sluiten

Inloggen

Log hieronder in met uw gebruikersnaam en wachtwoord.

Deze ontvangt u van ons bij het afsluiten van een (proef)abonnement.

Nog geen inlog? meld u gratis aan


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een (proef)abonnement?.
Neem dan contact op met BIM Media Klantenservice:

sluiten

Welkom bij de Kennisbank NEN 1010

Om de uitgebreide informatie op de kennisbank te kunnen lezen heeft u een inlogcode nodig. Deze ontvangt u bij het afsluiten van een abonnement.

Waarom Kennisbank NEN 1010 kennisbank

  • Kennis van experts altijd beschikbaar
  • Antwoorden, oplossingen en tools
  • Toevoegen van eigen notities mogelijk
  • Praktijkcases, veelvuldig aangevuld
  • Handige formules en interactieve berekeningen
Neem nu een abonnement >


Abonnement € 350,- per jaar, ieder moment opzegbaar. Meer over een abonnement op NEN 1010

“ De norm is soms lastig te begrijpen. De kennisbank bevat de  complete norm NEN 1010 met links naar de praktische uitleg, waardoor achtergronden van de norm duidelijk worden. ”
 

Jaap Jansen,
Installatie Service Bureau

Inloggen voor abonnees


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een abonnement?
Neem dan contact op met Vakmedianet Klantenservice: 088 58 40 888

Of stuur een e-mail naar: klantenservice@vakmedianet.nl

Fotovoltaïsche (pv) voedingssystemen (rubriek 712)

De laatste jaren komen er steeds meer systemen die door middel van fotovoltaïsche cellen (PV-cellen) het zonlicht rechtstreeks omzetten in elektrische energie.

Ze worden geschakeld in modules, die op hun beurt stroom leveren aan batterijen of via omvormers aan het stroomnet. Het geheel van modules en randapparatuur vormt een fotovoltaïsch of PV-systeem.

PV-systemen

De huidige PV-systemen zijn er in verschillende vormen en grootten. Alle systemen hebben twee belangrijke onderdelen gemeen:

  • modulen die zonlicht in elektriciteit omzetten;
  • omvormers (inverters) die elektriciteit in wisselstroom (AC) omzetten, zodat ze kunnen worden gebruikt door de meeste toestellen.

 

Veel PV-systemen worden geplaatst op daken van woningen.

 

De rest van het systeem bestaat uit materiaal zoals bedrading, stroomonderbrekers en onder­steunende onderdelen. Indien wordt gebruikgemaakt van netgekoppelde systemen, zijn er geen accu’s nodig.

 

Veel PV-systemen worden geplaatst op de daken van woningen.

  • Op een 16 A eindgroep van een woning kan ongeveer 3 kW aan PV-vermogen worden aangesloten.
  • Op een installatie met een aansluitwaarde van éénfasig 40 A kan ongeveer 9 kW worden aangesloten.

 

Voor een specifieke installatie is eenvoudig te bepalen of deze voldoende capaciteit heeft, of dat de installatie moet worden uitgebreid. Hierbij zijn ook beveiligingsaspecten van belang. Bij de aansluiting van veel PV-systemen op een laagspanningsnet ligt dit iets complexer. Een laagspanningsnet is meestal uitgelegd voor een gemiddeld vermogen van 1,1-1,4 kVA per woning, omdat er een lage gelijktijdigheid is bij het gebruik van alle toestellen.

Bij de toepassing van PV-systemen is de gelijktijdigheid bijna gelijk aan 1. Als alle woningen zouden zijn voorzien van meer dan 1,5 kW aan PV-vermogen (zie onderstaande afbeelding), zou er al een capaciteitsprobleem kunnen ontstaan. Bij de grootschalige toepassing van PV-systemen in bestaande bebouwing is dit dus zeker een aandachtspunt voor de netbeheerder.

 

Belasting en opwekprofielen.

 

In de NEN 1010, rubriek 712 is voor de aansluiting van PV-systemen opgenomen dat ze moeten worden aangesloten op een afzonderlijke eindgroep.

Spanningsniveau

Een belangrijk power quality-aspect is het spanningsniveau. In de traditionele laagspannings­netten wordt bij de transformatorruimte begonnen met een spanning die hoger is dan de nominale spanning. In het laagspanningsnet zal er ten gevolge van de aangesloten belasting een spanningsverlies optreden. De gemiddelde spanning over de laagspanningskabel is dan ongeveer gelijk aan de nominale spanning. Als er veel decentrale opwekkers zijn aan­gesloten, kan er naast spanningsverlies als gevolg van de belasting, ook spanningsopdrijving plaatsvinden.

In de volgende afbeelding zijn mogelijke profielen opgenomen van belasting en PV-systemen.:

  • rood: maximale belasting in de winter;
  • groen: minimale belasting in de zomer;
  • blauw: maximaal opgewekt PV-vermogen op een zomerdag.

 

Belasting en opwekprofielen.

 

Het laagspanningsnet moet zo worden gedimensioneerd dat het spanningsniveau niet te hoog wordt bij de combinatie van maximaal opwekvermogen en minimale belasting. Ook moet bij elke aansluiting de spanning niet te laag worden bij de aansluiting van maximale belasting in combinatie met minimaal opwekvermogen (in dit geval 0 kW ).

De inpassing van veel PV-vermogen vergt dus extra regelruimte voor het spanningsniveau. In veel laagspanningsnetten is deze regelruimte wel aanwezig, maar de instelling van het beginniveau van de spanning vergt meer aandacht. Bij PV-systemen die worden aangesloten op het openbare net moet er een conversie van gelijkspanning naar wisselspanning plaatsvinden. Dit is in ieder geval noodzakelijk zolang er nog geen gelijkspanningsinstallatie of -net is aangebracht.

 

Harmonischen

De introductie van halfgeleidertechnologie om de conversie van gelijkspanning naar wisselspanning te maken, betekent ook de introductie van harmonische stromen.

De inverters die voor deze conversie nodig zijn, zijn voorzien van filters om verstoringen van de sinusvorm te beperken. Door de toepassing van veel inverters met dezelfde eigenschappen kan een toename van de harmonische stromen optreden die vervolgens ook leidt tot een stijging van de harmonische spanning. Een direct probleem hiermee is in de praktijk nog niet opgetreden. Wel zijn een aantal problemen met resonantie geconstateerd.

 

In de afbeelding hieronder zijn de situaties met serie- en parallelresonantie schematisch weergegeven. Schematisch zijn in deze figuren aangegeven de:

  • Ug(h): mogelijke achtergrondvervuiling in harmonische spanning;
  • Rg(h): ohmse weerstand van het net;
  • Lg(h): inductiviteit in het net (transformator, kabels);
  • Cg(h): verzameling van aangesloten capaciteit (in bijvoorbeeld de inverters);
  • G(h): verzameling van belastingen in het net;
  • IO(h): harmonische stroom geïnjecteerd door belasting (inverters).

 

Paralellresonantie

 

Serieresonantie

Bij serieresonantie kunnen er grote harmonische stromen optreden bij de resonantiefrequentie omdat de totale impedantie bij deze frequentie laag is. Voorwaarde is dan wel dat er een harmonische vervuiling van de spanning aanwezig is met deze frequentie.

 

Parallelresonantie

Bij parallelresonantie kunnen er grote harmonische spanningen optreden, omdat bij de resonantiefrequentie een hoge impedantie wordt gezien door de stroombron.

Grote harmonische spanningen treden op als er een harmonische stroombron aanwezig is met een frequentie die gelijk is aan de resonantiefrequentie. Resonantie treedt op als de impedantie van L en C in het circuit aan elkaar gelijk zijn. Deze resonantiefrequentie kan worden berekend met de formule:

 

Bij de aansluiting van veel PV-systemen is een controle op mogelijke resonantieproblemen wel verstandig.

Beschermingsmaatregelen

Te allen tijde dient er rekening mee te worden gehouden dat, ook nadat de verbinding met het net is verbroken, de systemen spanningvoerend kunnen zijn. Indien de bescherming door middel van zeer lage spanning met SELV-of PELV-ketens wordt toegepast, mag een waarde van 120 V gelijkspanning niet worden overschreden. Bij de bescherming door automatische uitschakeling van de voeding moeten de volgende aspecten bijzondere aandacht krijgen:

  • Stroomketens die door PV-systemen worden gevoed, moeten zijn beveiligd door beveiligingstoestellen.
  • Indien de PV-systemen zijn uitgerust met een aardlekbeveiliging, moet deze van type B zijn.

 

De bescherming door toepassing van toestellen met een uitvoeringsvorm klasse 2 heeft altijd de voorkeur voor de gelijkspanningszijde van het PV-systeem.

Als basisbescherming mogen de volgende beschermingswijzen niet worden toegepast:

  • bescherming door niet-geleidende ruimten;
  • bescherming door plaatselijke vereffening die niet met aarde is verbonden.

 

In bepaalde situaties is het niet noodzakelijk de PV-systemen tegen overbelasting te beveiligen. Zij moeten wel aan de wisselstroomzijde tegen kortsluitstroom zijn beveiligd. De gevolgen van blikseminslag kunnen zoveel mogelijk worden voorkomen door de aansluitingen zo klein mogelijk te houden.

 

Potentiaalvereffeningsleidingen moeten zoveel mogelijk met de gelijkspannings- en wissel­spanningsleidingen mee worden gelegd.

Uitwendige invloeden

De PV-systemen moeten uiteraard voldoen aan de productnormen hiervoor, zoals de EN 61215.

 

Daarnaast gelden natuurlijk ook de specifieke eisen zoals gesteld voor schakel- en verdeelinrichtingen (NEN-EN-IEC 61439-1) voor de aansluitkasten van de PV-opwekunit.

 

De PV-systemen moeten zodanig worden gemonteerd, dat bij de hoogste zonnestraling de warmte die in het systeem wordt gedissipeerd voldoende kan worden afgevoerd. Ook moet tijdens de montage rekening worden gehouden met een veilig onderhoud van het systeem.

Elektrisch materieel

Om veilig onderhoud te kunnen uitvoeren, moeten de PV-systemen zowel aan de gelijkspanningszijde als aan de wisselspanningszijde geheel kunnen worden gescheiden.

 

Bij het kiezen van schakelaars en scheiders moet ervan worden uitgegaan dat het net altijd de bron is en het PV-systeem de verbruiker.

 

Omdat ook nadat de verbinding met het net is verbroken de systemen nog spanningvoerend kunnen zijn, moet een waarschuwingstekst worden aange­bracht op de aansluitkasten en dergelijke.

Leidingsystemen en installatie

De leidingen die tussen de verschillende PV-onderdelen worden gebruikt, dienen zodanig te zijn gemonteerd en berekend dat geen aardfouten en kortsluitingen kunnen ontstaan.

 

De leidingen moeten bestand zijn tegen alle weersomstandigheden.

Aardingsvoorzieningen

Ter plaatse van de PV-systemen zal een potentiaalvereffeningsrail worden geïnstalleerd.

Vanaf deze rail worden de diverse metalen delen met vereffeningsleidingen verbonden, zoals:

  • de eventueel toegepaste overspanningsbeveiligingen;
  • de PV-panelen;
  • de PV-opwekeenheid.

 

De vereffeningsleidingen moeten zo dicht mogelijk en parallel aan de leidingen van de gelijkspannings- en wisselspanningsinstallaties worden gemonteerd.

Gerelateerd aan Fotovoltaïsche (pv) voedingssystemen (rubriek 712)