PV-installatie veilig aansluiten

15 maart 2023

Het gebruik van PV-systemen neemt sterk toe. Maar door de snelle groei blijft de veiligheid nogal eens onderbelicht. Hierdoor neemt de kans op brand op het dak of in de meterkast toe. Beide zijn vrijwel altijd het gevolg van verkeerde montage of onvoldoende beveiliging tegen overspanning.

Oorzaken zijn bijvoorbeeld beschadigde of verkeerde kabels op het dak, een onjuiste geplaatste omvormer en onvoldoende isolatie tegen vocht. Maar ook in de groepenkast gaat het nogal eens mis door onvoldoende beveiliging van de stroom vanuit de omvormer zonder rekening te houden met voorzieningen die een te hoge gelijktijdige belasting vanuit het net en de PV-installatie voorkomen.

In deze blog gaan we verder in op de diverse aandachtspunten voor een veilige zonnestroom installatie.

Veiligheid

Door de snelle toename van het aantal geïnstalleerde PV-installaties wordt vaak voorbij gegaan aan de veiligheid. Om de aanschaf van de zonnestroom installatie aantrekkelijk te maken, wordt bij de verkoop soms een snelle terugverdientijd belooft. Om de terugverdientijd te versnellen, kiest de adviseur voor de goedkoopste oplossing, waarbij weinig aandacht is besteed aan de veiligheid en het voorkomen van brand ten gevolge van overspanning, vlambogen en blikseminslag.

Een foutief geïnstalleerd systeem levert veel veiligheidsrisico's op

De PV-installatie ziet men dan als een verzameling losse (goedkoopste) componenten, wat ten koste gaat van de veiligheid en een efficiënt energieverbruik. Een foutief geïnstalleerd systeem levert veel veiligheidsrisico's op. De installatie is immers één geheel, van meterkast tot zonnepanelen. Het komt bijvoorbeeld regelmatig voor dat niet de juiste verbindingsmiddelen worden gebruikt. Verkeerde pluggen en adereindhulzen hebben een groter brandrisico.

Het ontwerp van de PV-installatie

Het ontwerpen van de PV-installatie begint met het verzamelen van veel informatie vooraf. Je begint met het bepalen van het huidige verbruik. Hierbij is het ook belangrijk om het verbruiksprofiel te onderzoeken. Is er een constant verbruik of verschilt dit sterk per maand. Op basis hiervan kan een indicatie van de terugverdientijd worden gegeven. Immers de salderingsregeling wordt in stapjes afgebouwd, en daardoor kun je de verbruikte en terug geleverde stroom niet meer met elkaar verrekenen.

Locatie

Oost-west opstellingDe locatie van de panelen is belangrijk voor een maximale opbrengst. Maar houd hierbij ook rekening met je verbruiksprofiel. Bijvoorbeeld PV panelen op het zuiden leveren het meeste rendement op, waarbij het piekmoment op het midden van de dag ligt. Een oost-west opstelling levert iets minder rendement op, maar het rendement is gelijkmatig verdeeld over de dag. Zeker met het afschaffen van de salderingsregeling is een oost-west opstelling te overwegen.

Omvormer

Als er geen schaduw is, dan kies je vaak voor het in serie schakelen van zonnepanelen. Hierdoor ontstaat een string die je aansluit op één omvormer. De string-omvormers gaan goed om met de hogere zonnepaneelspanning. Indien je schaduw hebt dan kies je vaak voor een parallelle schakeling met optimizers. Hiermee lever je de DC stroom per paneel aan de omvormer. Ook kun je per paneel een omvormer plaatsen. Deze omvormer plaats je aan de achterkant van het paneel, vanaf het paneel heb je dan te maken met een AC stroom.

Groepenkast

De omvormer(s) sluit je aan op de groepenkast. Afhankelijk van het vermogen is dit een kleine aanpassing of een grote aanpassing. Je moet weten met welk net je te maken hebt: een TT-stelsel of een TN-stelsel. Daarnaast is het van belang om te weten welke AC spanning je hebt, 230V, 400V of hoger.

wat is de maximale stroom die door de groepenkast en installatie mag lopen

En wat is de maximale stroom die door de groepenkast en installatie mag lopen. In de NEN1010:2020 staat ook nog iets geschreven over de overspanningsbeveiliging, maar welke overspanningsbeveiliging heb je dan nodig?

Netaansluiting

Het is van belang om de gezamenlijke voedingen te bepalen. Immers de voeding van het energiebedrijf en de voeding van de zonnepanelen moet je bij elkaar op tellen. Stel dat de voeding van het energiebedrijf 35A is, en je zonnepanelen leveren 16A, dan is je totale stroom maximaal 51A. Ook de beveiliging van je netbeheerder is belangrijk. Stel dat deze 25A is, en je zonnepanelen leveren 30A, dan kan het voorkomen dat je bij weinig eigen verbruikt te veel terug levert aan het net waardoor de beveiliging van de netbeheerder aanspreek. In alle gevallen moet je bepalen of er extra maatregen nodig zijn.

Brandveiligheid

De gevolgen van brand in de meterkast zijn vaak groot. Op het dak zijn de gevolgen van brand niet alleen schade, maar het kan ook gevaarlijke situaties opleveren voor de brandweer tijdens het blussen. Zonnepanelen blijven namelijk stroom produceren zolang er licht op valt. In bepaalde situaties kan de brandweer zelfs extra eisen stellen aan de installatie, zoals bijvoorbeeld het op afstand uitschakelen van de DC-spanning op het dak.

Het toepassen van isolatiebewaking van een niet geaard PV-systeem is in bepaalde situaties bijvoorbeeld noodzakelijk. Slijtage, beschadiging of foutieve montage kan verminderende isolatie veroorzaken waardoor spanning kan lekken naar het frame van de installatie of andere nabij gelegen componenten. Naast direct persoonlijk letsel kan dit ook leiden tot vlambogen, met het risico op brand. Isolatiebewaking zorgt er voor dat je de lekkage van stroom in het systeem tijdig signaleert en op tijd kan ingrijpen.

PV-installatie aansluiten in de groepenkast

Om de zonnepanelen aan te sluiten in de groepenkast is het van belang om de gelijkstroom (DC) om te vormen tot wisselstroom (AC). Dit gebeurt in de omvormer. Je kunt alle zonnepanelen gezamenlijk aansluiten op één string-omvormer, of je maakt per paneel gebruik van een micro-omvormer. In beide gevallen krijg je één AC-kabel die je aansluit in de groepenkast.

AC-kabel aansluiten

Het correct aansluiten van de AC-kabel vergt speciale aandacht. De beveiliging van de zonnepanelen installatie moet je aansluiten vóór alle andere beveiligingstoestellen die dienen ter automatische uitschakeling. Dus direct na de hoofdschakelaar. Ook moet je rekening houden met een mogelijk te hoge gelijktijdige belasting. Om te voorkomen dat de gezamenlijke invoer vanuit het net en de PV-installatie de verdeler te hoog belast en de beveiliging van de netbeheerder niet meer toereikend is, moet je maatregelen nemen.

Dit kan bijvoorbeeld door het toepassen van 63A aardlekschakelaars, in plaats van 40A aardlekschakelaars, of door de 1-fase-netaansluiting om te zetten in een 3-fase-netaansluiting. Hiermee wordt de stroomverdeling in de groepenkast gunstiger en kan de aardlekschakelaar vaak 40A blijven.

Aardlekbeveiliging

De omvormer is een electronisch apparaat en kan daardoor een DC-component op de voedingsspanning genereren. Als deze gelijkstroom component hoger is dan 6mA dan moet je voor een type B aardlekschakelaar kiezen. Een type B aardlekschakelaar is een type A aardlekschakelaar met nog een extra meetcircuit voor de DC-component. Indien de DC stroom lager is dan 6mA kun je een "standaard" type A aardlekbeveiliging toepassen.

Klik hier voor type A aardlekautomaten.

Klik hier voor Type B aardlekbeveiligingen.

Tevens geeft een omvormer ongeveer 10mA lekstroom per kWp af. Bij een omvormer van 2 kWp kan dus een lekstroom van 20mA ontstaan. Een aardlekschakelaar van 30mA spreekt vaak al aan bij 50%, dus bij 15mA. Dit is dan ook de reden dat je in de praktijk vaak voor een aardlekbeveiliging van 300mA kiest.

Inspectie en onderhoud

Voor een optimaal rendement en optimale veiligheid is het aan te bevelen om de installatie regelmatig te controleren en de panelen te reinigen. De eisen van de verzekering worden ook steeds stringenter, en dat is niet voor niets.

De inspectie dient plaats te vinden conform de richtlijnen:

NEN1010 - de veiligheidsbepalingen van laagspanningsinstallaties
NTA8013 - de proceduren voor het inspecteren van PV-systemen
NEN-EN-IEC62446 - eisen voor het testen en inspecteren

Wij vinden het superleuk als je een reactie wilt achterlaten. Klik op de reactieknop onderaan deze pagina. Alvast bedankt.