Manuele of automatische omschakelaar voor je aggregaat?

Een manuele omschakelaar volstaat als er altijd iemand in de buurt is en een paar minuten zonder stroom geen schade geven. Kies een automatische omschakelaar als niemand 's nachts naar het aggregaat moet lopen. Kunnen je servers, sturingen of lijnen zelfs geen 10 seconden overbruggen? Zet dan een batterij vóór het aggregaat. Onze gids over de juiste noodstroomvoorziening vergelijkt UPS, aggregaat en batterij in het algemeen. Dit artikel gaat over de omschakeling tussen je net, je aggregaat en je verbruikers. Een batterij die enkel op een panne wacht, betaalt zich zelden terug. Een bedrijfsbatterij die ook je piek afvlakt en zonnestroom opslaat, wel.

Misschien kocht je het aggregaat na één slechte stroompanne. Of het stond er al toen je het pand kocht. Het staat op de koer, en het plan is eenvoudig: valt de stroom uit, dan loopt iemand naar buiten en zet de schakelaar om. Tot de panne om drie uur 's nachts komt, op een zondag. Of iemand zet de schakelaar wel om, maar de servers en de lijn zijn al gestopt.

Wat je makkelijk over het hoofd ziet: een aggregaat is maar zo goed als de manier waarop het op je verbruikers wordt aangesloten. Een manuele omschakelaar hangt af van een persoon. Een automatische laat nog steeds seconden stroomloos, en alle motoren starten tegelijk opnieuw. En een aggregaat dat al een jaar niet onder belasting draaide, start misschien niet.

Een klant in Maasmechelen had een stroomgroep voor noodgevallen, die alleen maar stond te wachten. Ons semi off-grid systeem maakte die echt nuttig. De klant kiest nu tussen het net en de stroomgroep als lader voor zijn eigen off-grid systeem, met 24 kVA en 30,8 kWh.

Kan je een aggregaat aansluiten zonder omschakelaar?

Nee. Op een site met een netaansluiting mag het aggregaat het net nooit kunnen raken. Een omschakelaar zorgt ervoor dat je verbruikers aan één bron tegelijk hangen: het net of het aggregaat.

Zonder omschakelaar kan het aggregaat stroom terugsturen in de straatkabel, terwijl de technici van de netbeheerder die kabel spanningsloos verwachten. De omschakelaar belet ook dat je aggregaat de hele straat probeert te voeden en overbelast raakt.

Het AREI, het Belgische reglement voor elektrische installaties, is duidelijk over het toestel zelf. De inrichting die tussen twee bronnen omschakelt, moet alle actieve geleiders onderbreken, dus ook de nul. En ze mag de bronnen nooit ontijdig parallel schakelen. In een TN-net mag de geaarde geleider gesloten blijven, als beide bronnen dezelfde aardverbinding hebben.

De netregels volgen dezelfde lijn. Synergrid C10/11, de Belgische regel voor productie-installaties op het net, geldt niet voor een noodvoedingssysteem dat geen stroom naar het net kan sturen. Zo'n systeem voedt alleen de verbruikers erachter. Ons artikel over wat het afschakelplan voor je bedrijf betekent legt uit waarom back-up nu het bekijken waard is.

Manuele of automatische omschakelaar voor je aggregaat: wat is het verschil?

Een manuele omschakelaar zet iemand met de hand om. Een automatische omschakelaar (ATS) bewaakt het net, start het aggregaat en schakelt zelf om. Beide laten een gat terwijl het aggregaat opstart. Alleen een batterijsysteem dicht dat gat.

Een manuele omschakelaar heeft meestal drie standen: net, 0 en aggregaat (I-0-II). Je gaat altijd door de stand 0, dus de twee bronnen raken elkaar nooit. Voor een driefasige site met nul is dat een 4-polige omschakelaar.

Een omschakelaar met open overgang werkt volgens "break before make": hij opent de ene bron voor hij de andere sluit. Dat is het gewone type voor noodstroom. Een omschakelaar met gesloten overgang werkt "make before break": hij koppelt het aggregaat even met het net, en daarvoor moeten beide bronnen synchroon lopen.

Hoe werkt een automatische omschakelaar (ATS) bij een stroomuitval?

De ATS merkt dat het net weg is, geeft het aggregaat een startsignaal en wacht tot de spanning stabiel is. Pas dan koppelt hij je verbruikers. Komt het net terug en blijft het, dan schakelt hij terug en laat hij het aggregaat onbelast afkoelen.

Hoe lang duurt dat? De Amerikaanse norm voor noodstroom NFPA 110 kent een klasse "Type 10". Die vraagt bruikbare stroom binnen 10 seconden na een panne. Dat is de maatstaf voor goede noodstroomaggregaten. Tien seconden is lang genoeg om servers, sturingen en productielijnen te laten stilvallen.

Ook de start zelf is een zwaar moment. Elektrische motoren trekken enkele seconden twee tot twaalf keer hun normale stroom, volgens Auburn University. Koppelt de ATS de hele site in één keer, dan willen alle compressoren, pompen en ventilatoren samen starten. Het aggregaat moet op dat moment gedimensioneerd zijn, niet alleen op het vermogen in bedrijf.

Een ATS kan alleen een aggregaat starten dat een startingang op afstand en een automatische motorsturing heeft. Ons artikel over een generator met batterij legt uit hoe die tweedraadsstart werkt in een off-grid systeem.

Wanneer volstaat een manuele omschakeling, en wanneer moet ze automatisch?

Voor veiligheidsinstallaties beslist het AREI: de veiligheidsbron moet automatisch inschakelen. Denk aan verbruikers die mensen beschermen. Voor andere belangrijke verbruikers beslist de uitbater op basis van een risicoanalyse.

Het AREI noemt die andere verbruikers kritische installaties. De voorbeelden zijn een productielijn, een serverlokaal, een controlezaal en een gebouw voor industriële veehouderij. De uitbater stelt de lijst op, bepaalt hoe lang elke verbruiker moet blijven werken en houdt de analyse ter beschikking van het erkend organisme.

Heb je dieren? Ons artikel over ventilatie in de stal bij een stroomuitval gaat over alarmen en de start van het aggregaat op een boerderij.

Wanneer schakelt een batterij zonder onderbreking om?

Als je kritische verbruikers aan een batterijomvormer/lader hangen in plaats van rechtstreeks aan de omschakelaar. Een Victron Quattro neemt de voeding over in minder dan 20 milliseconden, snel genoeg om computers te laten doorwerken. Het aggregaat start dan op de achtergrond.

De Quattro heeft twee AC-ingangen, bijvoorbeeld het net en een aggregaat. Hij schakelt automatisch naar de bron die beschikbaar is. Zijn hoofduitgang heeft de no-break-functie: valt het net weg, dan voedt de batterij de verbruikers meteen.

Dat verandert de job van het aggregaat. Het aggregaat moet niet meer bij elke panne starten. Het start pas als de batterij bijna leeg is. Een Victron GX-sturing sluit het startcontact op voorwaarden zoals de laadtoestand van de batterij of de belasting.

Het aggregaat krijgt ook tijd om warm te draaien. De GX geeft het startsignaal, maar de omvormer/lader koppelt het aggregaat pas na de opwarmtijd. Voor de motor stopt, gaan de verbruikers terug naar de batterij om af te koelen. Net op de ene ingang, aggregaat op de andere? Dan kan de GX het aggregaat laten draaien tot het net terug is.

Victron beschrijft deze opstelling ook voor batterijsystemen op het net: een dieselaggregaat als back-up voor lange netpannes. In onze mediasectie staat een video van een Victron back-upsysteem voor een verkeerstoren op een luchthaven. Ook ons semi off-grid systeem gebruikt een automatische transferswitch, tussen het net en je eigen batterijsysteem. Dat werkt tot 75,6 kVA (3 x 400 V + N, 63 A).

Heb je achter de batterij nog een UPS nodig? Ons artikel over welke omvormer een bedrijf echt nodig heeft vergelijkt UPS, hybride omvormer en batterijomvormer.

Kan je je bestaande aggregaat houden en er een batterij bij zetten?

Ja, en meestal krijgt het aggregaat zo een kleinere, betere job. Verschillende van onze projecten begonnen met een aggregaat dat er al stond.

In Maasmechelen stond de stroomgroep klaar voor noodgevallen. Met het semi off-grid systeem kiest de klant het net of de stroomgroep als lader. Zelfs bij een thuisbatterij in Maaseik kreeg een generator die er al stond een off-grid modus met aansluiting voor de stroomgroep (9 kVA, 15,4 kWh).

Op een boerderij in St-Georges-sur-Meuse, zonder straataansluiting, draaide vroeger de hele site op een stroomgroep. Na zonnepanelen en een batterij van 30 kVA en 46,2 kWh dient die enkel nog als back-up.

Een batterij werkt ook op dagen zonder panne. Ze kan je pieken afvlakken en zonnestroom opslaan, terwijl een vaste reserve vergrendeld blijft voor de panne. Ons artikel over peak shaving met een batterij legt de dimensionering uit. Voor een koelcel rekent ons artikel over hoe lang een batterij je koelcel koel houdt de uren uit.

Hoe vaak test je het aggregaat en de omschakeling?

Minstens één keer per jaar met een echte omschakeling onder belasting, en vaker zonder belasting. Voor kritische installaties vraagt het AREI onderhoud en toezicht, met een omschakelingstest onder belasting minstens één keer per jaar. De testen worden gedocumenteerd.

Het AREI noemt wat toezicht inhoudt: het brandstofniveau, het laadniveau van de batterijen en de hulpinstallaties van de bron. De Amerikaanse norm NFPA 110 gaat verder voor noodaggregaten: minstens één keer per maand laten draaien, minstens 30 minuten, met voldoende belasting.

Een Victron GX kan automatisch een periodieke testrun doen en houdt draaiuren en onderhoudsintervallen bij. Een echte test met het net uitgeschakeld toont drie dingen. Start het aggregaat? Schakelt de omschakelaar om? Komen alle verbruikers terug?

Wat gebeurt er als je ons vraagt je back-up te bekijken?

We starten bij je verbruikers en wat een panne je kost, niet bij een toestel.

1. Stap 1: Analyse en dimensionering. We lijsten op welke verbruikers niet mogen stoppen, welke een paar seconden kunnen wachten en welke uit mogen blijven. Ontbreken er gegevens, dan meten we eerst een korte periode je verbruik.
2. Stap 2: Technisch ontwerp. We bepalen wat achter de batterij komt, wat op het aggregaat blijft en hoe het aggregaat start.
3. Stap 3: Installatie en indienststelling.
4. Stap 4: Opvolging en ondersteuning. Je volgt de batterij, de draaiuren van het aggregaat en de omschakelingen in de app en het VRM-portaal. Onze monitoringsoftware toont ook je verbruik per fase.

Onze batterijsystemen voor bedrijven gaan van kleine kmo-installaties tot modulaire systemen tot 1 MW. Noodstroom en bedrijfscontinuïteit zijn een van hun taken.