Transcript het whitepaper - nen1010

Whitepaper
Nieuwe NEN 1010
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
WHITEPAPER NIEUWE NEN 1010
Inleiding
In oktober verschijnt een nieuwe editie van de NEN 1010. 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 1010 1
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 10102
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
•
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 1010
3
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010
4
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010
5
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010
6
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010. 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 1010 7
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010
8
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
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 1010.
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 070 - 30 46 742.
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: www.bimmedia.nl/nen1010
Kennisbank NEN 1010 9
Whitepaper Nieuwe NEN 1010
Colofon
Uitgever
BIM Media
Binckhorstlaan 403
2516 BC Den Haag
Postbus 16262
2500 BG Den Haag
Telefoon (070) 30 46 777
[email protected]
www.bimmedia.nl
Uitgever
Johan Schot
Verkoop
Joop Kolkman
070 - 30 46 742
Marketing
Ellen Brouwer
Eindredactie
Nanda van Dijk
Bestellingen
(070) 30 46 777
www.bimmedia.nl/service
© Niets uit deze uitgave mag zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de
uitgever worden verveelvoudigd of gedupliceerd.
Kennisbank NEN 1010
10