E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


 

Wisselspanning en gelijkspanning (gelijkstroom)

 

Begrippen Toepassingen
Van AC - DC Meten aan DC
Steeds meer DC Verschillen AC DC
USB-C Transport AC DC
DC in gebouwen Wet- en regelgeving

Hernieuwbare energie en het milieu worden steeds belangrijker. De meeste elektrische energiebronnen produceren gelijkspanning (DC). De meest gebruikelijke vormen van opslag van elektrische energie werken ook met DC. En de meeste apparaten werken ook op gelijkspanning. DC installaties wijken op belangrijke punten af van AC-installaties (wisselspanning-installaties). Het ontwerpen, installeren en beheren van DC-installaties is nog geen gemeengoed.

Begrippen

Spanning, stroom, weerstand en vermogen

Stroom loopt pas door een schakeling als er sprake is van spanning. Spanning komt pas tot stand wanneer er een weerstand is gevormd. Daarnaast moet stroom altijd in een kring lopen.
Het filmpje laat zien waarom een stroom altijd in een kring moet lopen en wat het verschil is tussen een serie- en parallel schakeling.

De verhouding tussen spanning stroom en weerstand is te berekenen d.m.v. de volgende formule: U (spanning) = I (stroom) x R (weerstand). Dit wordt ook wel de wet van Ohm genoemd. Daarnaast heb je nog het vermogen. Dit is een afgeleid deel van de stroom en spanning. Vermenigvuldig de spanning met stroom en je krijgt het vermogen in Watt.

DC1

Wat is gelijkstroom 

Stroom heb je in twee smaken: gelijkstroom (Direct Current – DC) en wisselstroom (Alternating Current - AC). Met beide soorten elektriciteit kan je een vermogen verplaatsen, beide hebben een spanning en een stroomsterkte en beide hebben een stroomkring nodig, maar ze gedragen zich heel anders. Waar de elektronen bij gelijkstroom altijd dezelfde kant op rond lopen, wisselt die richting bij wisselstroom continu om.    

In het filmpje wordt kort het verschil tussen gelijk- en wisselstroom uitgelegd. 

Wat is wisselspanning (AC) 

Een elektrische stroom die wisselt tussen de positieve en negatieve spanning noemen we wisselspanning. Een duidelijke plus- en min-pool is dus niet aanwezig omdat deze alsmaar wisselt. Ons elektriciteitsnet werkt met wisselstroom. Bij wisselstroom veranderen de elektronen in de draden van een stroomkring voortdurend van richting. 
 
Bij wisselspanning lopen elektronen dus van de pluspool naar de minpool en van de minpool naar de pluspool. De stroom wisselt dus continu van richting. Hoe vaak dit binnen 1 seconde gebeurt, noem je de frequentie. In Europa wisselt de stroom 50 keer per seconde van richting en is de frequentie dus 50 Hertz. Dit wordt ook wel gevisualiseerd met een sinus.

DC2

Een elektriciteitskabel bestaat in basis in huisinstallaties uit drie draden. Een bruine draad (de fasedraad), een blauwe nuldraad en een aardedraad (geel-groen).

De bruine fasedraad wisselt 50x per seconde (50 hertz) tussen de positieve spanning en de negatieve spanning, beide 325 V. De (blauwe) nuldraad sluit de stroomkring. Normaal gesproken staat hier dan ook geen spanning op. Dit levert een effectieve wisselspanning op van ongeveer 230 V. Typische voorbeelden van aparaten op een fase wisselspanning zijn een stofzuiger, een haardroger en de pomp van een koelkast.  

Een andere soort van wisselspanning is krachtstroom (400 V). Krachtstroom is een driefasenspanning (3x een fasedraad in plaats van 1). En wordt veel gebruikt bij aansluitingen van roterende machines of grote vermogens. Dit wordt in de grafische vorm ook met sinusen weergegeven, echter dan met 3 stuks die elkaar opvolgen.
 
DC3
Gelijkspanning

Het elektriciteitsnet is grotendeels ingericht op wisselspanning. Al is het wel zo dat de meeste apparatuur werkt op gelijkspanning. Bij gelijkspanning is er sprake van een vaste plus en een vaste minpool. Stroombronnen die een gelijkspanning leveren zijn zonnepanelen, gelijkstroomgeneratoren, de meeste adapters voor apparaten, batterijen en accu’s.  
 
De stroom zal daardoor altijd in dezelfde richting stromen.  In de meeste gevallen komen we in gebouwen gelijkspanningen tegen tussen de 12 en 48 V.
 
DC4

Er ontstaat een probleem als u uw gelijkstroom apparatuur zo aansluit op uw stopcontact. De meeste apparaten werken alleen op een lage gelijkspanning (maximaal 48 V). Als de stroom andersom gaat, dan werkt het apparaat niet of gaat het zelfs defect. 
 
Het gebeurt daarom vaak dat er een omzetting plaatsvindt bij het aansluiten van een apparaat. Dit wordt gedaan door de adapter. Kijk maar naar de oplaadkabel van uw laptop. In het blok dat eraan zit vindt de omzetting plaats. Dit levert naast gelijkstroom ook warmte op.
 
Door een gelijkrichter (een elektronische schakeling die een wisselspanning omzet in een gelijkspanning) toe te passen wordt de stroom omgevormd tot gelijkspanning.   
 
Door er een condensator aan toe te voegen, ontstaat een nog vlakkere gelijkspanning. Het converteren heeft wel een belangrijk nadeel. Er gaat namelijk energie verloren tijdens dit proces. En de toevoeging van deze componenten zorgt voor een beperking van de levensduur.

DC5

Veel apparaten werken al op gelijkspanning. In gebouwen met DC-distributiesystemen is het niet nodig om de wisselstroom binnen het apparaat om te zetten.  
 
Wel zullen de apparaten meestal voorzien moeten zijn van DC/DC converters. Deze zetten de aangeboden netvoedings DC om naar een bruikbaar spanningsniveau. Er zijn bij DC/DC converters minder gevoelige componenten nodig, dit is goed voor de levensduur van het apparaat.  
 
De efficiëntie van DC/DC converters vergelijken met AC/DC converters is lastig, er moet specifiek naar het vermogen en de bandbreedte gekeken worden om hier uitsluitsel over te geven. AC/DC converters kunnen zeer efficient zijn, alleen is het vaak op een bepaald vermogens punt. DC/DC converters zijn efficient binnen een bepaalde bandbreedte en hebben geen last van efficientieverlies als er schijnbaarvermogen in het net aanwezig is, want dat is er niet in DC.
 
Steeds meer DC 

Doordat het milieu steeds meer een ‘topic of discussion’ wordt, zijn er steeds meer energie-efficiente gebouwen en moet uitstoot van CO2 zoveel mogelijk vermeden of verminderd worden. Dit zal uiteindelijk resulteren in veel meer gebouwen die volledig elektrisch werken.  
 
Het valt op dat deze elektrische duurzame toepassingen allemaal gelijkstroom systemen zijn.  
 
In de toekomst beschikken we steeds meer over decentrale energiebronnen die geen lokale luchtvervuiling produceren, zoals zonnestroom en windenergie.
 
Gebouwen en woningen zullen er in een DC-wereld niet veel anders uitzien dan nu. Maar als je er met een installatietechnisch oog naar kijkt, dan wel. In DC-gebouwen ligt waarschijnlijk nog maar
één distributiekanaal in een lusvorm. Hierop is alle apparatuur via aftakkingen aan te sluiten. Dit is zowel voor energie als voor data, er kan dus naast de normale apparatuur ook domotica op aangesloten worden.  
 
Stopcontacten voor vermogens onder de honderd watt zullen waarschijnlijk vervangen zijn door (5 tot 20 V) usb-c contacten in plinten en meubels.
 
DC6

USB-C is een ontwikkeling die DC al wat meer bij de consument brengt. USB werkt namelijk met gelijkspanning. USB type C kan 5-100 W leveren bij een spanning van 20 V en 5 ampère.  
 
Nieuwe computers, monitoren en telefoons worden al met de nieuwe standaard USB-C uitgerust. In de toekomst zullen ook de wandcontactdozen in huis vervangen worden door USB-poorten! Hieronder is een USB type C kabel te zien. Het ziet eruit als een normale USB kabel, maar er zit een speciale techniek achter. Deze kabels kunnen gelijkstroom apparaten laden en tegelijkertijd data verzenden. Dit betekent in de toekomst bijvoorbeeld dat je in plaats van een HDMI kabel, een netvoeding en een internet kabel alleen nog maar een USB-C kabel naar je apparaat legt (bijvoorbeeld TV).    

DC7
 
De “oude” USB 1.1, 2.0 en 3.0-standaard maakten gebruik van dezelfde poort: Type A. De Type A-poort is de klassieke USB-poort.      
 
De in de afgelopen jaren geïntroduceerde USB Type-C-poort is dus een nieuw soort fysieke aansluiting. USB Type-C moet de vertrouwde USB Type-A-poort en de type-B-poort op termijn vervangen.

DC in gebouwen voor energietransport

In de toekomst kan een spanning die dynamisch kan variëren binnen een bepaalde bandbreedte misschien beter zijn. Dit in tegenstelling tot de 100% vaste spanning (230 V) zoals bij AC. Apparaten kunnen dan van de spanning in het net afleiden wat de toestand van het net is. Met een simpele voltmeter is te zien of er een overschot of tekort is. Hiervoor heb je geen extra intelligentie of besturingssysteem nodig. Deze slimheid zit nog niet in apparaten en zal moeten worden ingebouwd. Met DC is dat erg eenvoudig, je hebt immers alleen een voltmeter nodig.  

Als de spanning in een DC net stijgt is er overschot, als deze daalt is er te weinig opwekking of een te zware belasting. Apparaten, zoals de wasmachine, kunnen van een overschot gebruik maken door dan aan te springen. Ook kan dan energieopslag automatisch energie gaan leveren aan het net. Zo worden de fluctuaties (schommeling) van het net op een goede manier gebruikt.  

Bij wisselspanning is de standaard voor laagspanning 230 V, waarbij de spanning bij drie fasen netten tussen twee fasen ?? volt bedraagt. Bij een fase en een nul is het maximale vermogen bij 16 ampere eindgroep 3680 watt. Tussen 2 fasen is dit 6400 watt.                                   

Bij gelijkspanning lijkt de standaard naar +/- 350 V te gaan voor apparaten die niet op een usb-c stopcontact (tot 100W) kunnen worden aangesloten. 350 V is een afgeleide van de topwaarde van de huidige sinus. Ook kan een ±350 V net krachtstroom vervangen.  

Bij een fase +350 V en een massa is het maximale vermogen bij 16 ampere eindgroep 5600 watt. Tussen twee ‘DC-fasen’ +350 V en -350 V is dit 11.200 watt, dat is bijna 2x zoveel als tussen twee AC fasen.

Toepassingen

DC airconditioning 

Moderne airconditioners maken gebruik van dampcompressie koeling technologie, die door een motor aangedreven moet worden. Gelijkstroomcompressoren met variabele snelheid verbruiken tot 30% minder energie dan single-speed motoren en bieden hogere comfort prestaties.    

De variabele frequentiedrive in moderne airconditioners richt nu eerst de AC-ingang gelijk (converteren naar DC).  

Omdat de stroom door de frequentiedrive een DC-bus passeert, is het mogelijk en logisch om een frequentiedrive direct met DC te voeden. Ditzelfde principe komt ook voor bij inverter gestuurde warmtepompen.

DC8

DC verlichting 

De meeste moderne lichtbronnen werken op een DC-stroombron die de stroom door de LED regelt. Ook een hoogfrequent tl-armatuur met EVSA (elektronisch voorschakelapparaat) heeft een DC-tussenkring. Gezien de prijs van koper zijn veel fabrikanten overgestapt op schakelende voedingen. In een schakelende voeding wordt eerst 230 V AC omgezet naar DC, waarna DC via een kleine transformator wordt omgezet naar de gewenste (lagere) AC dan wel DC spanning.

Elektrische auto’s 

Auto’s die elektrisch aangedreven zijn, of ze nu volledig of hybride zijn, beschikken altijd over een DC-accu. Het voltage hangt af van het merk en type. Maar zit meestal tussen de 300 en 800 V. Weer een mooi voorbeeld van een spanningsgebied dat goed zou kunnen aansluiten bij een DC-netwerk. Nu worden auto’s opgeladen vanuit het AC-netwerk met AC laadpalen.  

• DC - Gelijkstroom (snelladen)
• AC - Wisselstroom (regulier laden) 

DC9

In dit filmpje worden de verschillen tussen de laadpalen goed weergegeven. In de onderstaande stukken worden de twee soorten verder uitgelegd.

DC  laden wordt aangeraden tijdens het afleggen van lange afstanden zonder lange tussenstop. Denk hierbij aan het laden langs de snelweg.

AC  laden wordt vrijwel altijd aangeraden voor parkeerplekken waar automobilisten langer dan 60 minuten geparkeerd staan.

AC - Wisselstroom (regulier laden) 

In Europa gebruiken we wisselstroom (AC) voor gebruikersaansluitingen en hebben we een 3-fase netwerk voor krachtstroom tot onze beschikking. Dit is prima te gebruiken voor het laden van elektrische voertuigen. Op de meeste locaties kunnen we hieruit 32A (22kW) en soms zelfs 63A (43kW) gebruiken om te laden.

DC zonnepanelen 

Zonnepanelen wekken DC op. Deze worden normaliter in serie geschakeld zodat er een voldoende hoog DC-voltage wordt bereikt om aan te sluiten op de zonnestroominverter. De zonnestroom inverter transformeert de DC naar de AC netspanning. De spanning van zonnepanelen kan ook opgeslagen worden in accu’s. In het nieuws komt de thuisbatterij steeds vaker aan bod. Deze is intern voorzien van meerdere kleine accu’s.

DC zwakstroom 

In de industriële toepassingen op machines is 24 V DC een populaire standaard. Nagenoeg alle laagvolt installaties in gebouwen werken op gelijkstroom. Denk hierbij aan brandmeldinstallaties, inbraakinstallaties, domotica, gebouwbeheersystemen, internet toepassingen enzovoort. Maar ook elektrische schuifdeuren.

Spanningsverlies

Door de lage spanning zijn de stromen hoog. Hierdoor is het spanningsverlies over de kabel groter bij grotere vermogens. Bij een hogere netspanning zijn de stromen lager waardoor het verlies over de bekabeling geringer is.

pulse

TU Delft en verlichting op gelijkstroom

De meest innovatieve duurzame installatie in het Pulse gebouw van TU Delft is zonder twijfel de verlichting die rechtstreeks, dus zonder omvormers, gevoed wordt door de elektriciteit die de zonnepanelen op het dak opwekken. Zo gaat er zo min mogelijk zonne-energie verloren. Met een omvormer verlies je toch al gauw 5 tot 10 procent van de stroom die wordt opgewekt. Samen met de leverancier hebben we hiervoor armaturen ontwikkeld die niet alleen technisch maar ook esthetisch voldoen.

Door het toepassen van gelijkstroom (350V DC) was het selecteren van de juiste beveiliging een grote uitdaging. De gekozen beveiliging, werkt niet alleen op basis van kortsluiting en overstroom zoals wij gewend zijn bij wisselstroom. Er is gekozen voor een elektronische beveiliging welke direct afschakelt bij overstroom en vlamboogdetectie bezit. Dit zorgt voor een veilige en betrouwbare installatie.

De grootste uitdaging in dit project was het zorgen voor een stabiele netkoppeling die normaal gesproken alleen gelijkstroom omzet naar wisselstroom. Deze situatie vraagt dat hij ook van wisselstroom gelijkstroom maakt. Als de zonnepanelen even niet genoeg energie opwekken, dan kan er alsnog gebruik worden gemaakt van het reguliere elektriciteitsnet. In dat geval wordt wisselstroom weer omgevormd tot gelijkstroom.

Hoewel voorlopig alleen de armaturen rechtstreeks worden aangesloten op de zonnepanelen, zijn er nu al plannen om dit uit te breiden. Het idee is om op termijn ook USB-wandcontactdozen aan te sluiten. Het gaat hier dan ook nog eens om USB-C, een nieuwe generatie USB-aansluitingen die tot 100 watt vermogen kunnen leveren, waar de huidige generatie tot 20 watt aan kan.

Daarnaast heeft Kuijpers de TU Delft ook proactief geadviseerd om gebruik te maken van ventilatoren die op gelijkstroom kunnen draaien. De techniek is nu nog niet zo ver dat we die rechtstreeks kunnen aansluiten op de zonnepanelen, maar als dat wel zo is, dan kun je die aansluiting realiseren en de omvormer er tussenuit strepen.

Meten

Spanning meten 

Een multimeter kun je gebruiken voor het meten van het zogenoemde ‘spanningsverschil’. Dit wordt ook wel het potentiaalverschil genoemd. Dit is een veel uitgevoerde meting in de elektrotechniek en elektronica. Spanning kan worden gemeten met een multimeter of een voltmeter.  

Een analoge voltmeter (hiernaast te zien) bestaat uit een weekijzermeter of een draaispoelmeter voorzien van een voorschakelweerstand. In feite is het een meting van het magnetisch veld veroorzaakt door de elektrische stroom door een spoel. Volgens de wet van Ohm (U = I x R) is de spanning U evenredig met de door de weerstand (R) Lopende stroom (I) en is de aanwijzing een maat voor de te meten spanningsverschillen.

DC10
Spanningen kunnen ook gemeten worden met een oscilloscoop. Dit instrument gebruikt de gemeten spanning, na die eventueel verstrekt te hebben, om een curve weer te geven die het verloop van de spanning in de tijd geeft. Het voordeel van een oscilloscoop is dat periodieke veranderlijke spanningen zichtbaar gemaakt kunnen worden.   

Bij het aansluiten van een meetinstrument is het de bedoeling dat deze de meting zo min mogelijk beïnvloed. De meter moet hierbij zo weinig mogelijk stroom onttrekken van het spanningscircuit. Hoe groter de weerstand van de meter, hoe beter. Ideaal zou zijn als die oneindig groot zou zijn. Een voltmeter moet ook parallel aangesloten worden op het desbetreffende onderdeel van de elektrische schakelingen.  Het onderstaande filmpje licht dit principe toe. 

Stroom meten

Er bestaan in de elektrotechniek veel verschillende manieren om een bepaalde stroom te meten. Elke meetmethode heeft ook zijn specifieke eigenschappen die de meetopstelling kunnen beïnvloeden. Dit zou ook een aanleiding kunnen geven op diverse meetfouten.   

Om een bepaalde stroom te kunnen meten dient de amperemeter gebruikt te worden. Deze wordt in serie geschakeld met het te meten stroomcircuit. Het instrument moet zo weinig mogelijk spanningsverlies veroorzaken om zo het stroomcircuit zo min mogelijk te beïnvloeden. De gebruiker moet ervoor zorgen dat dit wordt beperkt tot het minimum.  

DC11

Bij DC-stroommetingen met een multimeter zet je de multimeter in serie met de belasting, en zet je de meter op A(DC). Let bij het aansluiten erop dat de belasting in serie moet staan met de meter. Als de voeding parallel op de Ampere ingang wordt aangesloten zal de amperemeter defect raken omdat amperemeters een zeer lage inwendige weerstand hebben. Bij voorkeur is het beter om met een DC-stroomtang te meten. Omdat je dan geen verbindingen hoeft te onderbreken.

Een andere manier om stroom te meten is door de stroomtang of de amperetang te gebruiken. Dit is een meetinstrument voor AC, uitgevoerd als een tang om een stroomvoerende geleider wordt geklemd. In de tang wordt, als je hem om de magnetische geleider klikt, een stroom geïntroduceerd die door de ingeklemde geleider vloeit. De Stroomtang is in feite een transformator die een speciale vorm heeft.    

Sommige stroomtangen kunnen ook gelijkstroom A(DC) meten. Bij DC-stroommetingen met een DC stroomtang leg je de bek va de stroomtang om één van de geleiders, de + of de - die naar de belasting gaat. Je zet de meter op A(DC) en de amperes worden weergegeven.   

LET OP: dat je niet zowel de + als de - ader (zoals bij een gecombineerde kabel of aansluitsnoer) in een keer in de bek van de tang stopt. Dan meet je het verschil tussen die twee geleiders. 

Verschillen tussen AC en DC installaties

AC-installaties

Hebben veelal een hoog kortsluitvermogen. Bij een AC-kortsluiting zal er een hoge kortsluitstroom lopen en zal de zekering veel energie moeten verwerken waardoor hij letterlijk smelt. De actieve geleiders van DC en AC installaties moeten galvanisch (een elektrochemische stroombron. Elektrische stroom wordt geleverd door de chemisch omzetting) gescheiden zijn. 

DC-Installaties

Bij een DC-installatie kunnen ook hoge kortsluitstromen voorkomen afhankelijk van de voedingsbron en de weerstand van de kabel. Er komen zeker ook DC-installaties voor zonder groot kortsluitvermogen. Denk hierbij aan DC-voedingen die veelal kortsluitvast zijn. Bij een kortsluiting daalt de spanning en ook de stroom waardoor een traditionele zekering niet zal smelten terwijl er wel een kortsluiting is.   

Het onderstaande filmpje laat het verschil tussen AC-installaties en DC-installaties zien wanneer deze kortsluiten.

Actief - passief

Actief toestel: Een toestel dat zelfstandig kan meten en besturen (zoals een usb wandcontactdoos)

Directe invoeding: Modus waarbij externe voedingsbronnen de elektrische installatie direct invoeden (zoals bij zonnepanelen direct aangesloten op de DC bus)

Passieve DC installatie: Een DC-installatie met passieve toestellen eventueel gecombineerd met actieve toestellen. Ze kenmerken zich door de aanwezigheid van autonoom werkende componenten en toestellen. Schakelgedrag in een passieve installatie kan leiden tot forse stroom veranderingen in de stroomketens. 

Een DC-installatie met actieve toestellen (actieve toestellen bestuurd door een power router) Bij actieve DC-installaties worden stromen veelal “soft” geschakeld met halfgeleiders om inschakelverschijnselen te voorkomen. In passieve installaties is dat ook mogelijk als men schakelaars vervangt door modulair afregelbare stroomschakel-faders.

Onderstaand filmpje laat zien hoe een AC-installatie reageert op DC stroom.

Transport over langere afstanden en AC of DC 

Wisselspanning lijdt bij transport over grote afstanden meer verlies dan gelijkspanning. Dit komt doordat een AC-hoogspanningsleiding een frequentie afhankelijke weerstand heeft waardoor er spanningsverlies optreedt.   

Ook zorgt de frequentie voor capacitieve koppeling. Dat is alsof er een condensator lekt naar aarde en naar de andere stroomvoerende geleiders.   

De frequentieafhankelijke weerstand en capaciteit spelen geen rol bij gelijkspanning, waardoor er minder verlies optreedt. Ook is met gelijkspanning meer energie te transporteren door dezelfde kabel dan met wisselspanning. Bij gelijkspanning kan minimaal 1,4 keer meer energie getransporteerd worden. Dit komt doordat de nuttige bandbreedte van de stroom/spanning in de kabel beter benut wordt.

DC12 

Direct Current is een gelijkspanningsbedrijf. Zij leveren het systeem en de componenten. Ook begeleiden zij de installateurs die gelijkstroomsystemen installeren. Zij merkten bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van een gelijkspanningssysteem voor het circulaire paviljoen Circl dat er nog weinig kennis is. “Installateurs wisten gewoon niet wat ze moesten doen. Er is veel anders dan normaal.

Stel je voor dat je bij tweehonderd huizen aan een Amsterdamse gracht vijftig laadpalen wil neerzetten. Als je daar het net gaat verzwaren, dan moet de hele straat open. Dan moet de kabel in een keer vernieuwd worden en alle stoppenkasten in de woningen veranderd. Dat is een enorme operatie. Wij zeggen: laat dat net nu liggen en leg er gewoon een nieuwe kabel naast. Dan heb je alle tijd om het aan te leggen en dan sluit je die vijftig laadpalen aan op die nieuwe kabel.

En als je zonnepanelen op het dak hebt pas dan niet de meterkast in de woning aan, maar verbind die daken met elkaar. Dat net sluit je op een paar plekken aan op die nieuwe kabel. Dan hoef je minder kabels te vervangen en minder te bouwen, omdat je deze infrastructuur naast de bestaande wisselstroom-infrastructuur bouwt.

Wat je vervolgens kunt doen is op een paar plekken in het net converters plaatsen die tussen wisselstroom en gelijkstroom schakelen. Op die manier kunnen die elektrische auto’s, als zij aan de straat staan, ook het wisselstroomnet ondersteunen. Dat is een veel goedkopere transitie dan het net te gaan verzwaren. Dat kan helemaal smooth gaan zonder dat mensen er last van hebben.”

Wet en regelgeving

Er zijn nog geen standaard DC-spanning bereiken gedefinieerd. Er bestaan slechts 2 gedefinieerde spanning bereiken voor DC-laagspanning:
• Extra lage spanning (ELV): van 0 V DC tot en met 120 V DC.
• Lage spanning (LV): van 120 V DC tot en met 1500 V DC.  

In de toekomstige DC norm wordt waarschijnlijk een normale spanning van 350 V DC ten opzichte van aarde (of +350 V DC en +350 V DC met geaarde middengeleider) voorgesteld.

Net zoals een NEN1010 AC-installatie behoort ook een DC-installatie bescherming te bieden tegen een elektrische schok. Dit betreft zowel basisbescherming (Bescherming tegen directe aanraking) als foutbescherming (bescherming tegen indirecte aanraking). De algemene eisen voor deze 2 beschermingsvormen staan in het NEN1010 document.

Vuistregels DC-installaties

• De maximale afschakeltijden voor AC voldoen ook voor DC
• De maximale aanraakspanning, volgens de NEN 1010, bij DC is 120 V onder normale omstandigheden en 30 V in natte ruimtes.
• Bewaar geen brandbare stoffen in de buurt van apparatuur die vonken veroorzaakt of veel warmte ontwikkelt.
• Voldoe aan de goede beschermingsmiddelen.
• Net als bij AC dient men na het scheiden van een stroomketen deze stroomketen kort te sluiten en te verbinden met de veiligheidsaarde, om mogelijke effecten van parallel aangesloten voedingsbronnen te voorkomen.
• Voor de keuze en installatie van elektrisch materiaal gelden voor DC-installaties dezelfde eisen als voor AC-installaties.
• Bij DC geschikte schakelaars en beveiligingstoestellen zijn extra maatregelen nodig om de vlamboog te beperken of te blussen.
• De berekeningen voor bepaling van de aderdoorsnede van kabels in DC-toepassingen zijn vergelijkbaar met die voor AC-kabels. Ga uit van de spanningsverlies berekeningsmethode van minder dan 3%

Risico’s bij DC-installaties 

• Let op restspanning van condensatoren bij het schakelen en scheiden. (Deze hebben tijd nodig om te ontladen). Als je zo’n voorwerp geladen aan iemand geeft kan diegene een schok krijgen.
• Een verschil tussen AC & DC is dat in DC stroomkringen nuldoorgangen ontbreken waardoor er geen zelfdovend effect is bij vlambogen (Ook wel een elektrische boog of lichtboog genoemd. Het ontstaat tussen twee elektroden als hier een elektrische lading wordt geleid).
• Het afschakelen van foutstromen en schakelen van DC stromen kunnen vlambogen veroorzaken die vele maten groter zijn dan bij AC installaties. Een beveiligingstoestel moet daarom gemarkeerd zijn met ‘geschikt voor DC’
• DC-lekstromen richten veel meer schade aan dan AC-lekstromen van dezelfde grootte.
• Bij DC-lekstromen door bouwconstructies is de kans op corrosie zeer groot.
• Weet dat je zonnepanelen niet uit kan zetten. Ze leveren altijd stroom als het licht is. Pas daarmee op.
• Een voorbeeld van veiligheid met de goede bescherming bij een installatie is in de volgende video goed te zien: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%MCEPASTEBIN%