Kennisblog: DC-lekstroom, een sluipmoordenaar?

Waar lopen we tegenaan?

We gebruiken steeds meer elektriciteit, bijvoorbeeld door de sterk groeiende hoeveelheid laadpalen voor elektrische auto’s. Maar ook elektrische fietsen, elektrische heftrucks, omvormers voor zonnepanelen en frequentieregelaars veroorzaken een verschuiving van wisselspanning (AC) naar gelijkspanning (DC). Weinig mensen zijn zich echter bewust van wat DC-lekstroom met een gebouw kan doen. DC-lekstroom veroorzaakt corrosie en dat tast onder andere de betonbewapening aan. Dit probleem speelt meer bij DC- dan bij AC-lekstromen. De stroomrichting van AC wisselt steeds van nature (frequentie), terwijl bij DC de stroom maar één kant opgaat. Door die wisseling van richting bij AC, heft de lekstroom als het ware zichzelf op. Bij DC is dat niet het geval.

Wat zijn de problemen?

DC-lekstroom kan snel een groot probleem worden, vooral als er niet goed wordt opgelet bij het ontwerp en de aanleg van een DC-installatie. De bewapening van gebouwen, maar ook kabels en leidingen die te dicht in de buurt van PV-velden (zonnepanelen) liggen, worden aangetast door de lekstromen. DC-stroom wordt geleid door metaal, zoals betonbewapening, daardoor corrodeert (roest) dit metaal langzaam en lost de bewapening op. Simpel gezegd: er treedt betonrot op. De lekstroom kan dus een potentiële tijdbom veroorzaken!

Wie kan er mee te maken krijgen?

Iedere eigenaar van een gebouw waarin DC-adapters of -laders in gebruik zijn kan te maken krijgen met de risico’s van DC-lekstroom. Door de toename van het aantal elektrische auto’s, scooters, fietsen en heftrucks nemen de risico’s voor gebouwen en parkeergarages gigantisch toe. Neem de laadpalen die als paddenstoelen uit de grond schieten als voorbeeld: vrijwel alle autoladers hebben een DC-lekstroom.

Getalletjes

Om een idee te geven waar we het over hebben: als je gedurende een jaar, een permanente lekstroom (optelling van alle lekstromen in je gebouw) hebt van 1000mA, lost dat 9kg staal in je gebouw op. 1000mA klinkt misschien veel, maar stel je voor dat je een parkeergarage hebt met enkele tientallen elektrische autoladers die allemaal lekstroom creëren. Dan kan het heel hard gaan. Op den duur zou de parkeergarage zelfs kunnen instorten, omdat de bewapening oplost. Dit probleem moet dus niet onderschat worden!

Is een aardlekschakelaar de oplossing?

Veel mensen denken dat het probleem is opgelost door een aardlekschakelaar toe te passen, die bij een lekstroom van meer dan 6mA de installatie uitschakelt. In de praktijk pakt dit echter anders uit. Een type B aardlekschakelaar meet de lekkage van de stroom en schakelt de installatie uit als de lekkage boven de 6mA komt, waarna een installateur het probleem kan detecteren en oplossen. Maar wat gebeurt er als de lekstroom langdurig net onder de 6mA blijft? Dan wordt de lekstroom een sluipmoordenaar die pas wordt ontdekt als het te laat is. Met de grote toename van DC-producten, nemen de risico’s toe. Het is daarom noodzakelijk de lekstroom op een andere manier tegen te gaan.

Wat is dan de oplossing?

Er zijn ruwweg twee oplossingen. De eerste, tevens de meest voor de hand liggende, is lekstromen voorkomen. De tweede oplossing is om de elektrische installatie die lekstromen geeft, tegenstromen te laten geven. De lekstroom wordt dan geneutraliseerd.

Lekstromen voorkomen kan alleen als er producten worden ontwikkeld die geen lekstroom geven. Er zijn (nog) geen normen die dit voorschrijven. Dit zal ook lastig zijn met alle producten die worden geïmporteerd uit landen als China. Voor de tweede oplossing, het neutraliseren van lekstromen, moet het installatieontwerp aangepast worden, het moet tegenstromen van precies dezelfde waarde gaan sturen. Beide oplossingen zijn kostbaar, om ze te stimuleren zijn normen nodig, zowel product- als installatienormen. Het is nu namelijk een probleem van iedereen, en daardoor uiteindelijk van niemand. We moeten met elkaar de schouders eronder zetten om dit op korte termijn te gaan oplossen.

Om die reden heeft de NEN begin dit jaar een DC-platform opgericht: de NEC 64. De NEC 64 is verantwoordelijk voor een aantal normen en aanverwante NPR-publicaties die op één of andere manier de veiligheid van elektrische installaties betreffen. Het platform houdt zich vooral bezig met het informeren en adviseren van bedrijven en instellingen. De NEC 64 is nu in kaart aan het brengen wat de huidige problematiek is. Zo kan bepaald worden welke stappen er nodig zijn om hier als branche op korte termijn iets aan te doen.

Heb je tot die tijd vragen? Twijfel dan zeker niet om die onder dit blog te stellen!

Bron : Voormalig engineering manager John Meijer