Welke beveiligingen tegen overspanning zijn er?
29 juni 2020 
7 min. leestijd

Welke beveiligingen tegen overspanning zijn er?

Een elektrische overspanning“een spanning die structureel hoger is dan de spanning die normaal gesproken in de elektrische installatie aanwezig is. In de praktijk zijn het meestal transiënte, ofwel voorbijgaande overspanningen. Ze zijn heel kort van duur, soms maar liefst een factor 1000 lager dan dan één halve periode van de 50Hz sinus. Een transiënte overspanning is dan ook een soort “spijker op het net””.

Een groepenkast is meestal wel bestand tegen een geringe mate van overspanning. De isolatie moet bestand zijn tegen een spanningspiek van 4kV in het transiënte microsecondegebied. Ook apparatuur kan er tegen. Maar daar lig de waarde lager op 1,5 – 2,5kV. In de praktijk komen soms veel hoger waarden voor. Daarom is het toch wel eens handig om te kijken naar beveiligingen tegen overspanning.

Hoe ontstaat overspanning?

Ontlaadstroom indirecte blikseminslag door aarde

Ontlaadstroom door aarde

Een overspanning ontstaat bijvoorbeeld door bliksem of door schakelen. Met name bliksem zorgt voor hele hoge waarden. Je kunt met een directe blikseminslag of een indirecte blikseminslag te maken krijgen. De gevolgen van de ontlaadstroom bij een directe inslag is vaak duidelijk te herkennen. Maar dit is bij een indirecte inslag niet altijd meteen duidelijk.

De ontlaadstroom bij een indirecte blikseminslag verspreidt zich door de aarde naar alle kanten. Omdat de aarde een weerstand heeft, ontstaat er door de stroom een spanningsverschil. Men noemt dit ook wel een spanningsgradiënt in de bodem.

In een elektrische installatie kan een aardelektrode die zich in het gebied van een blikseminslag bevindt, kortstondig in spanning omhoog gaan. Hierdoor kan er in geaarde apparaten een groot spanningsverschil tussen de fasen en de nul van de elektrische installatie en de aarde ontstaan.

Of het kan, als de bliksem in de buurt van een transformator inslaat, een overspanning veroorzaken tussen de fasen en nul en een ‘verre aarde’ die zich niet in het gebied bevindt.

Je moet grote lussen in de bekabeling zoveel mogelijk voorkomen

Een andere oorzaak van elektrische overspanning kan inductie zijn. Als er in een elektrische installatie sprake is van lussen kan door de wisselende magnetische velden, die door de stroom van een blikseminslag ontstaan, een spanning induceren. Daarom moet je grote lussen zoveel mogelijk voorkomen. Je hebt bijvoorbeeld het liefst de 230V bekabeling en de netwerkkabel van een computer zoveel mogelijk naast elkaar gemonteerd.

Overspanningsbeveiliging bestellen bij 123GroepenKast

Wat staat er in de NEN1010?

In de NEN1010 gaat hoofdstuk 44 over EMC. Overspanning maakt daar onderdeel van uit. Voorheen waren de adviezen in dit hoofdstuk vrijblijvend. Maar tegenwoordig heeft dit hoofdstuk een verplicht karakter, en beschrijft verschillende niveaus van mogelijke gevolgschade door overspanning.

  • Menselijk leven – bijvoorbeeld veiligheidsdiensten, medisch materieel in ziekenhuizen;
  • Publieke dienstverlening – bijvoorbeeld het uitvallen van publieke diensten, computercentra, museums;
  • Commerciële of industriële activiteiten – bijvoorbeeld hotels, banken, industriën en boerderijen;
  • Groepen van individuen – bijvoorbeeld grote woongebouwen, kerken, kantoren en scholen;
  • Individuen – bijvoorbeeld in kleine of middelgrote woongebouwen en kleine kantoren.

Gevolgen indirecte blikseminslag

Gezien de mogelijke gevolgen, stelt de NEN1010 dat er in deze situaties voorzien moet zijn in beveiliging tegen overspanning. Voor woningen, kantoren en scholen is een beveiliging niet verplicht. Maar je mag het natuurlijk altijd installeren.

Welke typen beveiligingen voor overspanning zijn er?

Zoals eerder genoemd zijn er twee soorten blikseminslag, directe en indirecte. Om een gebouw te beveiligen tegen directe blikseminslag is er een externe bliksembeveiling nodig. Voor het beveiligen van indirecte blikseminslag of andere overspanningen zijn er extra beveiligingsmaatregelen noodzakelijk.

Data ICT installatie Router OverspanningsbeveiligingMet deze overspanningsbeveiliging gaat het om het voorkomen van spanningsverschillen. Op de eerste plaats doe je dat door te zorgen voor een goede aarding en vereffening van elektrische installaties. En bij voorkeur door lussen in de installatie te voorkomen.

Maar je kunt natuurlijk ook overspanningsafleiders toepassen. Dit kun je je voorstellen als een schakelaar die normaliter open staat. En bij overspanning even heel kort dicht gaat. Dus op het moment dat er een overspanning aanwezig is dan wordt alles (fase, nul en aarde) kortstondig met elkaar verbonden. Hiermee voorkom je spanningsverschillen.

Je moet dus een hele snelle schakelaar hebben. Men gebruikt hiervoor varistoren of een vonkenbrug. De beveiliging is ingedeeld in 3 types: grof- (type 1), midden- (type 2) en fijnbeveiliging (type 3).

Overspanningsbeveiliging bestellen bij 123GroepenKast

Grofbeveiliging

Grofbeveiliging – Type 1 beveiligt de hoofdvoeding en plaatst men in of nabij de hoofdverdeler. Bij nieuwe installaties is deze vaak al in de verdeler op de DIN-rail gemonteerd. Maar de overspanningsbeveiliging kan natuurlijk ook in een separate kast in de buurt van de verdeler zijn geplaatst. Dit type kan kortstondig veel stroom voeren.

Middenbeveiliging

Overspanningsbeveiliging ABB type 2

ABB Type 2 OSB (klik voor actuele prijs)

Middenbeveiliging – Type 2 past men vaak toe in de onderverdelers van een installatie. Deze beveiligd tegen de restspanning van type 1 en tegen overspanningen van indirecte blikseminslagen.

Fijnbeveiliging

Fijnbeveiliging – Type 3 is met name voor de beveiliging van gevoelige apparatuur en plaats je vaak in de onderverdeelinrichting ter bescherming van een specifieke eindgroep. Omdat type 3 weinig stroom kan afvoeren, gebruik je deze bijna altijd in combinatie met een type 2 overspanningsbeveiliging.

Data-beveiliging

Naast bovengenoemde drie typen, zijn er ook speciale beveiligingen voor een data-installatie voor de ICT. Het is belangrijk om de afleiders van specifieke netwerken fysiek dicht bij elkaar te plaatsen en ze te verbinden met hetzelfde aardpunt.

Wat kun je het beste doen?

Overspanningsbeveiliging Hager type 2

Hager Overspanningsbeveiliging meterkast type 2 OSB (Klik voor actuele prijs)

Bij het installeren van overspanningsbeveiliging zijn een aantal punten van belang. Zo moet je overspanningsafleiders in de eerste plaats voorbeveiligen tegen een eventuele kortsluitstroom. Fabrikanten geven aan wat de waarde van de zekering moet zijn. Vaak zijn de aanbevolen waarden van de voorzekering vrij hoog, om te voorkomen dat de zekering bij het afleiden van een overspanning gaat doorsmelten.

Voor het aansluiten geeft de NEN1010 belangrijke handvatten. Zo moeten de aansluitleidingen van type-2 overspanningsafleiders een minimale kerndoorsnede hebben van 4mm2 koper, tenzij de doorsnede van de faseleidingen kleiner is dan 4mm2. In dat geval mag je ook de doorsnede van de faseleiding hanteren. Voor type-1 afleiders is de minimale doorsnede 16mm2.

Aansluitleidingen moeten zo kort mogelijk zijn!

De aansluitleidingen van de fase- en nulleidingen naar de overspanningsafleider en van de overspanningsafleider naar de aardrail, moeten zo kort mogelijk zijn. Als je alle lengtes bij elkaar optelt, mag dit bij voorkeur niet langer zijn dan 50cm, maar zeker niet langer dan één meter. Bij het afvoeren van een hoogfrequente afleidstroom ontstaat er een spanningsverschil over de leidingen. Elk stukje draad heeft namelijk altijd een (kleine) inductiviteit met een spanningsval tot gevolg, en dit is niet wenselijk.

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

Ps. Lijkt het je leuk om ook een artikel te schrijven, of ken je iemand die dat wil? Laat het ons weten!

Over de schrijver
Luc startte in 1991 in de installatietechniek. In 2013 is hij gestart met zijn eerste webshop in technische installatiematerialen 123GroepenKast.nl. Datzelfde jaar schreef hij zijn eerste e-boek over het aansluiten van een groepenkast. Vanuit zijn passie voor de techniek publiceerde hij meerdere kennis artikelen met als doel om de technische vakkennis op een hoger niveau te krijgen. Te vaak ziet hij in de praktijk technische installaties die zijn aangelegd met een gebrek aan technische kennis. Door de kennis terug te brengen, samen met het vakmanschap van de RegioInstallateur wordt een betrouwbare, en bovenal veilige technische installatie opgeleverd. Tegenwoordig houdt Luc zich bezig met de ontwikkeling van de RegioInstallateur en Installo.
PIet
Door

PIet

op 29 Jun 2020

Bedankt voor het waardevolle artikel. Indirecte blikseminslag zorgt voor defecten in de installatie die soms moeilijk zijn op te sporen tijdens het foutzoeken.

Robin
Door

Robin

op 29 Jun 2020

Daarom heet het dan ook foutZOEKEN.

Leo vd Plaat
Door

Leo vd Plaat

op 29 Jun 2020

Prima artikel. Zelf ben ik sinds 1971 een gelicenseerde zendamateur met een redelijk grote zendmast in de tuin. Ik heb zelf indirecte statische inslag meegemaakt en de schade bleef beperkt. Als "weeramateur" volg ik ook de veranderlijke weer situaties en de maatschappelijke gevolgen hiervan. Momenteel wordt mijn weerstation geheel herbouwd. Een 24/7 draaiende pc of laptop is veel te duur in stroomkosten. Mijn beroep als technicus en hobby ict konden hierbij vaak een aanvullende rol betekenen. Aarding en overspannings-beveiligingen zijn voor mens, dier en maatschappij van wezenlijk belang. Vaak speelt het financiële investerings-plaatje een bezwaar van iets te moeten kopen waar niet direct gebruik van gemaakt kan worden. Indirecte schade door blikseminslag of overspanning is moeilijk traceerbaar en wordt vaak ook niet gedekt door een verzekering.

Robin
Door

Robin

op 29 Jun 2020

Het plaatsen van een type 1 beveiliging op de inkomende voedingskabel van een pand helpt wel maar zal alleen een goede beveiliging geven als er voor het pand een goed vereffeningsplan is gemaakt. Een directe inslag op b.v. de lantaarnpaal voor het huis zal niet alleen binnen komen via de electrakabel maar ook via de KPN, Gas, water en CAI. Dus het doel moet zijn om alle binnenkomende verbindingen te vereffenen en beveiligen. Denk hierbij ook aan b.v. de tuinverlichting en de voeding naar het schuurtje achter in de tuin. Kortom de overspanningsbeveiliging is zo goed als het vereffeningsplan.

Robin
Door

Robin

op 29 Jun 2020

Een zeer betrouwbaar en informatief boekwerk is "Handboek bliksembeveiliging en aarding" van DR. ING. Peter Hasse en Prof. DR. ING. J. Wiesinger (ISBN 90-5576-008-0). Het is een vakhandboek maar misschien wel te lenen in de bibliotheek. Voor EMC beveiliging is er het boek "EMC-georienteerde bliksembeveiliging" van dezelfde schrijvers (ISDN 90-5576-009-0)

Luc Lageweg
Door

Luc Lageweg

op 29 Jun 2020

Beste Robin, je maakt een goede toevoeging. Vaak wordt alleen gekeken naar binnenkomende voedingskabels vanuit de nutsbedrijven. Maar worden de "eigen" kabels naar buiten vergeten.

Arie
Door

Arie

op 29 Jun 2020

Altijd weer leerzaam, kunnen jullie ook naslag boek maken op jullie site waar we de eerdere artikelen kunnen teruglezen? Ps. ik hoop wel dat jullie zich baseren op betrouwbare bronnen.

Hans
Door

Hans

op 29 Jun 2020

Een zeer verhelderend en leerzaam geschreven stuk. Het heeft mij erg geholpen bij het kiezen van de juiste materialen

Paelco
Door

Paelco

op 29 Jun 2020

Ik ben zeer geïnteresseerd in elektronica. Deze en andere op- en aanmerkingen vind ik mooi.

Johan
Door

Johan

op 29 Jun 2020

Zeker interessant leesvoer :-) De lussen die voorkomen moeten worden, waar moet ik dan aan denken? Meestal zullen de fase, nul en aarde draden toch vlak langs elkaar lopen in de installatiebuizen, grondkabels en lasdozen, etc? Of begrijp ik het dan verkeerd? Daarnaast fijn om meer te weten wat je nou concreet het beste kunt doen voor je mooie huis met alles erop en eraan. Type 1 EN type 2 EN type 3 beveiligingen installeren? En Robin merkt op dat het vereffeningsplan hier van doorslaggevend belang is. Hoe doe je zoiets? Kortom het werpt heel veel vragen bij mij op. En dat is een goede zaak. Nu ga ik proberen achter antwoorden te komen. Bedankt voor het interessante stuk!

Luc Lageweg
Door

Luc Lageweg

op 29 Jun 2020

Beste Johan, het maken van lussen gebeurt bijvoorbeeld bij je televisie. De coaxkabel maakt vaak een andere weg dan de elektrische voedingskabel. Hoe verder de kabels uit elkaar liggen, hoe groter de lus en hoe hoger de overspanning.

Robin
Door

Robin

op 29 Jun 2020

De fase, nul en aarde lopen inderdaad door 1 buis of kabel. Het nutsbedrijf levert de fase en de nul aan in de hoofdzekeringkast. In de meeste gevallen is de aarde lokaal bij of in het huis geslagen. Dus bij een overspanning op de kabel van de nuts is het potentiaal verschil met de lokale aarde groot. En dat is wat een type 1 oplost voor je. Het type 1 zet ik normaal tussen de hoofdschakelaar en de groepenverdeler. Deze type 1 zit direct aangesloten op de vereffeningsrail met de aarde. Dus bij voldoende overspanning gaat alles naar aarde en de aarde gaat dan mee in potentiaal (overspanning) dus het verschil tussen fase, nul en aardeis dan handelbaar voor type 2 en 3. Alleen liggen dan wel je hoofdzekeringen er uit maar dat is beter dan puinruimen in de installatie. :)

Joop Roos
Door

Joop Roos

op 29 Jun 2020

En dan zie je al die lussen die de monteurs maken boven in de groepenkast.Heeft dat nog een voldoende werking voor inductie? Echt als je af en toe ziet hoeveel lengte draad ze daar op rollen moert ik vaak lachen.

Giovanni D'Angelo
Door

Giovanni D'Angelo

op 30 Jun 2020

leerzaam en zeker interessant

Henri Derksen
Door

Henri Derksen

op 05 Jul 2020

Beste Luc, Een collega schipper had indirecte blikseminslagschade via de walaansluiting van zijn 230 Vac~ installatie. Hoe voorkom je dat daar dan? Op het schip van mijn broer hebben we een zogenaamd diodeblok of zinksaver isolator van 16 A. geinstalleerd tussen walaarde en scheepsaarde ter beperking van electrolytische onderwater putcorrosie. In feite zijn dat 2 of 3 diodes in serie zowel heen als terug, want de dc corrosiespanning is zelden hoger dan 2 Vdc= en meestal maar 0,9 Vdc=. 3 diodes in serie geven ene spanningsvan van bijna 2,1 Vdc=, voldoende dus, maar laten de 230 Vac~ wel door bij een AaardLek of kortsluiting. Is het indirtecte zwerfstroom risico te beperken door de walaansluiting los te koppelen? Immers in de zomer volstaan zonnepanelen en de tractieaccu in voldoende mate voor al het huishoudelijk verbruik via de dure 24 Vdc= naar 230 Vac~ omvormer en die wil je graag heel houden! Groet van Henri.

Luc Lageweg
Door

Luc Lageweg

op 08 Jul 2020

Beste Henri, bedankt voor je bericht. Bij indirecte blikseminslag gaat het o.a. om de grootte van de lus. Hoe verder de kabels uit elkaar liggen hoe hoger de piekspanning. Het kan goed zijn dat de aarde in de aansluitkabel en de kabel van de isolator een (grote) lus vormden. Maar evengoed kan er een andere oorzaak zijn. Je kunt e.e.a bijvoorbeeld beperken door overspanningsbeveiliging toe te passen op alle binnenkomende geleiders, en het voorkomen van lussen. Loskoppelen tijdens onweer is wellicht de beste oplossing. Veel mensen koppelen de kabels van bijvoorbeeld de televisie los tijdens onweer. Maar het probleem is dat je niet altijd weet wanneer het gaat onweren.

Reactie plaatsen
arrow_drop_up arrow_drop_down