Bij het installeren van een 11 kW laadpaal is de beveiliging in de groepenkast een belangrijk onderdeel van de installatie. Vaak wordt hiervoor een aparte 3-fase aardlekautomaat toegepast.

Maar welke uitvoering kies je?

Is een B16 30mA aardlekautomaat voldoende, of is het verstandig om een B20 30mA te gebruiken? En hoe zit het met een B- of C-karakteristiek, aardlekbeveiliging, bekabeling en langdurig laden?

Er bestaat niet één antwoord dat voor iedere laadinstallatie hetzelfde is. De juiste aardlekautomaat hangt af van de laadpaal, de elektrische auto, bekabeling, fabrikantvoorschriften én de omstandigheden in de groepenkast.

In dit artikel leggen we uit waar je op kunt letten.

Waarom een aparte aardlekautomaat voor een laadpaal?

Een aardlekautomaat, ook wel RCBO genoemd, combineert twee beveiligingsfuncties:

overstroom- en kortsluitbeveiliging + aardlekbeveiliging

Dat maakt een aardlekautomaat praktisch voor een laadpaal. De laadgroep krijgt hiermee een eigen beveiliging tegen overstroom en aardlek.

Een storing in de laadgroep hoeft daardoor niet automatisch andere normale eindgroepen achter een gezamenlijke aardlekschakelaar uit te schakelen.

Voor een 11 kW laadpaal wordt doorgaans een 3P+N aardlekautomaat gebruikt, omdat het laadpunt over drie fasen wordt aangesloten.

[INTERNE LINK → collectie 3-fase aardlekautomaten]

Hoeveel stroom gebruikt een laadpaal van 11 kW?

Een 11 kW laadpaal gebruikt bij volledig 3-fase laden ongeveer 16A per fase.

De berekening is bij benadering:

√3 × 400V × 16A ≈ 11,1 kW

Daarom spreken we bij een 11 kW laadpunt meestal over:

3 × 16A

Dit is meteen de reden waarom zowel 16A als 20A aardlekautomaten regelmatig worden toegepast of overwogen bij laadinstallaties.

De uiteindelijke keuze vraagt echter om iets meer uitleg.

B16 of B20 voor een laadpaal van 11 kW?

Op basis van alleen het laadvermogen lijkt B16 logisch.

De laadpaal vraagt maximaal ongeveer 16A per fase en een B16 aardlekautomaat heeft een nominale stroom van 16A.

Een B16 kan dan ook een passende keuze zijn voor een 11 kW laadpaal, mits de complete installatie daarvoor correct is ontworpen.

Toch wordt in de praktijk ook regelmatig voor B20 gekozen.

Wanneer dezelfde laadpaal op maximaal 16A blijft ingesteld, ontstaat het volgende verschil:

Een B20 zorgt dus niet voor een hoger laadvermogen wanneer de laadpaal op maximaal 16A blijft ingesteld.

Het verschil zit vooral in de marge tussen de normale maximale bedrijfsstroom en de nominale stroom van de beveiliging.

Dat kan relevant zijn wanneer de laadgroep gedurende langere tijd zwaar wordt belast.

Een elektrische auto kan uren achter elkaar laden

Dat langdurige karakter maakt een laadpaal interessant vanuit thermisch oogpunt.

Veel huishoudelijke apparaten gebruiken hun maximale vermogen maar gedurende beperkte tijd of hebben een sterk wisselend belastingsprofiel.

Een elektrische auto kan daarentegen gedurende meerdere uren een relatief constante laadstroom vragen.

Technische vakinformatie over verdeelinrichtingen noemt EV-laadpunten daarom als voorbeeld van een langdurige belasting waarbij ook de thermische invloed tussen naast elkaar geplaatste beveiligingen relevant kan worden. Hetzelfde geldt bijvoorbeeld voor warmtepompen. IET Wiring Regulations

Daarom is alleen de rekensom 11 kW = 16A = B16 niet altijd voldoende om de beste ontwerpkeuze te bepalen.

B16 is daarmee niet automatisch ongeschikt

Dit onderscheid vinden we belangrijk.

Dat een laadpaal gedurende langere tijd 16A kan vragen, betekent niet automatisch dat een B16 aardlekautomaat daarvoor ongeschikt is.

Een beveiligingscomponent moet worden toegepast binnen zijn productspecificaties en de omstandigheden waarvoor de installatie is ontworpen.

We zouden daarom niet algemeen stellen dat een B16 bij een laadpaal van 11 kW vanzelf te warm wordt of ongewenst zal uitschakelen.

De omstandigheden verschillen daarvoor te veel per installatie.

Wel is het verstandig om bij langdurig laden ook naar de thermische belasting van de complete groepenkast te kijken.

Wanneer kan B20 interessant zijn?

Een B20 aardlekautomaat kan worden overwogen wanneer bij een laadstroom van maximaal 16A meer marge gewenst is.

Denk bijvoorbeeld aan een situatie waarin:

• de auto regelmatig meerdere uren met 11 kW laadt;
• meerdere zware elektrische verbruikers aanwezig zijn;
• een warmtepomp langdurig tegelijkertijd actief kan zijn;
• verschillende zwaar belaste beveiligingen dicht bij elkaar zijn geplaatst;
• de groepenkast relatief vol is;
• de omgevingstemperatuur hoog kan worden;
• de warmteafvoer minder gunstig is.

Dat betekent nadrukkelijk niet dat bij één van deze omstandigheden automatisch B20 noodzakelijk is.

Het zijn factoren die bij het ontwerp kunnen worden meegewogen.

De 80% bij B20 is vooral een praktische vergelijking

Wanneer een laadpaal op maximaal 16A wordt ingesteld, bedraagt de belasting ten opzichte van een B20:

16A ÷ 20A = 80%

Dat geeft meer verschil tussen bedrijfsstroom en nominale stroom dan bij B16.

Online wordt in relatie tot laadpalen regelmatig gesproken over een 80%-regel. Wij gebruiken 80% hier liever niet als een harde universele grens.

Het is vooral een bruikbare manier om het verschil tussen beide oplossingen inzichtelijk te maken:

B16 op 16A = volledige benutting van de nominale stroom

B20 op 16A = 80% van de nominale stroom

Een lagere relatieve belasting geeft meer thermische marge in het beveiligingscomponent. Hoe belangrijk die marge is, hangt vervolgens af van de complete installatie.

Wie de technische achtergrond hiervan uitgebreider wil lezen, kan daarvoor ons aparte artikel raadplegen:

[INTERNE LINK → B16 automaat laadpaal: kan een laadpaal van 11 kW op 16A?]

Daar behandelen we specifiek B16 versus B20, de 80%-discussie, langdurige belasting en temperatuur.

Temperatuur in en rond de groepenkast speelt mee

De omgeving waarin een aardlekautomaat wordt gebruikt is niet altijd hetzelfde.

Een groepenkast in een ruime en relatief koele meterkast bevindt zich onder andere omstandigheden dan een sterk bezette groepenkast in een warme technische ruimte.

Bovendien ontstaat in de groepenkast zelf warmte.

Automaten, aardlekautomaten, bedrading en verbindingen hebben allemaal elektrische verliezen. Wanneer meerdere componenten langdurig zwaar worden belast, kan de temperatuur in de kast oplopen.

Bij naast elkaar geplaatste en gelijktijdig continu belaste thermisch-magnetische automaten kan bovendien sprake zijn van onderlinge thermische beïnvloeding. Fabrikantgegevens van het complete samenstel zijn daarom relevant bij de beoordeling. IET Wiring Regulations

De omstandigheden veranderen gedurende het jaar

Ook het seizoen kan invloed hebben op de omstandigheden waarin de laadgroep functioneert.

In de zomer kan de temperatuur in een meterkast, garage of technische ruimte hoger zijn. De groepenkast moet zijn eigen warmte dan aan een warmere omgeving afgeven.

In de winter kan de omgeving juist koeler zijn, maar kunnen andere elektrische verbruikers langduriger actief zijn.

Een goed voorbeeld is een warmtepomp.

Wanneer de warmtepomp tijdens koud weer langdurig vermogen vraagt terwijl de elektrische auto tegelijkertijd wordt geladen, kunnen verschillende circuits in dezelfde groepenkast gedurende langere tijd relatief zwaar worden belast.

Daarom is niet simpelweg te zeggen dat zomer of winter altijd de zwaarste situatie oplevert.

De thermische omstandigheden en het belastingsprofiel veranderen gedurende het jaar.

Ook de elektrische auto zelf maakt verschil

Een laadpaal van 11 kW kan maximaal ongeveer 11 kW aanbieden, maar niet iedere auto zal dat vermogen op dezelfde manier gebruiken.

Het werkelijke AC-laadvermogen wordt onder andere bepaald door de on-board charger van de auto.

Een auto die maximaal 11 kW AC kan opnemen en regelmatig met een lage acculading thuiskomt, kan de laadgroep gedurende meerdere uren zwaar belasten.

Een andere auto ondersteunt mogelijk een lager AC-laadvermogen of hoeft dagelijks maar een beperkte hoeveelheid energie bij te laden.

Het praktische belastingsprofiel kan daardoor behoorlijk verschillen.

Voor het ontwerp moet uiteraard rekening worden gehouden met de maximale belasting die daadwerkelijk kan optreden. Je kunt een laadgroep dus niet kleiner dimensioneren uitsluitend omdat de huidige auto meestal maar kort wordt opgeladen.

Maar het laadprofiel is wel relevante informatie wanneer wordt gekeken naar langdurige thermische belasting en gewenste marge.

En hoe zit het met B- of C-karakteristiek?

De keuze tussen B16 en B20 staat los van de keuze tussen een B- en C-karakteristiek.

De letter geeft niet aan hoeveel continue stroom de automaat mag voeren. B en C hebben betrekking op het magnetische aanspreekgebied bij hogere kortdurende stromen.

Welke karakteristiek geschikt of vereist is, hangt onder andere af van:

• de laadpaal;
• fabrikantvoorschriften;
• inschakelgedrag;
• foutlusimpedantie;
• kortsluitvoorwaarden;
• ontwerp van de installatie.

Wanneer een laadpaalfabrikant bijvoorbeeld een C-karakteristiek voorschrijft, moet daarmee bij de keuze rekening worden gehouden.

Welke aardlekbeveiliging heeft een laadpaal nodig?

Naast de nominale stroom en uitschakelkarakteristiek is ook het type aardlekbeveiliging belangrijk.

Elektrische voertuigen en laadapparatuur kunnen DC-lekstromen veroorzaken. Welke beveiliging daarvoor nodig is, hangt mede af van de laadpaal.

Veel moderne laadpunten beschikken over geïntegreerde detectie voor DC-lekstroom. Afhankelijk van het ontwerp en de fabrikant voorschriften kan dan bijvoorbeeld een Type A 30mA aardlekbeveiliging onderdeel zijn van de oplossing.

Bij andere laadapparatuur kan een andere voorziening noodzakelijk zijn.

Controleer daarom altijd de installatiehandleiding van de betreffende laadpaal. De aardlekautomaat moet worden gekozen als onderdeel van het totale beveiligingsconcept van het laadpunt.

Waarom 30mA?

Voor een laadgroep wordt doorgaans een aardlekbeveiliging van 30mA toegepast.

Bij een RCBO worden aardlek- en overstroombeveiliging in één component gecombineerd.

Een 3P+N 30mA aardlekautomaat kan daarmee een praktische oplossing zijn voor een 3-fase laadgroep, mits het type aardlekbeveiliging en de overige eigenschappen overeenkomen met de eisen van de laadpaal en installatie.

Vergeet de bekabeling niet

De keuze voor B16 of B20 kan nooit los worden gezien van de kabel.

Bij de dimensionering spelen onder andere mee:

• kabeldoorsnede;
• kabellengte;
• aanlegmethode;
• omgevingstemperatuur;
• bundeling;
• spanningsval;
• maximale bedrijfsstroom.

De kabel en volledige eindgroep moeten geschikt zijn voor de gekozen overstroombeveiliging.

Dat geldt in het bijzonder wanneer B20 wordt gekozen.

Een B20 mag dus niet zomaar een B16 vervangen

Stel dat een bestaande laadgroep met B16 is beveiligd.

Dan kan niet simpelweg een B20 worden geplaatst omdat daarmee meer thermische marge gewenst is.

Een overstroombeveiliging beschermt ook de achterliggende installatie.

Voor toepassing van B20 moet daarom worden vastgesteld dat onder andere kabel, aansluitmateriaal, aanlegmethode en overige installatievoorwaarden geschikt zijn voor een 20A beveiliging.

Ook de maximale toegestane beveiliging volgens de laadpaal fabrikant moet worden gecontroleerd.

Wat doet load balancing?

Bij woningen met bijvoorbeeld een 3×25A netaansluiting wordt vaak dynamic load balancing toegepast.

Daarbij wordt de laadstroom automatisch aangepast aan het vermogen dat op dat moment door de woning wordt gebruikt.

Wanneer bijvoorbeeld de inductiekookplaat en warmtepomp veel vermogen vragen, kan de laadpaal tijdelijk minder stroom krijgen.

Dat helpt voorkomen dat de beschikbare capaciteit van de netaansluiting wordt overschreden.

Load balancing verandert echter niet het uitgangspunt dat de laadgroep moet worden ontworpen voor de maximale laadstroom die onder normale omstandigheden kan optreden.

Als de laadpaal op rustige momenten 16A per fase kan leveren, moet de laadinstallatie daarvoor geschikt zijn.

Welke aardlekautomaat kies je uiteindelijk?

Voor een laadpaal van 11 kW bestaat dus niet één universele aardlekautomaat die in iedere situatie de juiste keuze is.

Bij de keuze kijken we bij voorkeur naar vier onderdelen.

De laadpaal: wat is de maximale laadstroom, welk type aardlekbeveiliging is vereist en schrijft de fabrikant een bepaalde karakteristiek voor?

De auto: welk AC-laadvermogen kan de auto daadwerkelijk opnemen en hoe ziet het verwachte laadprofiel eruit?

De eindgroep: zijn kabel, aanlegmethode en overige installatieonderdelen geschikt voor B16, B20 of een andere voorgeschreven beveiliging?

De groepenkast: welke andere langdurige belastingen zijn aanwezig en wat zijn de thermische omstandigheden gedurende het jaar?

Juist door deze onderdelen samen te bekijken ontstaat een goede keuze.

B16 of B20 in het kort

Dit is naar onze mening een nuttiger vergelijking dan stellen dat B16 of B20 altijd de juiste oplossing is.

Veelgestelde vragen

Welke aardlekautomaat heb ik nodig voor een laadpaal van 11 kW?

Een 11 kW laadpaal gebruikt bij volledige 3-fase belasting ongeveer 16A per fase. Afhankelijk van laadpaal, bekabeling, fabrikantvoorschriften en installatieomstandigheden kan bijvoorbeeld een 3P+N 30mA aardlekautomaat met een nominale stroom van 16A of 20A worden toegepast.

Is B16 voldoende voor 11 kW?

B16 kan een passende keuze zijn wanneer de laadpaal maximaal 16A per fase vraagt en de complete installatie hiervoor correct is ontworpen.

Waarom wordt dan B20 gebruikt?

Bij een laadpaal die op maximaal 16A is ingesteld, wordt een B20 tot 80% van zijn nominale waarde belast. Dat geeft meer marge tussen bedrijfsstroom en nominale stroom. Of die marge nodig of wenselijk is, hangt af van de installatie.

Is B20 veiliger dan B16?

Niet automatisch. Een hogere nominale stroom maakt een beveiliging niet op zichzelf veiliger. De automaat moet correct zijn afgestemd op kabel, belasting, laadpaal en overige installatievoorwaarden.

Laadt mijn auto sneller met B20?

Niet wanneer de laadpaal op 16A blijft ingesteld. Zowel B16 op 16A als B20 met een laadlimiet van 16A levert bij drie fasen ongeveer 11 kW.

Maakt de omgevingstemperatuur verschil?

Dat kan. Hogere omgevingstemperaturen en de warmte van andere langdurig belaste componenten kunnen invloed hebben op de thermische omstandigheden in de groepenkast. De fabrikantgegevens van de toegepaste componenten en het samenstel zijn daarbij relevant. 

Maakt mijn elektrische auto verschil?

Voor het daadwerkelijke belastingsprofiel wel. Een auto die regelmatig langdurig 11 kW AC gebruikt, belast de laadgroep anders dan een auto die meestal korter of met een lager vermogen laadt. De installatie moet echter wel geschikt blijven voor de maximale laadstroom die kan optreden.

Conclusie: kies de aardlekautomaat op basis van de complete laadinstallatie

Een 11 kW laadpaal vraagt bij volledig 3-fase laden ongeveer 16A per fase.

Een B16 aardlekautomaat kan daarvoor een passende keuze zijn. Een B20 met de laadpaal begrensd op 16A kan eveneens een passende oplossing zijn en biedt meer verschil tussen de bedrijfsstroom en de nominale stroom van de beveiliging.

Welke keuze het meest passend is, kan niet alleen uit het getal 11 kW worden afgeleid.

Ook de laadpaal, elektrische auto, laadduur, bekabeling, andere zware verbruikers, omgevingstemperatuur en warmteontwikkeling in de groepenkast spelen mee. Bij langdurig en gelijktijdig belaste beveiligingen is die onderlinge thermische invloed een reëel ontwerpaandachtspunt.

Daarom zien wij B16 en B20 niet als een eenvoudige keuze tussen goed en fout.

Het zijn twee mogelijke oplossingen binnen een laadinstallatie die als geheel correct moet worden ontworpen.