinfra trekt behoorlijk aan vermogen. Bij de bouw van de verdeler moet daar rekening mee worden gehouden. Als ook met de gelijktijdigheidsfactor en de stootbelastbaarheid van de behuizing.

Marco: Het gebruik van een verdeler is heel anders dan vijf of tien jaar geleden. Dat vergt een andere manier van denken en werken: de wijze van energieverdeling moet kloppen. Wat betekent dit bijvoorbeeld voor de dimensionering van de railsystemen? Het is goed om daarover na te denken. Ook als men nu nog niet bezig is met nieuwe toepassingen zoals het koppelen van zonnepanelen, zal er bij nieuwe verdeelinrichtingen wel al rekening mee moeten worden gehouden in het basisontwerp. Met passende maatregelen, zodat realisatie op een later moment mogelijk is.

Roel: Klopt, verdelers van voorheen waren gemaakt voor andere omstandigheden: stroomverbruik was vaak laag met af en toe een piek. Je kon prima af met een paar groepen van 16 ampère. Maar met de komst van zonnepanelen en elektrische auto’s hebben we te maken met een veel hogere belasting van de componenten en groepen in de kast. En ook niet kortstondig, maar continu. Gelijkstroom wordt steeds vaker als oplossing gezien. Ook ‘warmtetechnisch’ gezien vraagt het om een vernieuwde aanpak. Hoe hoger het stroomverbruik, hoe warmer het in zo’n kast wordt. De vuistregel zegt: verdubbelt het stroomgebruik, dan verviervoudigt de temperatuur. Op zich geen punt, maar je moet er wel bewust van zijn om er rekening mee te houden. En dan krijg je vaak de vraag: ‘hoe dan’?

Theo: En los van meer stroomverbruik speelt ook de omgevingstemperatuur een rol. Denk aan de invloed van directe zoninstraling bij kasten in buitenopstelling. Het kan betekenen dat er aanvullende maatregelen nodig zijn om zo’n kast koel te houden.

Bewust van vernieuwingen

Dat nieuwe toepassingen impact hebben op de manier van stroomverdeling en de bijbehorende temperatuurhuishouding – daar zijn de drie experts het over eens. Maar om tot oplossingen te komen, is allereerst bewustwording nodig onder alle betrokken partijen bij de totstandkoming van een schakel- en verdeelinrichting. En dat zijn er veel: de opdrachtgever, de engineer, de fabrikant/leverancier, de kast- en paneelbouwer en de installateur. Alle neuzen binnen die keten moeten dezelfde kant op staan.

Roel: Wat er nodig is voor meer bewustwording in de keten? In eerste instantie basiskennis over de eisen uit de norm. Maar ten tweede – en misschien wel belangrijker – het verkrijgen van de juiste informatie over de exacte toepassing van een verdeler.

Marco: Stel dat je als paneelbouwer aan de slag gaat voor een installateur, dan wil je exact weten waarvoor de verdeler gaat worden ingezet. Pas als zo’n installateur een goede specificatie schrijft, kun jij als paneelbouwer een verdeler maken met elektrisch materiaal in lijn met de toepassing. Het maakt nogal verschil als het paneel bestemd is voor én een laadpaal én zonnepanelen én ook nog een warmtepomp; dan kom je niet weg met 8 groepjes van 16 ampère zoals bij een traditionele industriële verdeler. Je moet vooraf bedenken en beoordelen of alle groepen geschikt zijn voor de veel hogere gelijktijdigheid.

Roel: Een goede informatieoverdracht is dan ook essentieel. Maar in de praktijk zien we vaak dat dat niet gebeurt. Dan wordt zo’n product ‘feitelijk oneigenlijk’ gebruikt – op een wijze waar het eigenlijk niet voor bedoeld is. Puur omdat die toepassing niet duidelijk was. Zonde.

Theo: Daarom leggen wij als leverancier vooral de focus op signalering. We proberen altijd te ondersteunen met praktische oplossingen. Zodat datgene wat uiteindelijk wordt toegepast, ook technisch voldoet én normconform is. Want wij begrijpen dat sommige opdrachten echt een flinke puzzel kunnen zijn.

Marco: Zeker. Ook al zijn wij niet de ontwerpers van zo’n installatie, wij kunnen wel meekijken of een ontwerp aansluit op uitgangspunten of signaleren dat goede uitgangspunten ontbreken. En bij vraagtekens attenderen we onze klant daarop. Vaak horen we dan: ‘Goh, bedankt. Daar hadden we zelf nog niet bij stil gestaan!’. En dat is het mooie: dat we samen een goede oplossing creëren.

Roel Ritsma & Marco Casciarolli

Doorvertaling naar de praktijk

Bewustwording is één, maar de volgende stap is zorgen dat de schakel- en verdeelinrichtingen voldoen aan alle veiligheidseisen uit de norm.

Roel: Onderschat het werk van een installateur niet: het is écht een vak. Hij moet zorgen voor een goed ontwerp en precies de juiste kast bestellen die voor zowel de toepassing als de omgevingsfactoren geschikt is. En vervolgens moet de bouw van de energieverdeler ook nog volgens de prestatienormen.

Marco: En overal is wel een eis voor. We zoeken met elkaar naar praktische handvaten om precies die informatie uit de norm te halen die voor de ontwerper relevant is. Want laten we eerlijk wezen: het is geen lectuur die je van A tot Z zo even doorleest. Maar het is wél mogelijk om alertheid te ontwikkelen en te leren hoe je precies de juiste informatie uit de norm haalt die voor een opdracht relevant is.

Roel: Het uit je hoofd leren van een norm heeft inderdaad geen zin. Maar probeer vooral in de praktijk te leren begrijpen ‘waarom’ iets op een bepaalde manier werkt en wat het belang van eisen in de norm is.

Theo: Als klanten ons vragen stellen, geven we altijd onderbouwing bij het antwoord. Want als je het gedachtegoed achter een bepaalde beslissing leert begrijpen, draagt dat bij aan kennisverhoging.

Roel: Kennis is zo belangrijk. Als je geen kennis hebt van de norm, dan weet je ook niet waar je moet beginnen met zoeken. En hoewel de norm geen ‘wet’ is, zijn de Laagspannings- en de Machinerichtlijn dat wel. Als jij als bouwer kunt aantonen dat je normconform hebt gewerkt, dan heb je gewerkt volgens ‘het vermoeden van overeenstemming’ met de richtlijn. Juridisch gezien sta je dan ook een stuk sterker in geval van calamiteiten.

Theo: De verantwoordelijkheid om op de hoogte te blijven van wijzigingen of aanpassingen in de norm ligt bij iedereen in de branche zelf. Je moet zelf proactief die informatie verkrijgen en het je eigen maken. En je daarin blijven ontwikkelen. Regulering zoals in andere branches is er niet. Best gek eigenlijk. Want de manier waarop we tien jaar geleden bouwden, is niet per definitie nu nog normconform.

Marco: De routine van gisteren is niet langer de waarheid van morgen.

Temperatuurhuishouding

De veranderingen in de norm betekenen veel voor het ontwerpen en bouwen van verdeelsystemen. Een aantal voorbeelden.

Marco: Sommige opdrachten vragen om een flinke analyse. Neem bijvoorbeeld de temperatuurhuishouding van een verdeler; een belangrijk onderdeel van de 61439. Stel nu dat zo’n verdeler ergens in de tropen komt te staan met aanzienlijk hogere omgevingstemperaturen. Of in een bakkerij waar het een stuk warmer is. Of wordt gebruikt in een buitenopstelling in de volle zon. Hoe bepaal je dan wat de juiste maatregelen zijn om de temperatuur in de kast onder controle te houden?

Roel: Per toepassing is er geen een-op-een-antwoord; dat maakt het ingewikkeld. Maar je kunt er wel een analyse in doen. De voorschriften zeggen hoe het werkt in een ‘standaard’ omgeving van maximaal 35 graden. Maar bij hogere omgevingstemperaturen moet je rekening houden met de impact daarvan op de levensduur van componenten in de kast. Dat doe je door de temperatuurstijging te beperken. Ik roep altijd: ‘de temperatuurstijging is evenredig met stroom in het kwadraat’; dus als je de stroom iets lager maakt, gaat ook de temperatuurstijging kwadratisch naar beneden. Die berekening moet je toepassen op alle delen van de kast; een vrij uitgebreide analyse waarvoor je per component de specificaties op een rijtje moet hebben. En het is de zwakste schakel die bepaalt. Het terugbrengen van de [TG1]  hoeveelheid stroom op basis van die schakel is dan de oplossing.

Theo: Gelukkig werken wij met het softwareprogramma Therm; daar voeren we de opgegeven gegevens, de paramaters, in en zo kunnen we temperatuurberekeningen maken. Vervolgens beoordelen we of apparatuur bestand is tegen de temperatuur of dat er ook actieve koeling nodig is zoals extra ventilatie in de kast. Daarnaast hebben we aandacht voor kortsluitvastigheid en vlamboogbestendigheid. Ook daarvoor kunnen we aanvullende maatregelen nemen.

Roel: In de nieuwe norm is ook een tabel opgenomen die aardig richting geeft voor de berekening voor kasten. Daarbij gaat het niet alleen om de omgevingstemperatuur, maar ook om bijvoorbeeld de kleur van zo’n kast. Zelfs dat soort details zijn van invloed.

Het vakgebied in ‘BV Nederland’ beter maken

Rittal biedt alle middelen die paneel- en machinebouwers nodig hebben om zich aan de eisen van de nieuwe norm te houden. Zo voldoen producten aan de nieuwe normeisen en maakt de nieuwe versie van Rittal Power Engineering de afhandeling van vereiste documentatie eenvoudig. Maar de dienstverlening van Rittal reikt verder. De leverancier zet ook in op kennisdeling, bijvoorbeeld met de organisatie van themadagen.

Theo:  Als Rittal zijnde beseffen we dat de norm best lastig te lezen is. Meer eisen in de norm betekent ook meer aspecten voor de paneelbouwer om rekening mee te houden. Wij zien het belang van een goede informatievoorziening en willen een schakel zijn tussen enerzijds de normering zoals opgesteld en anderzijds de paneelbouwers die de eisen specifiek moeten toepassen in hun uitvoeringen. Door op te treden als een soort ‘vertaler’ stijgt de kwaliteit van ons gezamenlijke werk en kunnen we het vakgebied van ‘BV Nederland’ nog beter maken.

Roel: Dat is mooi he? Er zijn niet zo veel fabrikanten die ook technisch inhoudelijk meedenken. Zeker niet in deze tijd waarin het vaak om tijd en geld draait. Maar het is enorm belangrijk; alleen zó is het voor paneelbouwers en installateurs mogelijk om de juiste link te leggen tussen eisen, toepassingsgebruik en producten.

Theo: Op de aankomende themadagen zullen Roel en Rittal-experts alles vertellen over de aanpassingen binnen de norm en de consequenties hiervan op de paneelbouw. Daar steken we technisch inhoudelijk op in, gerelateerd aan de eisen.

Marco: We zorgen ervoor dat toehoorders op die dag veel informatie verkrijgen waar ze echt iets mee kunnen. Met duidelijke oplossingen voor paneelbouwers en installateurs om normconform te kunnen ontwerpen en installeren.