Inspecteren van bestaande elektrische installaties volgens NEN 3140 (deel 2)

Katern voor scholing, her- en bijscholing

57

Een uitgave van Intech Elektro & ICT en otib december 2011

inHoud 1

Inspecteren van bestaande elektrische installaties volgens nen 3140 (deel 2)

5

Fotowedstrijd

6

Cursussen

6

Otib-nieuws

Inspecteren van bestaande elektrische installaties

volgens NEN 3140 (deel 2) Periodiek moet een elektrische installatie worden geïnspecteerd volgens nen 3140. Een inspectie bestaat uit twee delen: een visuele inspectie en meting en beproeving. Het eerste deel ging in op het uitvoeren van een visuele inspectie. In dit tweede deel komen meting en beproeving aan bod. Tekst: Anton Kerhofs Het doel van meting en beproeving is gebreken te ontdekken die een veilige bedrijfsvoering kunnen belemmeren, niet of een installatie (destijds) goed is aangelegd. Bij een inspectie moet minimaal worden uitgegaan van de veiligheidsbepalingen die van kracht waren bij de aanleg van de installatie. Bij de inspectie van bijvoorbeeld een laagspanningsinstallatie zijn de criteria van toepassing, zoals vermeld in de nen 1010-versie waaronder de installatie is aangelegd. Door de jaren heen zijn nen 1010-bepalingen gewijzigd. Bij een inspectie is het daarom noodzakelijk te weten volgens welke norm(en) en/of specificaties de installatie(s) zijn aangelegd. Als de specificaties bekend zijn, kan met de aanwezige tekeningen en schema’s een inspectie door metingen en beproeving plaatsvinden.

Metingen en beproevingen

Metingen kunnen gebreken in de installatie opsporen die niet bij een visuele inspectie worden waargenomen. Volgens nen 3140 5.101.6.2 moeten – voor zover relevant – de volgende metingen worden verricht: - de beschermingsleidingen en de verbindingen hiertussen; - de circuit-impedantie van de foutstroomketen; - de aardverspreidingsweerstand van de aardelektrode; - de isolatieweerstand van elk gedeelte van de installatie; - de veilige scheiding van stroomketens; - de goede werking van aardlekbeveiligingen; - de goede werking van schakelende beveiligingstoestellen tegen overstroom; - de goede werking van beveiligingstoestellen tegen een te hoge temperatuur; - de goede werking van veiligheidsketens; - de deugdelijkheid van de verbindingen. Aanvullend kan een installatieverantwoordelijke ook bepalen dat voor bepaalde installaties een infraroodinspectie moet plaatsvinden.

Beschermingsleidingen

1. Meten van de weerstand van een beschermingsleiding tussen alle beschermingscontacten, metalen gestellen en vreemd geleidende delen. Meter in de stand Rlow.

De beschermingsleidingen zijn geleiders; ook wel bekend onder de naam aarddraden. In een elektrische installatie zijn twee groepen beschermingsleidingen te onderscheiden: 1. Beschermingsleidingen die zijn aangesloten op metalen gestellen, of op beschermingscontacten van wcd’s om metalen 57 1

IE12 Impuls 57.indd 1

21-11-11 12:15

inspecteren van bestaande elektische installaties volgens nen 3140 (deel 2)

2. Overzicht van alle beschermingsleidingen.

gestellen aan te sluiten. Deze beschermingsleidingen hebben tot doel kortstondig een zeer hoge stroom te voeren als zich in een aangesloten toestel een aardsluiting voordoet waardoor een beveiligingstoestel binnen een voorgeschreven korte tijd wordt aangesproken. 2. Beschermingsleidingen in de vorm van vereffeningsleidingen. Deze hebben tot doel een potentiaalverschil te voorkomen tussen: metalen gestellen onderling, vreemd geleidende delen onderling of metalen gestellen ten opzichte van vreemd geleidende delen. De beschermingsleidingen hebben een belangrijke rol in het kader van veiligheid. Hierom moet door een meting worden vastgesteld dat de beschermingsleidingen en de elektrische verbindingen hiermee een zeer lage weerstand hebben. De weerstand van een beschermingsleiding, inclusief eventuele overgangsweerstanden, moet worden gemeten met een meetstroom van minimaal 0,2 A. Hoe groter de meetstroom, des te nauwkeuriger de meting. Deze meting kan worden verricht met een laagohmige weerstandmeter of met een installatietester in de stand: Zlow of Rlow. Nadat de meetsnoeren met het meetinstrument zijn verbonden, is het noodzakelijk het meetinstrument te ‘nullen’. Hiermee wordt bereikt dat de weerstand van de meetsnoeren en de overgangsweerstanden worden afgetrokken van de totale weer-

standskring, waardoor een meetfout wordt voorkomen. Vervolgens moet in elke ruimte de weerstand worden gemeten tussen een beschermingscontact van een centraal gelegen wcd en alle: - beschermingscontacten van overige wcd’s; - metalen gestellen van vast aangesloten toestellen; - de vreemd geleidende delen (cv, spanten, waterleidingen, metalen delen in de badruimte enzovoort). nen 3140 vermeld niet de maximale weerstandswaarde, maar wel een methodiek om de weerstand van een beschermingsleiding te bepalen: Rbeschermingsleiding = (lengte EP – leiding (m) • 0,0175 (soortelijke weerstand koper)) de doorsnede (mm2) + 0,2

Bijvoorbeeld: een beschermingsleiding A = 2,5 mm2, l = 10 m ⇒ R < 0,27 Ω. Alle gemeten waarden moeten dus zeer

3. Foutstroomcircuit

tn-stelsel

laag zijn (< 1 Ω). Let op: bij deze meting is het noodzakelijk de probes en/of klemmen van het meetinstrument deugdelijk met een blank gedeelte van de metalen delen te verbinden, omdat anders de meetwaarde boven deze waarde komt. Niet omdat de weerstand van de beschermingsleiding te hoog is, maar simpelweg omdat de overgangsweerstand door lak of oxidatie tussen de aansluitklem en de metalen delen te hoog is. Praktisch moet deze meting worden uitgevoerd in elke ruimte tussen alle metalen delen en beschermingscontacten. Daarnaast ook in de meterkast en/of verdeelinrichting (meten tussen de hoofdaardrail en alle aanwezige vreemd geleidende delen, zoals gasleiding, waterleiding, centrale verwarming, cai, klimaatinstallatie en dergelijke) en in de badruimte (tussen alle vreemd geleidende delen en metalen gestellen). De weerstand tussen het beschermingscontact van de centraal gelegen wcd in elke ruimte en de aardrail in de verdeelinrichting, kan worden vastgesteld door de weerstand van het foutstroomcircuit te meten.

Foutstroomcircuit

Het foutstroomcircuit is de kring die bestaat uit de volgende onderdelen: - de spoel van de distributietransformator; - de fasedraden tot op de wcd of het aangesloten elektrisch toestel; - beschermingsleidingen en eventuele aardelektroden (bij een tt-stelsel). De weerstand van dit circuit wordt de circuitweerstand genoemd, op meetapparaten aangegeven met: Zschl, Rschl, ZL-PE en RL-PE. Als in een aangesloten toestel of in een kabel daar naartoe een aardsluiting optreedt, dan moet er door dit circuit zo’n grote stroom

(links) en foutstroomcircuit

tt-stelsel.

57 2


21-11-11 12:15


B

4. Smeltkarakteristieken van D-patronen; de relatie tussen stroom en tijd waarbij een patroon reageert (bron: Weber, Hager).

lopen dat een beveiligingstoestel zeer snel wordt aangesproken. nen 1010 vermeldt maximale uitschakeltijden voor verschillende situaties, zoals 0,2 – 0,4 s, 1 en 5 s. De circuitweerstand moet – bij voorkeur – zo laag mogelijk zijn. Dan is immers de stroom zeer hoog, waardoor zeer snel een beveiligingstoestel wordt aangesproken. Hoe hoog, dat hangt af van het gekozen beveiligingstoestel. De maximale toelaatbare circuitweerstand moet daarom worden berekend op basis van het voorliggende beveiligingstoestel. Elke kabel, overgang en eventuele aardelektroden verhogen de weerstand van het circuit. Om die reden moet de circuitweerstand zeker ook op het eind in het circuit, waar de weerstand het hoogst is, worden gemeten (op zolder, in het tuinhuis, in een ver afgelegen hal enzovoort). De waarde van de maximale circuitweerstand moet worden bepaald op basis van de uitscha-

keltijd, het type en de nominale stroom van de beveiliging.

5. Karakteristieken van installatieautomaten type B, C en D.

Voorbeelden maximale uitschakeltijd volgens nen 1010 = 0,4 s. Beveiliging in de eindgroep: alleen D-smeltpatroon traaq 16 A. Uit de smeltkarakteristieken kan worden afgelezen dat door deze patroon gemiddeld 90 A + 10 procent tolerantie moet lopen om hem zeker binnen 0,4 s te laten doorsmelten. tn-stelsel:

Rc ≤ 230 V / 99 A ⇒ Rc ≤ 2,32 Ω tn-stelsel:

maximale uitschakeltijd volgens 0,4 s. Beveiliging in de eindgroep: een installatieautomaat C25. Uit de karakteristiek van een automaat kan worden afgelezen dat 250 A nodig is om deze nen 1010:

eindgroepen met contactdozen of eindgroepen tot en met 32 A? ja

nee

tn

tt

0,4 s

beveiligd door overstroombeveiliging én beschermde vereffening? ja

nee

0,4 s

0,2 s

Tabel 1. Overzicht maximale uitschakeltijd bij een netspanning van 230 V.

tn

tt

5s

1s

zeker binnen de 0,4 s te laten aanspreken. Rc ≤ 230 V / 250 A ⇒ Rc ≤ 0,92 Ω Voor installaties waarbij alle eindgroepen zijn beveiligd met 30 mA-aardlekschakelaars geldt volgens nen 1010 Rc ≤ 166 Ω. Is bij een tt-stelsel de circuitweerstand te hoog, dan is de oorzaak wellicht een te hoge aardverspreidingsweerstand van de aardelektrode en is het noodzakelijk de aardverspreidingsweerstand te meten; de derde meting volgens een nen 3140-inspectie.

Aardverspreidingsweerstand

In een tt-stelsel wordt de aarde gebruikt als onderdeel van het foutstroomcircuit (afbeelding 3). Het tt-stelsel wordt in Nederland bijvoorbeeld toegepast voor het aarden van woningen waar vochtige grond dit door de goede geleiding mogelijk maakt. Om aansluiting aan de aarde te maken wordt nabij het huis een aardelektrode, vaak een geleidende staaf, in de grond gedreven. De weerstand tussen de aardelektrode en de aarde wordt de aardverspreidingsweer57 3


21-11-11 12:15


stand genoemd. De aardverspreidingsweerstand wordt voornamelijk bepaald door het aanrakingsoppervlak van de elektrode met de grond (indrijfdiepte) en de soortelijke weerstand van de grond (ρ) (tabel 3). De aardelektrode kan echter door veroudering oxideren en langzaam oplossen, waardoor de aardverspreidingsweerstand toeneemt en het foutstroomcircuit een ontoelaatbare hoge weerstand krijgt. Meten van aardverspreidingsweerstand. De aardverspreidingsweerstand kan alleen nauwkeurig worden gemeten als de aardingsinstallatie in het gebouw wordt losgekoppeld van de aardelektrode. Anders ontstaan er immers ook parallelverbindingen doordat vreemd geleidende delen, zoals buizen en spanten, ook contact maken met de aarde via de betonconstructie. Hierdoor zou de gemeten waarde van de aardverspreidingsweerstand lager zijn dan de werkelijke aardverspreidingsweerstand. Door in de meterkast of de verdeelinrichting aan de onderzijde van de har (hoofdaardrail) de aardleiding los te nemen, kan nauwkeurig de aardverspreidingsweerstand worden gemeten. Dit is echter alleen toegestaan als de elektrische installatie is uitgeschakeld. Kan de installatie niet worden losgekoppeld of worden uitgeschakeld, dan kan alleen een oriënterende waarde van de aardverspreidingsweerstand worden gemeten. Het meten van een aardverspreidingsweerstand kan met een zogeheten 4of 3-puntsmeting. Bij een 4-puntsmeting heeft het meettoestel vier aansluitingen met de letters E, es, S en he: - E wordt verbonden met de aardelektrode waarvan de aardverspreidingsweerstand moet worden gemeten. - es wordt eveneens verbonden met dezelfde aardelektrode. - S wordt verbonden met de sonde, een pen in de grond op enige afstand van de elektrode. - he wordt verbonden met de hulpelektrode, een pen in de grond op ruime afstand van de elektrode. Bij een 3-puntsmeting wordt bij de gemeten aardverspreidingsweerstand, de weerstand van meetsnoer E en de overgangsweerstand van de klem naar de aard-

beveiliging Ιn (A)

smeltpatroon D snel gF

smeltpatroon D traag gG

installatieautomaat B

installatieautomaat C

aardlekschakelaar (elke eindgroep)

Ιa (A)

Rc (Ω)

Ιa (A)

Rc (Ω)

Ιa (A)

Rc (Ω)

Ιa (A)

Rc (Ω)

Ιa (mA)

Rc (Ω)

16

77

3,00

99

2,32

80

2,88

160

1,44

30

166

20

99

2,32

145

1,59

100

2,30

200

1,15

300

166

25

135

1,70

180

1,28

125

1,84

250

0,92

500

100

35

165

1,39

275

0,84

175

1,31

350

0,66

50

240

0,96

385

0,60

250

0,92

500

0,46

63

350

0,66

450

0,51

315

0,73

630

0,37

Bij grotere Ιa-waarden van beveiligingen is vaak sprake van distributiegroepen en geldt 5 s in plaats van 0,4 s als uitschakeltijd. Ook is hierbij Rc niet nauwkeurig te meten (< 0,5 Ω). Waarden zijn gebaseerd op karakteristieken van Weber/ Hager, Ιa + 10 procent in verband met tolerantie, Rc = 230 V : Ιa. Tabel 2. De maximale waarde van de circuitweerstand (Rc) in een eindgroep. In deze tabel zijn enkele beveiligingstoestellen en bijbehorende Rc-waarden vermeld die bij een inspectie kunnen worden gehanteerd.

6. Principeschema 4-puntsmeting.

elektrode bij de meetwaarde opgeteld. De gemeten waarde is dan bijvoorbeeld 0,1 – 0,2 Ω hoger dan de werkelijke waarde. Bij een 4-puntsmeting wordt deze meetfout geëlimineerd Als de te meten aardverspreidingsweerstand bijvoorbeeld ≤ 166 Ω mag zijn, is een meetfout van 1 Ω niet relevant. Als een aardverspreidingsweerstand moet worden gemeten die moet voldoen aan een hele lage waarde, bijvoorbeeld 1,5 Ω, dan is een 4-puntsmeting aan te bevelen. Bij voorkeur moet de verbinding van de E-aansluiting op de aardelektrode een korte dikke draad zijn. Plaats daarom het meettoestel nabij de te meten aardelektrode of aardleiding.

Het meten van de aardverspreidingsweerstand moet gebeuren met twee hulpelektroden. Een hulpelektrode is een metalen pen (soms meegeleverd bij het meettoestel), bijvoorbeeld een stukje koperen buis met een lengte van ongeveer 0,3 – 0,5 m. De hulpelektrode (he) wordt op de grootste afstand, bijvoorbeeld 40 m, vanaf de aardelektrode ongeveer 0,2 m in de grond gedrukt. De tweede hulpelektrode, de sonde (S) op ongeveer 60 procent van deze afstand (ongeveer 24 m vanaf de elektrode) ertussen of de andere kant op. Voor een elektrode Ra ≤ 167 Ω hoeven deze maten niet nauwkeurig te worden aangehouden. Algemeen geldt; hoe groter beide afstanden van de hulpelektrode tot

57 4


21-11-11 12:15

otib-nieuws


de aardelektrode des te nauwkeuriger de meting. De waarde van de aardverspreidingsweerstand moet zodanig laag zijn dat de weerstand van het foutstroomcircuit voldoende laag is. Uitgaande van een Rb van ongeveer 0,3 Ω, en een weerstand van de faseleiding van 0,4 Ω, kan de maximale waarde van de aardverspreidingsweerstand worden berekend door de waarden in tabel 3 te verminderen met circa 0,7 Ω. Uiteindelijk moet de circuitweerstand opnieuw worden gemeten en voldoende laag zijn. De gemeten waarden van de circuitweerstand en eventueel die van de aardverspreidingsweerstand moeten in een meetrapport worden vermeld.

7. Installatietester Fluke 1653 voor het meten van de aardverspreidingsweerstand, standaard een 3-puntsmeting.

grondsoort klei met zoutwater

ρ (Ωm)

Ra bij lengte elektrode van 6 m (Ω)

10

1,7

klei met zoetwater

30

5

laag- / hoogveen

50

8

leem

100

17

vochtige zandgrond

200

33

1.000

167

droge zandgrond

Tabel 3. De aardverspreidingsweerstand hangt sterk af van de soort grond.

Otib 2012 Eind november is de brochure ‘Wat hebt u aan Otib in 2012?’ verschenen. In deze brochure staat een overzicht van een aantal instrumenten, activiteiten en regelingen die voor werkgevers in de technische installatiebranche van belang zijn. Tevens biedt de brochure een overzicht van alle Otib-producten op het gebied van voorlichting en vakmanschap. Werkgevers in de technische installatiebranche ontvangen de brochure automatisch. Extra exemplaren zijn aan te vragen bij de Otib-servicedesk (tel. 0800 885 5885 of mail naar [email protected]).

Leerlingen maken kennis met Technologie Thuis Nu! De eerstejaarsleerlingen van de mbo-opleidingen verpleegkunde en zorg aan het roc van Amsterdam en het mbo College Hilversum zijn er klaar voor. Gemotiveerd en gericht op hun toekomst als zorgprofessional maakten zij kennis met de mogelijkheden van techniek in de zorg tijdens een buitenschoolse les in de modelwoningen van het project Technologie Thuis Nu! in Woerden. Voorafgaand aan het bezoek aan de modelwoningen is op school aan een voorbereidingsopdracht gewerkt. De buitenschoolse les in de modelwoningen bestaat uit allerlei actieve opdrachten, passend bij hun opleiding en wordt afgesloten met een opdracht. Als zorgprofessionals van de toekomst kunnen zij de opgedane ervaringen toetsen door toepassing in de praktijk. Naast de bestaande lespakketten voor leerlingen techniek, en zorg en welzijn op het vmbo en mbo is Otib druk bezig met de ontwikkeling van lespakketten voor leerlingen op havo- en vwo-niveau. Meer informatie: www.technologiethuis.nu.

Inschrijvingen Skills Best Men 2012 geopend Otib organiseert elk jaar de ‘Skills Best Men’-wedstrijden. Dit zijn beroepenwedstrijden voor vierdejaars vmbo-leerlingen elektrotechniek, installatietechniek en instalelektro of leerlingen met een techniekbrede opleiding. De regionale voorrondes vinden tussen half januari en begin februari plaats op zeven verschillende plekken in het land. In totaal kunnen 140 kandidaten deelnemen aan de voorrondes. Winnaars van de regionale voorrondes zullen het in de finale tegen elkaar opnemen. Zij strijden om de eretitel Skills Best Men 2012. De finale vindt plaats tijdens de nationale beroepenmanifestatie Skills Masters van 15 tot en met 17 maart 2012 in Ahoy Rotterdam. Aanmelden voor de voorrondes kan op www.skillsbestmen.otib.nl.

57 5


21-11-11 12:15

otib-nieuws

Radar 2020 In de technische installatiebranche vinden volop innovaties plaats, want de technologische ontwikkelingen gaan snel. Radar 2020 biedt inzicht in de kansen voor de branche, geeft aan wat installatiebedrijven de komende jaren kunnen verwachten en

Cursussen Besturingstechniek

Wie: Meet- en regeltechnici, engineers, technici, monteurs, operators. Informatie: www.elsevieropleidingen.nl.

Installware-projectautomatisering Wie: Werkvoorbereiders, administratief medewerkers, projectleiders. Informatie: www.apg.nl.

Leergang integraal projectmanagement (Ipma) – verdieping Wie: Projectmanagers, projectleiders, geïnteresseerden. Informatie: www.ipv.nl.

Meet- en regeltechniek

Wie: Servicemonteurs, onderhoudsmonteurs, machinebouwers, operators, instrumentatietechnici, storingstechnici. Informatie: www.cursusloket.nl, www.isso.nl, www.roc.nl, www.rovc.nl.

cursussen

fotowedstrijd

waar ze met hun kennis en kunde op kunnen inspelen. Technische installatiebedrijven zijn actief in markten waarin veranderingen aan de orde van de dag zijn. Ze zullen continu alert moeten zijn in hoeverre deze marktontwikkelingen, hun bedrijf en bedrijfsvoering beïnvloeden. Voor de hedendaagse

ontwikkelingen is dat nog wel bij te houden. Dit kan anders liggen voor trends en ontwikkelingen die pas over langere tijd duidelijk zichtbaar worden. De website www.radar2020.otib.nl biedt inzicht in trends, ontwikkelingen, concrete handvatten en korte inspiratiefilmpjes.

Procesmanagement Lean

Middenkaderfunctionaris procestechniek

Wie: Bedrijfsleiders, managers, leidinggevenden. Informatie: www.ipv.nl.

Multidisciplinaire werkvoorbereider in de procesindustrie (Vomi) Wie: Projectleiders, ontwerptechnici, projecttechnici, middenkaderfunctionarissen. Informatie: www.kenteq.nl.

Netwerken industriële automatisering Wie: Technisch adviseurs. Informatie: www.dirksen.nl/elektronica/ NIA.htm.

Operator A, B, C

Wie: Assistent-monteurs, onderhoudsmonteurs, tekenaars. Informatie: www.roc.nl.

PC-servicetechnicus

Wie: Servicetechnici, onderhoudstechnici. Informatie: www.dirksen.nl/Informatica/PCST.htm.

Wie: Assistent-monteurs, onderhoudsmonteurs, tekenaars. Informatie: www.roc.nl.

Procesmanagement Lean

Wie: Bedrijfsleiders, managers, leidinggevenden. Informatie: www.ipv.nl.

Programmeren in C

Wie: Assistent-monteurs, onderhoudsmonteurs, tekenaars. Informatie: www.ats.nl.

TPM-procesoptimalisatie

Wie: Productmanagers, kwaliteitmanagers, procesmanagers. Informatie: www.haskennistransfer.nl. Ga voor het meest actuele overzicht van opleidingen en aanbieders naar www.etalage.otib.nl.

Fotowedstrijd ‘Zo moet het niet’ Onder het motto ‘Zo moet het niet’ zoekt de redactie van Intech Elektro en ICT naar duidelijke voorbeelden van slecht of foutief uitgevoerde installaties. Inzenders van wie de foto’s worden geplaatst winnen een Isso-handboek ter waarde van 245 euro. De foto’s (van goede kwaliteit), vergezeld van een korte beschrijving en naam en adres van de inzender, kunnen – o.v.v. ‘Zo moet het niet’ – worden gemaild naar [email protected], of per post naar Intech Elektro en ict, t.a.v. redactie, postbus 188, 2700 AD Zoetermeer.

Prijswinnaar van de maand

Dat ook op het water niet alles is zoals het hoort blijkt wel uit de inzending van deze maand. Ruud Kort van Tijsen Elektrotechniek uit Den Oever, kwam deze schakelkast tegen in een Engels schip waar ‘een storing’ moest worden opgelost. De foto spreekt voor zich… Het Isso-handboek is inmiddels onderweg. Namens de redactie: van harte gefeliciteerd.

Kijk voor meer foto’s van slecht uitgevoerde installaties op www.intechei.nl, Zo moet het niet.

57 6


21-11-11 12:15

Inspecteren van bestaande elektrische installaties volgens NEN 3140 (deel 2)

Recommend Documents