Het probleem: een niet-gedetecteerde gelijkstroomcomponent

Bij een isolatiefout aan voertuig- of laadpaalzijde kan een laadstroom een residuele gelijkstroomcomponent genereren. Een voldoende grote gelijkstroomcomponent kan de werking van bepaalde differentieeltoestellen verstoren: zonder een aan deze situatie aangepaste beveiliging kan de verwachte uitschakeling uitblijven — een veiligheidsprobleem, niet enkel een kwestie van administratieve conformiteit.

De drempel van 6 mA speelt met name een rol bij de detectie van residuele gelijkstroom die gebruikt wordt in bepaalde laadoplossingen. Dit is geen "universele gevarendrempel": het is een coördinatieparameter tussen de laadpaal (of een geassocieerd toestel) en de differentieelschakelaar van het circuit.

Wat het AREI werkelijk oplegt (§7.22.3 en §7.22.4.1)

Hoofdstuk 7.22 van het AREI omkadert de voeding van elektrische wegvoertuigen. Deze vereiste kadert in deAREI-verplichtingen voor het circuit van een laadpaal (toegewezen stroombaan, aarding, keuring). In essentie:

  • elk laadpunt moet beschikken over de toegewezen stroombaan voorzien door het AREI (§7.22.3);
  • de beveiligingstoestellen kunnen geïmplementeerd worden in de vaste elektrische installatie, in de laadpaal, of via een combinatie van beide;
  • voor het betrokken AC-circuit heeft de voorgeschreven differentieelbeveiliging een maximale gevoeligheid van 30 mA (§7.22.4.1.b);
  • wanneer een storende gelijkstroomcomponent mogelijk is, moet een aangepaste beveiliging geïmplementeerd worden.

Dit is dus geen algemene regel van het type "type B verplicht". Type A en type B blijven productfamilies van de markt: de conforme oplossing hangt af van de werkelijke coördinatie tussen de differentieeltoestellen, de eventuele DC-detecties en de volledige architectuur van de installatie.

Twee oplossingen voor de gelijkstroomcomponent

Oplossing 1 — Differentieeltoestel aangepast aan de gelijkstroomcomponent

Een verliesstroombeveiligingstoestel dat zo gebouwd is dat de werking gegarandeerd blijft bij het optreden van een isolatiefout met een storende gelijkstroomcomponent. Een toestel van type B kan aan deze vereiste voldoen naargelang het product en de architectuur, maar het AREI redeneert in de eerste plaats over het vermogen van de beveiliging om correct te blijven functioneren — niet over de commerciële benaming "type B".

Oplossing 2 — Differentieel gecoördineerd met een DC-detectie

Een differentieeltoestel gebruikt in combinatie en coördinatie met een detectietoestel voor residuele gelijkstroom, dat in staat is het laadpunt buiten dienst te stellen. Veelvoorkomend geval op de markt: een type A 30 mA gecombineerd met een DC-detectie op 6 mA (soms aangeduid als RDC-DD of DD-CDC), geïntegreerd in de laadpaal of geleverd door een geassocieerd toestel.

Differentieelbeveiliging 30 mA van een laadpunt met beveiliging aangepast aan de gelijkstroomcomponent of type A met DC-detectie 6 mA
Vereenvoudigd pedagogisch schema: beveiliging 30 mA van een laadpunt en twee benaderingen om de gelijkstroomcomponent te beheren.

Laadpaal, laadpunt en toegewezen stroombaan: drie verschillende begrippen

Een fysieke laadpaal is niet noodzakelijk gelijk aan één enkel laadpunt. Een laadpaal kan meerdere uitgangen of connectoren bevatten. Wanneer ze meerdere ladingen toelaat, moet de analyse uitgevoerd worden op het niveau van elk laadpunt en de reële architectuur van de circuits.

  • Laadpaal — de geplaatste fysieke uitrusting.
  • Laadpunt — de interface die toelaat het voertuig aan te sluiten en op te laden.
  • Toegewezen stroombaan — het elektrisch circuit bestemd voor dit gebruik onder de door het AREI voorziene voorwaarden.

Een laadpaal met twee uitgangen die twee ladingen toelaat, moet dus geanalyseerd worden als een installatie met meerdere laadpunten. Dit betekent niet automatisch "twee differentieelschakelaars in het bord": de beveiligingen kunnen geïmplementeerd worden in de vaste installatie, in de laadpaal, of verdeeld tussen beide naargelang de architectuur. Het detail van de andere regels (toegewezen stroombaan, aarding, keuring) wordt uitgewerkt inschema en AREI-verplichtingen voor een laadpaal.

Type A + DC-detectie 6 mA: een veelvoorkomende oplossing, maar geen universele regel

Wanneer een laadpaal of een geassocieerd toestel een aangepaste detectiefunctie voor residuele gelijkstroom heeft, kan een architectuur met type A mogelijk zijn voor het betrokken punt. Maar men mag niet enkel redeneren op basis van de lokale beveiliging.

Het gemeenschappelijke gedeelte van de installatie stroomopwaarts moet eveneens correct beveiligd blijven.Een lokale detectie van 6 mA laat op zich niet toe te besluiten dat de volledige differentieelarchitectuur stroomopwaarts aangepast is.

Meerdere laadpalen of meerdere laadpunten: opgelet voor de cumulatie van DC-stromen

Zodra er meerdere laadpunten bestaan, stopt de analyse niet meer bij de differentieelschakelaar "net voor" elke laadpaal. Gelijkstroomcomponenten aanwezig op meerdere takken kunnen zich cumuleren in een gemeenschappelijk gedeelte stroomopwaarts.

Neem een eenvoudig pedagogisch voorbeeld: drie laadpunten. Op een gegeven moment vertoont elk punt een residuele DC-component van 4 mA.

  • Lokaal: 4 mA < 6 mA — geen enkele lokale detectie op 6 mA hoeft noodzakelijk te reageren op deze waarde alleen.
  • In het gemeenschappelijke gedeelte: 4 + 4 + 4 = 12 mA DC.

De gelijkstroomcomponent gezien in dit gemeenschappelijke gedeelte kan dus hoger zijn dan de componenten aanwezig op elk van de takken. Het gemeenschappelijke toestel stroomopwaarts kan dan blootgesteld worden aan een gelijkstroomcomponent die zijn werking kan verstoren als dit toestel niet aangepast is aan deze situatie.

Daarom moet men elke lokale beveiliging, de gemeenschappelijke beveiligingen, de topologie, het aantal laadpunten en de werkelijk geïntegreerde DC-functies in de laadpalen analyseren — niet enkel het label "Type A" of "Type B" op één enkel toestel.

Voorbeeld van cumulatie van residuele gelijkstroomcomponenten van drie laadpunten die 12 mA geven in het gemeenschappelijke gedeelte
Bewust vereenvoudigd voorbeeld: elke tak blijft onder 6 mA, maar de gelijkstroomcomponenten kunnen zich optellen in het gemeenschappelijke gedeelte stroomopwaarts.

Waarom een type B stroomafwaarts van een type A niet automatisch alles oplost

Men zou kunnen denken dat het volstaat om een type B te plaatsen op het circuit van de laadpaal. Maar men moet ook het toestel dat ervoor geplaatst is, analyseren.

Als een gelijkstroomcomponent naar een gemeenschappelijk gedeelte van de installatie kan vloeien, moet het type A-toestel stroomopwaarts ook correct kunnen blijven functioneren. Het feit dat het type B stroomafwaarts aangepast is aan de gelijkstroomcomponent, betekent niet automatisch dat het type A stroomopwaarts beschermd is tegen elke storing.

Dit is geen universeel verbod op elke combinatie type A → type B. De conclusie is preciezer: de combinatie kan niet gevalideerd worden door enkel naar het type B stroomafwaarts te kijken; men moet de coördinatie van de volledige keten controleren.

Type B stroomafwaarts van een type A met gelijkstroomcomponent die de beveiliging stroomopwaarts kan beïnvloeden
Het toestel stroomafwaarts kan aangepast zijn aan de gelijkstroomcomponent zonder dat dit volstaat om het toestel stroomopwaarts automatisch te valideren.

Welke architecturen zijn mogelijk met meerdere laadpunten?

Dit zijn mogelijke architectuurprincipes om te analyseren — geen uitputtende normatieve catalogus, noch universele oordelen "toegelaten / verboden". De uiteindelijke conformiteit hangt af van het materiaal, het net, de laadpaal, de fabrieksdocumentatie, de beveiligingen en de volledige architectuur.

A — Aangepaste individuele beveiligingen

Elk laadpunt beschikt over zijn eigen aangepaste differentieelbeveiliging. Het eventuele gemeenschappelijke toestel stroomopwaarts blijft compatibel met de stromen die het kunnen doorkruisen.

B — Type A + lokale DC-detectie

Elke tak kan een type A gebruiken gecombineerd met een DC-detectie wanneer de laadpaal of de oplossing dit toelaat. De gelijkstroomcomponenten in de gemeenschappelijke gedeelten moeten niettemin in rekening gebracht worden.

C — Aangepaste beveiliging stroomopwaarts

Een architectuur kan ook ontworpen worden met een gemeenschappelijke beveiliging waarvan de kenmerken toelaten functioneel te blijven bij de voorziene gelijkstroomcomponenten.

Voorbeelden van differentieelarchitectuurprincipes met meerdere laadpunten
Deze voorbeelden illustreren ontwerpprincipes. De werkelijke conformiteit hangt af van de kenmerken van de beveiligingen, de laadpalen en de installatie.

Differentieel 30 mA en overstroombeveiliging: niet verwarren

Het AREI behandelt ook afzonderlijk de bescherming tegen overstromen in §7.22.4.2. Bepaalde architecturen met meerdere laadpunten kunnen een gemeenschappelijke overstroombeveiliging voorzien wanneer de door het AREI voorziene voorwaarden vervuld zijn — met name wanneer de punten niet gelijktijdig gebruikt kunnen worden.

Dit betekent niet automatisch dat één enkele gemeenschappelijke differentieelbeveiliging van 30 mA de differentieelanalyse van elk punt kan vervangen. Voor de rest van de installatieverplichtingen, zieschema en AREI-verplichtingen voor een laadpaal.

Wat controleren vóór het kiezen van de differentieelschakelaar van een laadpaal?

  1. Hoeveel laadpunten bestaan er werkelijk?
  2. Beschikt de laadpaal over een detectie van residuele gelijkstroom?
  3. Wat is de drempel/het type detectie aangeduid door de fabrikant?
  4. Welke differentieelbeveiliging legt de fabrikant op of laat hij toe stroomopwaarts?
  5. Bestaan er meerdere laadpalen of punten die een gemeenschappelijke beveiliging delen?
  6. Kunnen gelijkstroomcomponenten zich cumuleren in een gemeenschappelijk gedeelte?
  7. Blijven de beveiligingen stroomopwaarts aangepast?
  8. Geeft het eendraadsschema de beveiligingen en circuits correct weer?
  9. Voldoet de configuratie ook aan de andere vereisten van hoofdstuk 7.22?

Deze punten worden gecontroleerd op de exacte technische fiche van de geplaatste laadpaal, niet standaard — dit is wat wij controleren vóór het opstellen van eeneendraadsschema laadpaal.

Veelgestelde vragen

Is een differentieel type B altijd nodig voor een laadpaal?

Nee. Het AREI komt niet neer op "type B verplicht". De oplossing hangt af van de manier waarop de gelijkstroomcomponent beheerd wordt en van de volledige architectuur van de beveiligingen — niet enkel van de differentieelschakelaar net voor de laadpaal.

Wat is het verschil tussen een differentieel type A en type B?

In de marktpraktijk spreekt men vaak van type A en type B om families van verliesstroombeveiligingen aan te duiden die min of meer gevoelig zijn voor bepaalde foutcomponenten. Voor een laadpaal is het reglementaire criterium van het AREI (§7.22.4.1) niet "type B verplicht": het is de garantie op werking bij een isolatiefout met een storende gelijkstroomcomponent, eventueel via een aan de laadpaal gekoppelde DC-detectie.

Laat een laadpaal met detectie 6 mA DC altijd toe een type A te gebruiken?

Niet automatisch. Een lokale detectie kan een architectuur met type A voor het betrokken punt mogelijk maken, maar men moet ook de toestellen stroomopwaarts en de eventuele cumulatie van gelijkstroomcomponenten in de gemeenschappelijke delen van de installatie controleren.

Telt een dubbele laadpaal als één enkele laadpaal?

Men moet vooral redeneren in laadpunten. Eén fysieke laadpaal kan meerdere laadpunten bevatten: de architectuur van de circuits en beveiligingen moet dienovereenkomstig geanalyseerd worden, punt per punt.

Waarom kunnen meerdere laadpalen de keuze van de differentieelschakelaar veranderen?

Omdat gelijkstroomcomponenten aanwezig op meerdere takken zich kunnen cumuleren in een gemeenschappelijk gedeelte van de installatie. Een lokale detectie onder 6 mA zegt op zich niets over wat een gemeenschappelijke differentieelschakelaar stroomopwaarts ziet.

Beschermt een type B geplaatst voor een laadpaal automatisch een type A stroomopwaarts?

Nee. Het type B stroomafwaarts kan aangepast zijn aan de gelijkstroomcomponent zonder dat dit volstaat om te garanderen dat het type A stroomopwaarts nooit verstoord zal worden. De volledige differentieelketen moet gecontroleerd worden.

Hoe weet ik of mijn laadpaal al een DC-detectie integreert?

De informatie staat op de technische fiche van de fabrikant (detectie van residuele gelijkstroom, RDC-DD, DD-CDC of gelijkwaardige benaming). Dit is een punt dat wij systematisch controleren aan de hand van de exacte referentie van uw laadpaal vóór het opstellen van het schema.

Wie moet de juiste beveiliging bepalen?

De beveiliging moet bepaald worden op basis van het AREI, de architectuur van de installatie en de technische documentatie van het gebruikte materiaal — laadpaal, beveiligingen en eventuele DC-detectiefuncties.

Wat gebeurt er als het verkeerde type differentieelschakelaar geïnstalleerd is?

Een niet in rekening gebrachte gelijkstroomcomponent kan de verwachte uitschakeling bij een werkelijke fout verhinderen — een veiligheidsrisico, niet enkel een administratief non-conformiteitspunt. Dit is een systematisch controlepunt bij de opleveringskeuring.