Regelmatig publiceert NEN artikelen met uitleg over toepassing van de normen met handige informatie, ontwikkelingen en praktische toelichtingen. Deze artikelen zijn hier ook (gratis) in te zien.
Beschermende vereffening werd eerder basispotentiaalvereffening genoemd. Het heet nu beschermende vereffening om aan te duiden dat het om potentiaal vereffening gaat in verband met de veiligheid. Dit artikel gaat in op de werking van beschermende vereffening (niet te verwarren met de aanvullende beschermende potentiaalvereffening, zoals die in een ruimte met een bad of douche moet worden toegepast).
Tekst: Rob Kaspers
Figuur 1: Beschermende vereffening. Bron: NPR 5310:2017
In 411.3.1.2 van NEN 1010:2020 staat dat in elk gebouw metalen delen die mogelijk een gevaarlijk potentiaalverschil veroorzaken en die geen deel uitmaken van de elektrische installatie, met de hoofdaardrail door beschermende vereffeningsleidingen moeten zijn verbonden. Voorbeelden van dergelijke metalen delen zijn:
Als dergelijke geleidende delen van buiten het gebouw komen, moet vereffening plaatsvinden en wel zo dicht mogelijk bij het punt van binnenkomst.
Er zijn twee redenen om beschermende vereffening toe te passen. De eerste reden is om de spanningsverschillen te verkleinen die ontstaan door een defect in de elektrische installatie of apparatuur. In tabel 41.1 wordt in de tekst in het midden aangegeven dat voor TT-stelsels de maximale uitschakeltijd mag worden toegepast voor TN-stelsels, als beschermende vereffening is toegepast.
Figuur 2: Tabel 41.1 uit NEN 1010:2020
In TN-stelsels valt bij een aardfout (bij gelijke doorsneden) de helft van de voedingsspanning over de faseleiding en de andere helft over de beschermingsleiding. Als de voedingsspanning naar aarde 230 V bedraagt, zal de foutspanning dus ongeveer 115 V zijn.
In TT-stelsels is de aardverspreidingsweerstand (RA) meestal zo groot in verhouding tot de impedantie (weerstand) van de faseleiding, dat de foutspanning (spanning over RA) al relatief dicht bij de voedingsspanning komt. Dat is de reden dat bij TT-stelsels (bij 230 VAC) de maximale uitschakeltijd de helft is van de maximale uitschakeltijd van TN-stelsels. Een hogere spanning moet immers sneller worden uitgeschakeld wil er nog sprake zijn van een veilige situatie.
Als er geen beschermende vereffening zou zijn toegepast, dan staat de persoon die het metalen gestel raakt tijdens de aardfout parallel over de weerstand van de aardelektrode vermeerderd met de weerstand van de beschermingsleiding. Op het moment dat de vreemde geleidende delen met de hoofdaardrail door beschermende vereffeningsleidingen zijn verbonden, staat de persoon parallel over alleen de beschermingsleiding (Rpe). Dat brengt de foutspanning drastisch naar beneden! (Zie figuur 3).
Figuur 3: vreemde geleidende delen opgenomen in de beschermende vereffening. Bron: Pouw Jongbloed.
Als op bv. de waterleiding van buitenaf spanning zou komen te staan (door een defect in het voedende net), zal een beveiliging aan de netbeheerderskant uitschakelen. De potentiaalvereffening in het gebouw echter zal ervoor zorgen dat de persoon die in aanraking komt met die waterleiding een spanning zal aanraken beneden een gevaarlijke waarde.
Voor een betrouwbare verbinding geeft bepaling 542,4,2 het volgende aan:
De oplossing in afbeelding 4 is daarmee niet geschikt.
Figuur 4: Dit zijn geen betrouwbare verbindingen
Dit wordt behandeld in rubriek 544.1 van NEN 1010:2020.
Voor de eerste inspectie wordt in 6.4.2.3 van NEN 1010:2020 genoemd dat bij de visuele inspectie moet worden nagegaan of de keuze en installatie van beschermingsleidingen, met inbegrip van beschermende vereffeningsleidingen, en hun aansluitingen correct zijn.
Tijdens de metingen en beproevingen moeten de beschermende vereffeningsleidingen worden gecontroleerd op onderbrekingen (6.4.3.2). In bijlage 6.A staan weerstandswaarden vermeld bij de verschillende kerndoorsneden voor de globale berekening van de weerstandswaarden van de geleiders. Voor periodieke inspecties geeft NEN 3140 vergelijkbare bepalingen.