Veiligheid: bescherming van woningen tegen stroompieken

We kampen tegenwoordig vaker met extreme weersomstandigheden. Hevige regen voelt tegenwoordig helemaal niet meer zo ongewoon aan. Die stortbuien kunnen ook gepaard gaan met mogelijke blikseminslagen. Volgens deskundigen van de universiteit van Californië, Berkeley, VS, zal elke stijging van de wereldtemperatuur met 1 graad Celsius leiden tot 12% meer blikseminslagen. Daarbij lopen we het zeer reële risico dat die bliksem schade berokkent aan huizen en elektrische systemen.

Als een huis direct wordt geraakt, is er niet veel aan te doen. De blikseminslag heeft immers een verwoestende kracht. Als de bliksem echter de grond raakt, kan deze via leidingen of externe bekabeling het huis bereiken en in dat geval zal een overspanningsbeveiliging de elektrische installatie redden. In het Verenigd Koninkrijk is dit erkend en afgedwongen in de laatste wijziging van de bedradingsvoorschriften (‘Wiring Regulations’).

Bedradingsvoorschriften

In de bedradingsvoorschriften BS7671, amendement 2: 2022 is voorschrift 443.4 voor overspanningscontrole vervangen door de voorschriften 443.4.1 en 443.4.2. Ze worden als volgt beschreven:

443.4.1. Transiënte overspanningen ten gevolge van indirecte blikseminslag

Beveiliging tegen transiënte overspanningen moet worden voorzien wanneer het gevolg van de overspanning kan resulteren in:

• Ernstig letsel aan, of verlies van mensenlevens.
• Uitvallen van een veiligheidsdienst, zoals gedefinieerd in Deel 2.
• Aanzienlijk financieel verlies of verlies van data.

In alle andere gevallen moet bescherming tegen transiënte overspanningen worden voorzien, tenzij de eigenaar van de installatie verklaart dat dit niet nodig is omdat verlies of schade aanvaardbaar is, en de eigenaar het risico van schade aan apparatuur en alle daaruit voortvloeiende verliezen aanvaardt. Opmerking: in Deel 2 wordt een veiligheidsdienst gedefinieerd als “een elektrisch systeem voor elektrische apparatuur dat bestemd is om personen te beschermen of te waarschuwen in geval van gevaar, of dat cruciaal is voor hun evacuatie vanuit een locatie”.

443.4.2. Transiënte overspanningen veroorzaakt door apparatuur

Bescherming tegen overspanning moet worden overwogen in het geval van apparatuur die schakeloverspanningen of verstoringen kan veroorzaken die de toepasselijke nominale stootspanning van apparatuur volgens tabel 443.2 overschrijden, bijv. wanneer inductieve of capacitieve apparatuur zoals motoren, transformatoren, condensatorbanken, opslageenheden of hoge stroombelastingen zijn geïnstalleerd.

De Britse IET-bedradingsvoorschriften zijn de nationale norm waaraan alle huishoudelijke en industriële bedrading in het Verenigd Koninkrijk moet voldoen.

Veiligheid van KNX-verdeelborden

Het belangrijkste punt voor iedereen die een verdeelbord bouwt en installeert, is wat er in voorschrift 443.4.1 is vermeld: “in alle andere gevallen moet in bescherming worden voorzien, tenzij de eigenaar verklaart dat een dergelijke bescherming niet vereist is omdat een verlies aanvaardbaar is”.

Daarom moeten buiten de drie gedefinieerde zones overspanningsbeveiligingen worden aangebracht, tenzij de eigenaar van de installatie dit uitdrukkelijk uitsluit.

KNX-verdeelborden kunnen gemakkelijk uitgerust worden met overspanningsbeveiligingen. Je zou natuurlijk kunnen aanvoeren dat dit door de elektricien bij de hoofd-huisaansluitkast moet worden gedaan, en dan heb je ook gelijk. Voor de kosten van de overspanningsbeveiliging willen we echter de bordinstallatie en de daarin aanwezige apparatuur beschermen.

Installateurs van KNX producten moeten overspanningsbeveiliging overwegen voor twee zones: de netaansluiting van 230 V en de KNX-bus. In het KNX-verdeelbord moet de hoofdnetaansluiting beveiligd zijn. Of deze nu eenfasig of driefasig is, er zijn tal van opties beschikbaar. Er zijn drie verschillende soorten overspanningsbeveiligingen:

– Overspanningsbeveiliging type 1 geïnstalleerd aan de oorsprong, bijv. verdeelkast.

– Overspanningsbeveiliging type 2 geïnstalleerd aan het subverdeelbord.

(Gecombineerde overspanningsbeveiligingen van type 1 & 2 zijn verkrijgbaar en worden gewoonlijk in huisaansluitkasten geïnstalleerd).

– Overspanningsbeveiliging type 3 geïnstalleerd dicht bij de beveiligde belasting. Ze mogen alleen worden geïnstalleerd als aanvulling op een overspanningsbeveiliging van type 2.

We moeten apparaten van type 2 gebruiken.

Vergeet niet dat de overspanningsbeveiliging bescherming moet bieden tegen overspanningspieken in het elektriciteitsnet. Deze spanningspieken kunnen honderden volts zijn. De overspanningsbeveiliging is een varistor die reageert op overspanning. Als de spanning hoger wordt dan 250 V, schakelt de varistor vrijwel onmiddellijk in, waardoor de spanningspiek wordt geaard en de elektrische installatie wordt beschermd. Het is belangrijk dat de juiste kabeldiameters worden gebruikt, waarbij 6 mm of 10 mm (afhankelijk van het systeem) vereist is van de overspanningsbeveiliging naar de aardaansluiting. Overspanningsbeveiligingen slijten na verloop van tijd en hebben doorgaans een groene en rode indicator om de gezondheid ervan zichtbaar te controleren. Dat is er eentje om toe te voegen aan de lijst van onderhoudscontroles.

Overspanningsbeveiligingen van KNX-bus

Hoewel de spanningen op de bus veel kleiner zijn, kunnen geïnduceerde spanningen en of pieken nog steeds leiden tot schade aan actuatoren die op de bus zijn aangesloten. Verschillende fabrikanten maken overspanningsbeveiligingen die je op de bus kunt aansluiten.

Conclusie

Een van de grote voordelen van KNX is de open modulaire systeemarchitectuur, maar dit gaat gepaard met bekabelinginterconnecties op netspanning- en busspanningsniveau. De bescherming van de installatie, de investering van de klant en het werk van de installateur zouden een eerste vereiste moeten zijn voor elke goede installatie. Met de nieuwe wijziging in de Britse bedradingsvoorschriften is overspanningsbeveiliging nu een vereiste voor de netvoeding, tenzij de klant uitdrukkelijk verklaart dat dit niet nodig is. We leven in een wereld waar de risico’s toenemen en het toevoegen van overspanningsbeveiliging is een goede zaak. Het kan standaard in elke offerte worden opgenomen.