April 2024
Laat bliksem geen klap uitdelen
Door de klimaatverandering wordt het weer onstuimiger en dat verhoogt het risico op blikseminslag. Zo’n inslag kan in milliseconden forse schade veroorzaken aan kostbare apparatuur. We vroegen twee experts op het gebied van overspanning en aarding wat er precies speelt bij blikseminslag. En, wat bedrijven of particulieren kunnen doen om de schade te voorkomen.
Ongeveer 200.000 keer per jaar slaat in Nederland de bliksem in. Door de opwarming van de aarde is de verwachting dat het weer nog onstuimiger zal worden, met meer elektrische ontladingen in de atmosfeer tot gevolg. Als een bliksemontlading inslaat nabij of in een gebouw kan dat forse schade opleveren aan elektrische en elektronische apparatuur. Overigens is elke vorm van (plotselinge) overspanning een risico. Dus ook statische elektriciteit op een fabrieksvloer of stroomuitval door netproblematiek kan schade veroorzaken. Dat die schade fors kan zijn komt mede door de toename aan elektrische apparaten. Zeker nu elektrificatie het speerpunt is van de verduurzaming.
Toename apparatuur
Rien van den Heuvel, algemeen directeur van Jules Goossens bliksembeveiliging, wijst op het risico door de toename aan apparatuur. ‘Er staat steeds meer gevoeligere en complexere elektrische apparatuur zowel bij bedrijven als bij de mensen thuis. Maar ook zijn er de omvangrijke computernetwerken in bedrijven. Daarnaast komen er op daken steeds meer apparaten te staan: luchtbehandelingskasten, zonnepanelen enzovoort. Het belang om deze apparatuur te beschermen tegen overspanning neemt vanwege de klimaatverandering beslist toe.’ Olaf Braam, directeur van Hommema Bliksembeveiliging beaamt dit. ‘Denk ook aan warmtepompen en elektrische auto’s. Er kan en gaat dus ook steeds meer kapot bij grote spanningspieken. We zijn vanuit Techniek Nederland in contact met het verbond van verzekeraars om cijfers te krijgen over die toename van inslag en ook de kosten van schade door overspanning. Eigenlijk zien we bij ons bedrijf al heel lang de gevolgen bij klanten die zich onvoldoende de risico’s gerealiseerd hebben.’
Echt gevaarlijk
De experts wijzen op de gevolgen van blikseminslag. Braam: ‘Een warehouse van een supermarkt, een datacentrum of een distributiecentrum met een dak vol pv-panelen is kwetsbaar. Daar liggen veel kabels die apparatuur verbinden. Bij een inslag kan overspanning door inductie grote gevolgen hebben. Koelcellen die uitvallen, computers die defect raken en allerlei elektrisch bediende objecten, zoals deuren, werken niet meer. En er kan brand ontstaan. Dit wil je als bedrijf allemaal echt niet meemaken.’
Van den Heuvel ziet de risico’s vooral bij de bedrijventerreinen en de buitengebieden. ‘Een stadswijk met dichte bebouwing loopt minder direct gevaar op blikseminslag door de fijnmazige netwerken daar. Een verzekeraar kan overigens wel eisen van iemand met een rieten dak op het woonhuis dat er bliksemafleiding is.’
Collega Ben van Grondelle, senior sales engineer, vult aan: ‘Overspanning zoekt letterlijk ‘de weg van de minste weerstand’. Zo kan het dus in netwerken in gebouwen komen en dus in computers, in machines, in televisies. En spanningspieken kunnen schade geven aan elektronische componenten in computers en printplaten. Bijvoorbeeld printplaten kunnen dan in brand gaan, zelfs meterkasten kunnen daardoor exploderen. We hebben het meegemaakt dat na een inslag in een meterkast waarin de stoppenhouders nog van bakeliet waren, die als granaatscherven in de deur zaten.’
‘Soms wordt schade door blikseminslag pas na maanden opgemerkt. Elektronische componenten kunnen bijvoorbeeld sterk verouderen door een inslag, maar wel blijven werken. Storingen treden dan later op en worden niet altijd herkend als een gevolg van een overspanning.’
‘Er kan en gaat steeds meer kapot bij grote spanningspieken’
Meterkast beveiligen
Bij het voorkomen van schade door blikseminslag is aarding het centrale begrip. Van den Heuvel: ‘Storing door inductie of statische oplading kun je het best voorkomen door potentiaalvereffening. Alles aarden, iets wat eenvoudig is bij metalen leidingen. Bij actieve delen van een elektrische installatie moet dan een overspanningsbeveiliging aangebracht worden, want dan is directe aarding niet mogelijk. Ook in de meterkast kun je een overspanningsbeveiliging aanbrengen. Moderne verdelers hebben wel een betere elektrische veiligheid, maar zijn niet tegen dit type overspanning beschermd.’
Braam gaat dieper in op het nemen van maatregelen in de meterkast. ‘Ons elektriciteitsnet is gebaseerd op een netfrequentie. Frequentie is als het ware de snelheid bij een wisselspanning. Hoe sneller de spanning ‘wisselt’ hoe hoger de frequentie, dus hoe hoger de snelheid. Onze netfrequentie is heel stabiel, ongeveer 50 Hz. Dat noemen we laagfrequent. De frequentie van bliksem is wel 20.000 Hertz en dat is dus hoogfrequent. Om een hoogfrequente stroom tegen te houden, zijn heel andere technieken nodig dan nu standaard in onze meterkast zitten. Een bliksempuls wordt niet gestopt door een standaard aardlekschakelaar of veiligheid. De bliksemimpuls is er al doorheen voordat de beveiliging kan reageren. In de nieuwe norm voor elektrische veiligheid staat nu wel een deel opgenomen over overspanningsafleiders. Elke elektro-installateur zou daarom moeten toetsen of deze componenten noodzakelijk zijn volgens Nen 1010: 2020. Zelf heb ik een overspanningsafleider in mijn meterkast geplaatst. Dat kost wel een paar honderd euro, maar het geeft wel een heel stuk extra bescherming tegen pulsen die via kabels en leidingen je huis kunnen binnenkomen.’
Beveiligingsklassen
Welke techniek voor beveiliging hoort bij welke toepassing? Braam: ‘De techniek blijft voor elk te beschermen object hetzelfde en is beschreven in de internationale norm Nen-EN-IEC 62305. Er zijn wel verschillende beveiligingsklassen: zwaar beveiligd of licht beveiligd. Doe je het heel goed en kijk je ook naar risico’s van indirecte inslagen – dus via kabels en leidingen tot in je installatie – dan tref je maatregelen volgens het zogenaamde zoneconcept. Bij kritische zones zijn dan dus meer maatregelen nodig. In de basis zijn er dan twee technieken. Eén bestaat uit een vermaasd daknet van leidingen op het dak, aangevuld met vereffeningen of kleine opvangers. Aan de hand van deze modellen kun je dan maatregelen nemen in vier klassen; LP1 tot en met LP4 (LP staat voor ‘lightning protection’, red.) waarbij LP1 de hoogste klasse veiligheid is met een heel fijne vermazing om de vijf meter en LP4 de laagste met een vermazing van twintig meter. De andere oplossing is het plaatsen van grote opvangers die als een soort paraplu werken. Alles onder die ‘paraplu’ is dan beschermd.’
‘Een bliksempuls wordt niet gestopt door standaard aardlekschakelaars’
Verzekeren niet verplicht
Bliksembeveiliging gaat over het afdekken van risico’s. Hoe zit het met verzekeringen? Van den Heuvel: ‘Het probleem in Nederland is dat het vanuit verzekeringen niet verplicht is om aarding, overspanning- en bliksembeveiliging toe te passen. Tenzij het bedrijf in de chemie actief is, dan is het verplicht vanwege de hinderwet. De premies houden bedrijven ook tegen om overspanningsschade te verzekeren en maatregelen te nemen. Ook al omdat het bij een eerste keer onder de brandverzekering valt. Alleen als overspanningsschade op dezelfde locatie frequent voorkomt zal een verzekeraar eisen gaan stellen. Ik denk ook dat men meer zal gaan kijken naar weervoorspellingen. Hoeveel onweersdagen en waar die voorkomen.’
Wat gebeurt er bij een blikseminslag?
Een bliksem is een grote elektromagnetische ontlading. De bliksem slaat in en kan induceren op allerlei geleiders. De spanning zoekt de weg (van positief naar negatief) met de minste weerstand door alle typen kabels (data, elektra) en andere geleiders. In netwerken en in gebouwen en apparatuur ontstaat overspanning met schade, uitval, brand en/of ontploffing als mogelijk gevolg.
Bliksembeveiliging en bedrijfszekerheid
Er is volgens de experts beslist te weinig aandacht voor bliksembeveiliging. Vaak is het een sluitpost in de uitvoering bij de bouw. Dit terwijl een goede beveiliging kan voorkomen dat cruciale processen uitvallen of mensen gevaar oplopen door plotseling hoge overspanning. Ook particulieren zouden meer oog moeten hebben voor bliksembeveiliging. Kostbare elektrische apparatuur zoals warmtepompen, pv-panelen, elektrische fornuizen en laadpalen met daaraan de e-auto zijn het beschermen waard.
De techniek van bliksembeveiliging zorgt voor het operationeel blijven van het woongenot of bedrijfszekerheid. Om deze reden is het noodzakelijk dat er vroeg in het engineeringsproces aan bliksembeveiliging en overspanningsbeveiliging wordt gedacht en niet ná de oplevering van een gebouw als de beurzen alweer gesloten zijn. Bliksembeveiliging is geen restpost, maar vooral een beschermende riskmanagement tool.
Tekst: Tom de Hoog
Fotografie: Jules Goossens, Hommema, iStock
Lees meer artikelen in het dossier Beveiliging