Komt corrosie voor: Antwoord ja. Kun je het voorkomen antwoord: ja. Bij onder andere laadpalen in parkeergarages is sprake van gelijkstroom (DC) en daardoor ontstaat lekstroom. Bij wisselstroom kunnen aardlekschakelaars de stroom af schakelen. Bij gelijkstroom bestaan geen filters die de lekstroom detecteren. Hoe meer laadpalen, (wel afhankelijk van fabricaat) hoe meer lekstroom. Door lekstromen ontstaat corrosie aan wapening van vloeren, wanden, kolommen, stalen damwanden en ijzeren leidingen. Op termijn komt daardoor o.a. de constructieve veiligheid van het gebouw in gevaar. Een Nederlandse Start up, Enincom, heeft een lekstroom filter ontwikkeld die de lekstroom dynamisch corrigeert.

Verwacht wordt dat bij de verplichte periodieke keuring van de elektrotechnische installatie van garages over enige tijd de controle op lekstroom daar onderdeel van wordt. Verzekeraars van gebouwen zullen dat ook de controle daarop gaan vragen. Het lekstroom filter is verkrijgbaar via de ontwikkelaar Enincom en binnenkort via de groothandel. Op dit moment wordt de elektrotechnische installatie branche geïnformeerd.

Alles over DC-lekstromen
Door de energietransitie waar we nu middenin zitten krijgen we steeds meer te maken met systemen die DC-stromen produceren en erop werken. Goede voorbeelden hiervan zijn zonnepanelensystemen en laadpalen. Maar door de grote vraag naar deze systemen laat de kwaliteit van het aanbod soms te wensen over. Het gevolg: veel van deze systemen produceren een veel te hoge DC-lekstroom met alle bijkomende gevaren.

Het onderwerp DC-lekstroom is nog erg onderbelicht binnen de bouw- en installatiewereld maar kan ernstige gevolgen hebben voor gebouwconstructies en metalen infrastructuur onder de grond. Met deze gedachte in het achterhoofd heeft start-up Enincom in Pijnacker onderzoek gedaan naar dit fenomeen en heeft hiervoor een innovatieve oplossing ontwikkeld.

Enincom heeft door middel van een stukje geavanceerde techniek de DC-lekstroomfilter, de KM-DC100 ontwikkeld. Hiermee meten ze door de apparatuur gegenereerde DC-Lekstroom continu en indien nodig dynamisch corrigeren en naar nul brengen.

Wat is DC-lekstroom en hoe ontstaat dit?
AC lekstroom (wisselspanning) is bij de meeste mensen wel bekend en hiervoor zijn diverse type aardlekschakelaars en aardlekautomaten voor in de handel die dit kunnen detecteren en als de lekstroom te hoog wordt de stroom uitschakelen. Het fenomeen lekstroom is daarom niet nieuw, dat bestaat al sinds elektriciteit, maar het is een misverstand om te denken dat bij een DC-systeem (gelijkspanning) de aardlekschakelaar het probleem oplost. De aardlekschakelaar functioneert alleen voor AC-lekstroom. Bij AC-installaties wordt dit in de aardlekschakelaar gemeten en bij het overschrijden van een bepaald niveau schakelt de aardlekschakelaar de desbetreffende groep(en) af en dat is gelijk een signaal naar de beheerder/gebruiker toe om naar de oorzaak van het probleem te kijken.

Bij DC-lekstroom ligt het retourpad van de lekstroom buiten de aardlekschakelaar om via de PE (aarde) en dan werkt het principe van de aardlekschakelaar niet. Daarom is DC-lekstroom een sluipmoordenaar omdat hij niet wordt gedetecteerd maar er wel is en uiteindelijk voor grote ellende kan zorgen dat soms pas na jaren zichtbaar wordt. DC-systemen zoals een PV omvormers of laadpalen zijn nieuw, maar worden vaak aangelegd in of nabij oude gebouwen. Daar heb je te maken met metaalrot van bijvoorbeeld de bewapening van gebouwen. Maar het gaat niet alleen om oudere gebouwen. Ook bij het ontwerp van nieuwe gebouwen is vaak nog te weinig nagedacht over de aanleg van DC. Regelmatig zie je dat ook ondergrondse infrastructuur zoals damwanden en leidingen van metaal te dicht in de buurt van PV-velden (zonnepanelen) liggen. Ook die kunnen aangetast worden door DC-lekstromen.

Wat zijn de mogelijke gevolgen van DC-lekstroom?
Iedere eigenaar van een gebouw waarin DC-omvormers of -laders in gebruik zijn kan te maken krijgen met de risico’s van DC-lekstroom. Door de toename van het aantal PV-omvormers voor zonnepanelen, elektrische auto’s, scooters, fietsen en heftrucks nemen de risico’s voor gebouwen en parkeergarages toe. Neem de laadpalen die als paddenstoelen uit de grond schieten als voorbeeld: vrijwel alle autoladers hebben een DC-lekstroom. Een foutieve gedachten is dat door het toepassen van een aardlekschakelaar dit probleem is opgelost. Dit is echter niet het geval want een aardlekschakelaar neemt de lekstroom niet weg. Als de lekstroom net onder de grenswaarde zit van de aardlekschakelaar zal deze blijven bestaan en wanneer we maar genoeg apparaten hebben zal deze DC lekstroom dus aanzienlijke vormen kunnen gaan aannemen die uiteindelijk veel ellende kunnen veroorzaken. 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.”

Om je een idee te geven waar we het over hebben: als je volgens de IEC een jaar lang een permanente lekstroom (alle lekstromen in je gebouw opgeteld) van 1000mA hebt, dan lost dat 9kg staal op in je gebouw. 1000mA klinkt misschien als veel, maar stel je voor dat je een parkeergarage hebt met tientallen opladers voor elektrische auto’s die allemaal lekstroom veroorzaken kan de totale lekstroom oplopen tot honderden mA. Het telt op. Op termijn kan de parkeergarage zelfs instorten, omdat de wapening oplost. Dit probleem mag dus niet worden onderschat! Hoe hoger de lekstroom hoe sneller het metaal oplost. Bij enkele tientallen mA lekstroom kan het proces dus al intreden. Volgens een interview van de Stichting Gelijkspanning Nederland met de heer Harry Stokman zou volgens berekeningen de stad New York over 40 jaar instorten door lekstroom. We hebben het dus echt over serieuze zaken.

En hiervoor bestaat nog geen norm- en wetgeving?
De norm- en wetgeving heeft gelukkig hier al maatregelen voor genomen, maar in de praktijk zien we dat de normering het doel net voorbijschiet. Zo is het in norm NEN1010 vastgelegd dat het maximale DC-lekstroom die een apparaat mag hebben maximaal 6mA. Op zich is dit een acceptabele hoeveelheid en geeft het verder ook geen alarmerende problemen, maar wanneer er in een parkeergarage bijvoorbeeld, twintig laadpalen naast elkaar worden geïnstalleerd, wordt er opeens 120mA aan DC-lekstroom continu gegenereerd en wanneer het niet zo precies genomen wordt met de 6mA met laadpaal grens, kan de hoeveelheid DC-lekstroom fors toenemen. Studies en onderzoeken in een Zweeds rapport van Energiforsk hebben aangetoond dat bij PV-systemen de DC-lekstroom kan zelf oplopen tot honderden mA’s. Dan kan DC-lekstroom dus snel een groot probleem worden, vooral als er niet goed wordt opgelet bij het ontwerp en de aanleg van een DC-installatie. Door het langzaam wegrotten van de metalen infrastructuur van gebouwen en andere constructie, zien we dat DC-lekstromen een sluipend gevaar is, die als een potentiële tijdbom een groot gevaar kan opleveren.

Daarom participeert Enincom in het platform NEC64 DC van de NEN om met een groep specialisten op gebied van DC oplossingen te bedenken voor dit soort problemen die op ons pad komen bij de huidige energietransitie. De verwachting is daarom ook dat de DC-lekstroom inspectie in de toekomst onderdeel zal worden van de SCIOS Scope 8 en SCIOS Scope 12 keuring. Verzekeraars zullen in de toekomst gaan eisen dat je wat aan je lekstroom gaat doen om te voorkomen dat de gebouwconstructie wordt aangetast door corrosie met eventueel instortingsgevaar. Met een Scope 8 keuring op zak voldoe je aan de eisen van verzekeraars én aan de Arbowet. Ook bij zonneparken zal hier steeds meer aandacht voor komen.

Wat is de oplossing?
Enincom heeft hiervoor de KM-DC100 ontwikkeld. Deze KM-DC100 is zodanig ontworpen dat het apparaat de gegenereerde DC-Lekstroom continu meet en indien nodig deze dynamisch corrigeert. De KM-DC100 is modulair gebouwd waardoor het simpel in iedere verdeelkast of besturingskast kan worden geplaatst op een standaard TS35 DIN-rail. De KM-DC100 is ontwikkeld voor DC-lekstromen tot 100mA en er komt nog een variant voor 50 en 20mA. Wij zijn ervan overtuigd dat de KM-DC100 de installateur en bedrijfspandenbeheerders, maar ook de overheid, een innovatieve en doeltreffende tool in handen geeft om DC-lekstromen tegen te gaan.”

Wanneer ga je over tot plaatsen?
Bij enkele tientallen mA lekstroom kan het proces van galvanische corrosie al intreden.

Hoe zit het met de montage?
“Deze is eenvoudig. De KM-DC20 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 vierpolige installatieautomaat. De montage is eenvoudig. De unit moet worden gevoed met een installatieautomaat zonder aardlekbeveiliging. Je sluit de unit aan op de fase en nul van de installatieautomaat en een aardedraad naar de hoofdaardrail van de kast. Het signaalkabeltje van de meetsensor sluit je aan op de KM-DC100 unit en je monteert de meetsensor om de aardgeleider heen. Dat is alles. Zodra je de installatieautomaat aanzet regelt de unit automatisch de gemeten lekstroom naar nul.

Wie zijn wij?
Enincom is een jong en dynamisch start-up bestaand uit enthousiast team van ingenieurs op gebied van energietechniek, meet & regeltechniek en elektronica die met elkaar een oplossing hebben gevonden voor een veel voorkomend, maar vaak vergeten probleem bij gelijkstroom installaties.

Meer informatie
> DC leakage current filter
> Enincom