Innovatieve oplossing tegen DC‑lekstroom

DC‑lekstroom kan ernstige gevolgen hebben voor gebouwconstructies en metalen infrastructuur onder de grond. ENINCOM heeft onderzoek gedaan naar dit fenomeen en heeft hiervoor een innovatieve oplossing ontwikkeld: de DC‑lekstroomfilter. Met de DC-lekstroomfilter wordt voorkomen dat lekstroom corrosie veroorzaakt en dus geen schade meer kan aanrichten aan gebouwen, stalen damwanden en ijzeren leidingen.

Deze DC‑lekstroomfilter meet via een stukje geavanceerde techniek continu de hoeveelheid DC‑lekstroom die door installaties of apparaten (zoals zonnepanelen of laadpalen) gegenereerd wordt. De DC‑lekstroomfilter filtert dynamisch de gemeten lekstroom.

Bij wisselstroom (AC) kunnen aardlekschakelaars de elektriciteit uitschakelen. Het principe van de aardlekschakelaar werkt bij DC‑lekstroom niet altijd, omdat het retourpad van deze stroom vaak buiten de aardlekschakelaar om loopt naar  de PE (aarde). Daarnaast kan een AC-aardlekschakelaar verzadigd raken door het DC-component waardoor deze niet meer reageert op AC-lekstroom en dus niet meer uitschakelt. Hierdoor wordt de DC‑lekstroom meestal niet gedetecteerd maar is er wel degelijk. Dit kan uiteindelijk voor grote ellende zorgen. Soms is dit pas na jaren zichtbaar

Tot voor kort bestonden er nog geen filters die DC‑lekstroom konden detecteren bij installaties en apparaten die werken met gelijkstroom (DC), wel DC‑lekstroomschakelaars, zoals het type B aardlekschakelaar. Met de uitvinding van de DC‑lekstroomfilter van ENINCOM is er nu dus wel een oplossing om DC-lekstroom te detecteren en veilig af te filteren zodat er geen corrosieproblemen zijn voor constructies en leidingen. 

We krijgen wereldwijd steeds meer te maken met nieuwe vormen van energie opwekken (zoals zonnepanelen en windmolens) of met apparaten die met gelijkstroom werken (zoals EV-laadpalen). Veel van deze systemen en apparaten produceren een te hoge DC‑lekstroom met alle bijkomende gevaren. Bij de aanleg van DC‑systemen in of nabij oude gebouwen, wordt niet nagedacht over de gevolgen van DC‑lekstroom voor de bouwconstructie. We zien ook dat bij het ontwerp van nieuwe gebouwen en het aanleggen van PV-velden (zonnepanelen) hier nog te weinig rekening mee wordt gehouden. Ondergrondse infrastructuur zoals damwanden en leidingen van metaal kunnen ook aangetast worden door DC‑lekstromen. De DC‑lekstroomfilter van ENINCOM zorgt voor het veilig afvoeren van de DC‑lekstroom van de installatie of het apparaat.

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.* In de Nederlandse Praktijkrichtlijn NPR9090 (die omschrijft hoe je kan voldoen aan de NEN1010 bij DC-installaties, die opgenomen is in het Bouwbesluit) wordt vermeld dat, wanneer er een jaar lang een permanente lekstroom van 1.000 mA is, 9,1 kg staal kan oplossen van een gebouwconstructie. Waarom heeft dit in de praktijk toch zo weinig aandacht? Dit komt doordat het vaak om een AC (wisselspanning) installatie gaat waar een DC-component doorheen loopt. Men meet dan wel de AC lekstromen maar vergeet dan de DC-lekstromen te meten die door het AC net lopen. In een parkeergarage met tientallen opladers voor elektrische auto’s kan de totale lekstroom oplopen tot een paar honderden mA’s. Op termijn kan de parkeergarage zelfs instorten, omdat de wapening oplost. Het probleem van DC‑lekstroom mag niet worden onderschat! Hoe hoger de lekstroom hoe sneller het metaal oplost. Bij enkele tientallen mA lekstroom kan het proces al intreden, daarna is het een kwestie van tijd. 

*De NPR 9090 beschrijft onder andere de gevaren van lek- en zwerfstromen en DC-corrosie. Het is belangrijk om deze goed te bestuderen voordat je een installatie aanlegt!

De DC-lekstroomfilter van ENINCOM is zodanig ontworpen dat het apparaat de gegenereerde DC-lekstroom continu meet en indien nodig deze dynamisch en real time filtert. De DC-lekstroomfilter is modulair gebouwd waardoor het simpel in iedere verdeelkast of besturingskast kan worden geplaatst op een standaard TS35 DIN-rail. De eerste variant is de KM-DC0100. Deze is ontwikkeld voor DC-lekstromen tot 100 mA. Er komt nog een variant voor 500 mA en voor 1000 mA. ENINCOM is ervan overtuigd dat de KM-DC0100/0500/1000 de installateur en bedrijfspandenbeheerders, maar ook de overheid, een innovatieve en doeltreffende tool in handen geeft om DC-lekstromen tegen te gaan.

Bij enkele tientallen mA lekstroom kan het proces van galvanische corrosie al intreden. 

De montage van de DC-lekstroomfilter van ENINCOM is eenvoudig. De KM-DC0100/0500/1000 unit is modulair ontworpen, waardoor deze simpel in iedere verdeelkast of besturingskast van bijvoorbeeld een laadpaal kan worden geplaatst op een standaard TS35 DIN-rail. Het heeft ongeveer de bouwgrootte van een driepolige installatieautomaat. De montage is eenvoudig. De unit moet worden gevoed met een installatieautomaat zonder aardlekbeveiliging. De elektricien sluit de unit aan op de fase en nul van de installatieautomaat en een aardedraad naar de hoofdaardrail van de kast. De signaalkabel van de meetsensor moet worden aangesloten op de De KM-DC0100/0500/1000 unit en de meetsensor om de aardgeleider heen gemonteerd. Dat is alles.

ENINCOM participeert in het platform NEC64 DC van de NEN: een groep specialisten die op dit gebied oplossingen bedenken voor problemen die op ons pad komen bij de huidige energietransitie. De verwachting is dat een DC-lekstroom inspectie in de toekomst onderdeel zal worden van de SCIOS Scope 8 en SCIOS Scope 12 keuring. De verwachting is dat over enige tijd de controle op lekstroom onderdeel zal worden bij de verplichte periodieke keuring van elektrotechnische installaties. 

Verzekeraars zullen in de toekomst gaan eisen dat gebouwbeheerders iets aan lekstroom gaan doen om te voorkomen dat de gebouwconstructie wordt aangetast door corrosie met eventueel het gevaar voor instorten. Met een Scope 8 keuring op zak wordt voldaan aan de eisen van verzekeraars én aan de Arbowet. Ook bij zonneparken zal hier steeds meer aandacht voor komen.