De aarding bij een distributiecentrum

Een distributiecentrum heeft meestal het grootste aaneengesloten dakvlak van het hele bedrijventerrein. Precies daarom is de aarding hier geen bijzaak. Bij een dak dat zelf stroom opwekt, is de aarding niet iets wat je er losstaand naast ontwerpt: het hoort bij het dakvlak zelf, en bij een stalen felsdak met geïntegreerde cellen ligt dat wezenlijk anders dan bij panelen die met beugels op een pannendak of een bitumen dak staan.

Waarom de aarding hier begint bij het staal

Bij een gewoon paneel op beugels is het paneel een los bouwdeel boven op een dak dat er niet elektrisch bij hoort. De aarding van zo'n installatie loopt via het frame, de beugels en een aparte aardleiding naar de aardrail in de meterkast of het schakelstation. Het dakvlak eronder doet elektrisch niets; het is drager, niet geleider.

Bij een stalen felsbaan met de cellen erin verwerkt is dat anders. Het dakvlak is zelf een groot, aaneengesloten metalen vlak van Sendzimir verzinkt staal, en dat vlak ligt vol met stroomvoerende cellen die op dezelfde banen zitten die het dak dicht houden. Die banen zijn onderling verbonden via de klemmen onder de fels, en dat betekent dat het hele dakvlak elektrisch met elkaar in verbinding staat. Een dakvlak dat elektrisch één geheel is, moet ook als één geheel geaard worden, en niet per paneel of per rij.

Bij een distributiecentrum loopt dat dakvlak vaak door over honderden meters, soms zonder onderbreking dan een paar lichtstraten of luchtbehandelingsunits. Elke doorvoer, elke unit, elke overkapping die op het dak staat, moet in die aarding worden meegenomen. Dat is geen kwestie van een paar aardpennen bijzetten; het is een doordacht netwerk dat op de tekening al klopt voordat de eerste baan gelegd wordt.

Waar de aardpunten zitten en wat ze doen

De aarding van het dakvlak wordt op vaste, vooraf bepaalde punten aangesloten op de hoofdaardleiding van het gebouw, meestal bij de dakranden, bij de doorvoeren naar binnen en bij de plek waar de kabels het dak verlaten. Hoe die stroom precies naar binnen gaat, leggen we uit bij hoe de stroom naar binnen komt bij een distributiecentrum, en de aarding volgt in de praktijk vaak hetzelfde tracé: dezelfde doorvoeren, dezelfde schachten, dezelfde plek bij de omvormer.

Elk aardpunt heeft twee taken. De eerste is veiligheid: bij een storing, een kortsluiting of een blikseminslag moet de stroom een gecontroleerde weg naar de grond hebben, zodat er nooit spanning op het dakvlak blijft staan waar een monteur, een dakdekker of een onderhoudsploeg overheen loopt. De tweede taak is potentiaalvereffening: alle metalen delen op en aan het dak, van de felsbanen tot de dakranden, de regenpijpen en de stalen dakopstanden voor units, moeten op hetzelfde elektrische potentiaal gehouden worden. Zonder die vereffening kunnen er spanningsverschillen ontstaan tussen bijvoorbeeld het dakvlak en een metalen ladder die ertegenaan staat, en dat is precies wat je met een goede aarding voorkomt.

Bij grote distributiecentra komt daar een schaalfactor bij die bij een kleiner gebouw niet speelt. Een dakvlak van enkele duizenden vierkante meters heeft vaak meerdere aardingsgroepen nodig, elk met een eigen aansluiting op de hoofdaarde, om te voorkomen dat bij een storing de hele lengte van het dak stroom moet afvoeren via één enkel punt. Dat is een detail dat op tekening wordt uitgewerkt, per dakvlak en per indeling van het gebouw, en niet iets waar een vast getal op te plakken is.

Het net als beperkende factor, niet het dak

Bij veel distributiecentra is de vraag niet of het dak genoeg oppervlak heeft om stroom op te wekken. De vraag is of het elektriciteitsnet de aansluiting kan verwerken. Een dakvlak van tienduizend vierkante meter kan in theorie een aanzienlijk vermogen leveren, maar als de netaansluiting van het pand daar niet op is ingericht, of als de netbeheerder in dat gebied geen ruimte meer heeft voor teruglevering, is dat de grens, niet het dak.

Dat heeft ook gevolgen voor hoe de aarding wordt opgezet. Waar de omvormer komt, hangt bij een distributiecentrum vaak samen met waar de netaansluiting zich bevindt, zoals te lezen is bij waar de omvormer komt bij een distributiecentrum, en de aardingsgroepen worden zo ingedeeld dat ze logisch aansluiten op die indeling. Bij een pandeigenaar die vooraf al weet dat de netaansluiting beperkt blijft, kan de aarding en de bekabeling zo ontworpen worden dat een deel van het dak nu wordt aangesloten en een later deel zonder ingrijpende aanpassingen kan worden toegevoegd, zodra er op het net meer capaciteit vrijkomt.

Wat dit in de praktijk betekent bij oplevering

Bij de bouw of renovatie van een distributiecentrum wordt de aarding niet apart geregeld door de dakdekker en apart door de installateur. Dat werkt niet, want de aarding van het dakvlak en de aarding van de elektrische installatie in het gebouw moeten één samenhangend geheel vormen. In de praktijk betekent dat overleg tussen de dakbouwer, de installateur en vaak ook de netbeheerder, al in de fase van tekenwerk, voordat er één baan op het dak ligt.

Bij opleveringen wordt de aarding gemeten en vastgelegd: de overgangsweerstanden tussen de aardpunten en de hoofdaarde, de doorverbinding van het dakvlak als geheel, en de aansluiting op eventuele bliksembeveiliging als die op het gebouw aanwezig is. Dat is geen momentopname; bij een dakvlak van deze omvang wordt dat na oplevering ook periodiek gecontroleerd, samen met het reguliere onderhoud van het dak, zoals beschreven bij wat er aan onderhoud nodig is bij een distributiecentrum.

Waarom dit anders ligt dan bij panelen op een pannendak

Het verschil met een gewoon paneel op een pannendak zit niet alleen in de schaal, maar ook in de aard van het probleem. Bij panelen op een hellend pannendak is de dakbedekking zelf niet geleidend; alleen de panelen en hun frames moeten geaard worden, los van de dakconstructie eronder. Bij een stalen felsdak is het dakvlak zelf onderdeel van het elektrische systeem, en dat vraagt om een aanpak waarbij het dak en de opwekking vanaf het begin als één geheel worden ontworpen, niet als twee losse systemen die achteraf aan elkaar gekoppeld worden.

Voor een distributiecentrum met zijn grote, vlakke, aaneengesloten dakoppervlak is dat juist een voordeel: de aarding hoeft niet per rij panelen herhaald te worden, maar wordt op een beperkt aantal logische punten geregeld voor het hele dakvlak. Hoeveel aardpunten dat precies worden en waar ze exact komen, hangt af van de indeling van het gebouw, de aanwezige dakopstanden en de eisen van de netbeheerder. Dat rekenen wij uit op tekening, per project, samen met de installateur die verantwoordelijk is voor de aansluiting op het net.