Aardelektroden — funderingsaarder, staafaarder en ringaarder (§542)
Aardelektroden — funderingsaarder, staafaarder en ringaarder (§542)
Een aardlekschakelaar en een correcte lusimpedantie (zie de lusimpedantiemeting-Zs-gids) zijn pas zo goed als de aardelektrode waarop het hele beschermingssysteem uiteindelijk steunt. NEN 1010 §542.2.1 somt de toegestane typen aardelektroden op en stelt eisen aan hun uitvoering.
Toegestane typen aardelektroden
Volgens §542.2.1 zijn onder meer toegestaan:
- Staafaarders en aardpijpen — verticaal de grond in geslagen elektroden.
- Strip- en draadvormige aardgeleiders — horizontaal in de grond gelegd.
- Aardplaten.
- Funderingsaarders — een elektrode die is opgenomen in de fundering van een gebouw (meestal een gesloten lus koperdraad of -band in het betonnen funderingslichaam).
- Wapening van betonconstructies in de grond (onder voorwaarden).
- Metalen waterleidingnetten — alleen met schriftelijke toestemming van de leidingbeheerder, en niet als enige aardvoorziening.
Materiaal en uitvoering
De norm vereist dat een aardelektrode zijn aardverspreidingsweerstand voldoende laag houdt, ook wanneer de grond uitdroogt of bevriest, en dat materiaal en constructie voldoende corrosiebestendig zijn. Gangbare uitvoeringen: massief koper (diameter 15 mm, of 12 mm indien uitsluitend voor bescherming tegen elektrische schok) of thermisch verzinkt staal (diameter 16 mm).
Let op: de exacte minimale afmetingen en materiaalcombinaties zijn tabel-specifiek in de norm en hangen af van de toepassing (uitsluitend schokbescherming versus volledige aardingsfunctie) — dit artikel geeft het overzicht van elektrodetypen, geen volledige materiaaltabel.
Funderingsaarder als standaardkeuze bij nieuwbouw
Bij nieuwbouw is de funderingsaarder tegenwoordig de meest gangbare oplossing: een gesloten lus die vóór het storten van de fundering wordt aangebracht en daarna in het beton is ingesloten. Voordelen ten opzichte van een losse staafaarder:
- Groot contactoppervlak met de grond over de volledige omtrek van het gebouw, wat doorgaans een lagere en stabielere aardverspreidingsweerstand geeft dan een enkele staafaarder.
- Minder gevoelig voor uitdroging van de bovenste grondlaag, omdat de lus zich onder de fundering bevindt.
- Geen extra ruimte buiten het gebouw nodig, in tegenstelling tot een staaf- of ringaarder rond het gebouw.
Een ringaarder (een lus in de grond rond het gebouw, buiten de fundering) is het alternatief wanneer een funderingsaarder achteraf niet meer mogelijk is — bijvoorbeeld bij een bestaande installatie waar de oorspronkelijke aardvoorziening ontoereikend blijkt.
Praktische relevantie
Bij een teeltbedrijf of bedrijfshal met een TT-stelsel (zie de TN/TT/IT-vergelijking in de aarding-gids) is de kwaliteit van de eigen aardelektrode direct bepalend voor de aanspreekstroom van de RCD: een te hoge aardverspreidingsweerstand kan ertoe leiden dat de berekende aanraakspanning bij een aardfout de toegestane grens overschrijdt, ook als de RCD zelf correct functioneert. De aardverspreidingsweerstand wordt periodiek gecontroleerd — zie de aardingsweerstand-meting-gids voor de meetmethode.
Veelgemaakte fouten
- Een metalen waterleiding als enige aardelektrode gebruiken zonder schriftelijke toestemming van de leidingbeheerder — niet toegestaan volgens §542.2.1, en bovendien onbetrouwbaar bij vervanging van leidingdelen door kunststof.
- Een enkele korte staafaarder plaatsen in droge of zandige grond zonder de aardverspreidingsweerstand te meten — dit kan resulteren in een weerstand die ruim boven de vereiste waarde ligt, vooral in droge zomers.
- Geen rekening houden met corrosie bij het combineren van verschillende metalen in de aardvoorziening (zie ook de kabelschoenen-gids over galvanische corrosie bij koper-aluminium-verbindingen) — hetzelfde principe geldt voor aardelektroden.