Wat is een spanningsdip of -piek

Een spanningsdip of -piek is een snelle verandering van de spanning waarbij een korte daling of stijging optreedt van minimaal 10%. De duur van deze verandering is tussen de 10 milliseconden en 1 minuut. Duurt het langer dan een minuut dan wordt er gesproken over een onderbreking of storing. Dit zijn de standaarden zoals de NEN-EN 50160 het beschrijft.

Als voorbeeld nemen we een middenspanningsaansluiting met een nominale spanning van 10.000 Volt. We spreken van een dip als deze lager wordt dan 9.000 Volt. En een piek is hoger dan 11.000 Volt.

Oorzaken van een dip of piek

De twee belangrijkste oorzaken van een spanningsdip of –piek zijn:

In- of uitschakelen van een groot vermogen
Voor het elektriciteitsnet is het belangrijk dat stroom en spanning in balans is. Wanneer een groot vermogen (bijvoorbeeld een grote motor of transformator) aangezet wordt, vraagt dit ineens een grote hoeveelheid energie van het elektriciteitsnet. De grote stroom richting dit vermogen, veroorzaakt een daling van de spanning. Hierdoor kan de balans op het net verstoort raken. En bij afschakeling valt deze grote vraag ineens weg en heb je het omgekeerde effect.

Deze spanningsverschillen kunnen ook optreden in uw eigen installatie. Om de oorzaak te achterhalen kunt u ook een meting laten uitvoeren. Raadpleeg een installateur voor meer informatie.
Kortsluiting in het elektriciteitsnet
De meeste dips en pieken ontstaan door kortsluiting in het elektriciteitsnet of een installatie. De diepte van een dip of de hoogte van een piek worden bepaald door het soort kortsluiting en de afstand tot de plaats waar het ontstaan is en of het in het laag-, midden- of hoogspanningsnet is opgetreden.De Nederlandse netten zijn zo ingericht dat een dip of piek niet merkbaar zijn in bovenliggende netten. Dit houdt in dat een kortsluiting in een middenspanningsnet niet merkbaar is het hoogspanningsnet, maar wel in het laagspanningsnet. In het verleden is hier bewust rekening mee gehouden in het ontwerp van een transformatorstation waar de spanningsniveaus worden geregeld.
Dit zijn de meest voorkomende oorzaken van kortsluitingen in het elektriciteitsnet:

- Graafwerkzaamheden;
- Technisch falen van netcomponenten;
- Menselijk falen door schakelhandelingen tijdens onderhoudswerkzaamheden of storingen;
- Extreme weersomstandigheden als blikseminslag of harde wind waardoor hoogspanningslijnen tegen elkaar aankomen;
- Vogelnesten kunnen metalen lintachtige stukken bevatten.

Door goed beheer en onderhoud proberen we zoveel mogelijk storingen en kortsluitingen voor te zijn. Helaas zijn technische defecten niet 100% te voorkomen.

Wat zijn de gevolgen

Wanneer het spanningsniveau kort wegvalt, kunnen gevoelige apparaten uitvallen. Een aantal van deze apparaten zijn:

computers t.b.v. aansturing (PLC’s);
frequentieomvormers;
magneetschakelaars.

Deze apparaten spelen een belangrijke rol in bijvoorbeeld productieprocessen. Uitval heeft dan ook gevolgen voor dit hele proces. Het is van belang dat u weet welke apparaten gevoelig zijn voor een spanningsdip of –piek en welk effect uitval op het productieproces heeft.

Maatregelen tegen spanningsverschillen

Er zijn verschillende maatregelen die genomen kunnen worden om het risico van een spanningspiek of –dip te verminderen. Hieronder noemen wij de belangrijkste:

Uninterruptible Power Supply (UPS)
UPS staat voor “Niet Onderbreekbare Voeding”. Dit is een kortdurende noodstroomvoorziening via een batterij of accu. Er zijn een aantal uitvoeringen die verschillen in werking, vermogen en de tijdsduur van het te leveren vermogen. Hieronder beschrijven we een aantal vormen van een UPS:
- Standby UPS (Offline UPS)
  Bij een dip, piek of uitval schakelt dit systeem heel snel over op een noodstroomvoorziening. Deze accu of batterij neemt tijdelijk de voeding van stroom over voor de aangesloten apparaten.
- Line-Interactive UPS
  Naast een tijdelijke noodstroomvoorziening biedt dit systeem ook een vorm van automatisch spanningsregeling (AVR). Dit systeem kan kleine fluctuaties in de netspanning corrigeren zonder over te schakelen naar de noodvoorziening
- Online (Double Conversion) UPS (Continu UPS)
  Bij deze vorm van UPS krijgen aangesloten apparaten altijd elektriciteit via de noodstroomvoorziening. Zo beschermt de noodvoorziening de apparaten tegen spanningsdippen, –pieken en uitval van het stroomnet.
- UPS met vliegwiel
  Deze vorm van Online UPS heeft een vliegwiel. Dit vliegwiel draait op hoge snelheid en slaat energie op. Bij een verstoring neemt het vliegwiel razendsnel de stroomvoorziening over. Wanneer een vliegwiel geen stroom heeft van het net, worden ze vaak aangedreven door een dieselgenerator.
- Dynamic Voltage Restorer (DVR)
  Door middel van een transformator verlaagt of verhoogt dit systeem de spanning. Zo worden dips en pieken in de netspanning gestabiliseerd. Vaak wordt de transformator uit het net gevoed. Hierin schuilt het risico dat bij een grote dip of piek de DVR zijn werkt niet meer kan doen. De transformator in de DVR voeden door een externe gelijkspanningsbron minimaliseert dit risico.
- Static Synchronous Compensator (STATCOM)
  Een statcom reageert onmiddellijk op veranderingen in het stroomnet door reactief vermogen, ook wel blindvermogen, te leveren of absorberen. Op deze manier wordt de spanning op het gewenste niveau gehouden.
- Gevoeligheid van apparatuur
  Naast de voorgenoemde maatregelen is het belangrijk om op de gevoeligheid van apparatuur te letten. De International Electromagnetic Compatibility (IEC) 61000-4-11 en 61000-4-34-norm beschrijft in welke mate een apparaat bestand is tegen dips en pieken. Klasse 2 apparaten schieten doorgaans tekort bij pieken en dips in het Nederlandse elektriciteitsnet. Door gebruik te maken van minimaal klasse 3 apparatuur bent u beter bestand tegen verstoringen in het energienet.

Is jouw installatie bestand tegen een dip of piek?

Wilt u weten of uw installatie bestand is tegen spanningsdips, -pieken of korte uitval? Schakel dan met een gespecialiseerd bedrijf om voor een periode een meting uit te voeren. In het geval dat er grote veranderingen in spanning voorkomen, kan worden vastgesteld of deze afkomstig zijn uit het energienet of binnen uw eigen installatie.

Service