STROOMSTORING IN DE ELEKTROTECHNISCHE INSTALLATIE

maximaal elektrisch vermogen per eindgroep.

In een huisinstallatie worden de aansluitpunten verdeeld over eindgroepen.Een eindgroep is een leiding ,die vanuit de meterkast naar de diverse aansluitpunten gaat,zoals lampen,wandcontactdozen en dergelijke,om deze van spanning te voorzien.

Wordt een eindgroep in de meterkast uitgeschakeld,dan doen alle toestellen die  op deze eindgroep zijn aangesloten het niet meer.

De toestellen die aangesloten zijn op een eindgroep,staan allemaal parallel geschakeld.We kunnen ons afvragen: Mag er een onbeperkt aantal toestellen(dus vermogen)op een eindgroep aangesloten worden?Het antwoord is nee!Er moet rekening gehouden worden met de grootte van de totaal stroom die uiteindelijk door de leiding(draad) vloeit.In de meeste installaties,zijn meer toestellen aangesloten op een eindgroep.Voor het berekenen van de totaalstroom,moet eerst per toestel de opgenomen stroom worden berekend.De totaalstroom wordt gevonden door de deelstroom op te tellen.Om veiligheidsredenen mogen eindgroepen niet te zwaar belast worden,of anders gezegd: Er mag niet teveel stroom door de draad vloeien.Dus het maximaal aan te sluiten vermogen is beperkt per eindgroep! 

Wordt er te veel vermogen aangesloten,dan vloeit er teveel stroom door de draad,waardoor die warm wordt,en de isolatie rondom de draad zelfs kan gaan smelten.Het gevolg kan zijn: korstsluiting (brand) In de NEN 1010,het voorschriftenboek van elektrische installaties,is een tabel (overzicht) gegeven van de maximale stroom die door een installatiedraad mag vloeien.Voor installatiedraad met een doorsnede van

2.5 mm2 is dit afhankelijk van het aantal draden in een buis.

- bij 2 draden is de maximale stroom per draad 24a

- bij 3 draden is de maximale stroom per draad 21a

- bij 4 draden is de maximale stroom per draad 19a

Om te voorkomen,dat door een installatiedraad teveel stroom gaat vloeien,wordt een veiligheid ingebouwd,aan het begin van een eindgroep.Deze veiligheid kan zijn een smeltpatroon(vaak STOP genoemd) of een installatieautomaat.De maximale toegestane stroom staat op de smeltpatroon of de installatieautomaat aangegeven.Staat er op een installatieautomaat 10A,dan betekent dit,dat er een totaal vermogen aangsloten mag worden van: P= U.I   P= 230. 10 = 2300W

Wordt er meer vermogen aangesloten dan 2300W,dan wordt de totaal stroom te groot,met als gevolg,dat de smeltdraad in de smeltpatroon doorbrandt en de eindgroep wordt uitgeschakeld. Een installatieautomaat schakelt ook uit als de stroom te groot wordt,maar heeft als voordeel,dat deze zo geconstrueerd is,dat deze na afkoeling weer hersteld kan worden en dus niet vervangen hoeft te worden.   

 Aardlekschakelaar

Een aardlekschakelaar, ook wel verliesstroomschakelaar of differentiaalschakelaar genoemd, is een automatisch werkende schakelaar die een elektrische installatie spanningsloos maakt zodra een lekstroom vanaf een bepaalde grootte optreedt. In huis- en kantoorinstallaties bevinden zich in de groepenkast vaak één of meerdere aardlekschakelaars.

Doel

Aardlekschakelaars komen met name in huisinstallaties voor. Het doel is bescherming te bieden tegen elektrocutie. Een aardlekschakelaar meet de stroom die een installatie via de fase (de zogenaamde "hete" ofwel de spanningvoerende draad) opneemt, en de hoeveelheid stroom die via de nul (ook wel de "koude" of spanningsloze draad) terug komt. Een eventuele verschilstroom zou theoretisch door de veiligheidsaarde terug moeten lopen, maar bij niet-geaarde toestellen, of aan een niet-geaarde wandcontactdoos aangesloten geaarde toestellen zou een isolatiedefect een levensgevaarlijke stroomdoorgang door een lichaam van een mens of dier ten gevolge kunnen hebben. De aardlekbeveiliging reageert hierop door de stroomtoevoer bij een dergelijk "lek" af te sluiten. Dit gebeurt zo snel (binnen enkele milliseconden) dat degene die het lek veroorzaakte helemaal niets voelt (behalve dat het apparaat niet meer werkt).

Als de hoeveelheid stroom die de elektrische installatie in gaat groter is dan de stroom die terug komt is er sprake van een lekstroom. Lekstroom treedt op als stroom via de aarding wegvloeit. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als de ommanteling (behuizing) van een toestel onverhoopt onder elektrische spanning komt te staan en iemand deze ommanteling aanraakt. Er zal een stroom vloeien door de persoon naar de aarde. Zodra de lekstroom een vastgestelde waarde overschrijdt schakelt de aardlekschakelaar af waardoor de elektrische installatie spanningsloos wordt.

In woningen geldt een waarde van 30 mA als lekstroom waarbij de aardlekschakelaar de stroom afschakelt. Aardlekschakelaars van 500 mA (of 300 mA) werden vroeger toegepast bij 'natte' groepen (zoals de wasmachineaansluiting), maar in woningen mag tegenwoordig alleen nog 30 mA worden toegepast.

Het lijkt onlogisch en gevaarlijk om natte groepen te beveiligen met een aardlekschakelaar met een hogere grenswaarde dan 30 mA. De reden is dat er kleine lekstroompjes in bijvoorbeeld een wasmachine kunnen optreden door het neerslaan van vocht. Deze lekstroompjes zouden een 30 mA-aardlekschakelaar onbedoeld en onnodig in werking kunnen zetten. Het gebruik van een 30 mA-aardlekschakelaar is verplicht bij alle eindgroepen beveiligd met een overstroombeveiliging van ten hoogste 25 A. Dus ook bij wasmachines, drogers e.d.

Let wel: de aardlekschakelaar biedt geen enkele bescherming voor situaties waarin een persoon contact maakt met zowel de nul- als de fasedraad; alleen wanneer de stroom uit de fasedraad naar aarde weglekt, zal de schakelaar de stroom onderbreken.

werking

 

Als I₃ weglekt naar aarde, dan zijn I₁ en I₂ verschillend en gaat de schakelaar open

In een aardlekschakelaar zit een relais waarop zowel de fase als de nuldraad een wikkeling hebben. Deze twee wikkelingen zijn tegengesteld in richting. Wanneer de stroom door de fasedraad en de nuldraad gelijk is, zal de kern van de spoel niet worden gemagnetiseerd. Als ergens in de groep een lekstroom naar aarde loopt, worden de twee stromen ongelijk doordat de nulleider (vóór de aardlekschakelaar) ook aan aarde ligt; de resulterende magnetisatie van de spoelkern trekt een palletje weg dat de schakelaar door veerkracht laat afvallen. Na gebruik moet de schakelaar met de hand weer gesloten worden; dit kan alleen als de lekstroom op dat moment niet meer aanwezig is.

Tevens is er een testknop aanwezig die kunstmatig een kleine lekstroom introduceert, waarmee periodiek de goede werking gecontroleerd kan worden.

Wanneer een aardlekschakelaar wordt gecombineerd met een installatieautomaat spreekt men van een aardlekautomaat, kortweg alamat.

Door de opbouw met een spoel is de aardlekschakelaar zoals hier beschreven met name geschikt voor woningen; industriële componenten zoals een frequentieregelaar of netfilter kunnen de werking van dit type aardlekschakelaar beïnvloeden, waardoor de aardlekschakelaar te snel de stroom uitschakelt of zelfs nooit de stroom uitschakelt, ook niet bij een aardlek.

Oorsprong

De aardlekschakelaar werd al in 1903 door Schuckert onder de noemer Summenstromschaltung zur Erdschlußerfassung gepatenteerd (DRP-Nr. 160.069).^[1] Kuhlmann beschrijft bij AEG een methode om de aardlekstroom in het Berlijnse netwerk te meten. Uiteindelijk wordt de techniek waarop de huidige aardlekschakelaar is gebaseerd door Nicholsen gepatenteerd. (1908, USA-Pat-Nr. 959.787). ^[2] Bij de huidige ontwerpen worden nog steeds de resultaten van de experimenten van Josef Mengele gebruikt, die in Auschwitz testte wanneer een bepaalde elektrische stroomsterkte dodelijk is.

Reglementering

Nederland

De aanwezigheid van aardlekschakelaars in nieuwe en gewijzigde huisinstallaties is in Nederland volgens de NEN 1010 sinds 1975 verplicht. Ze worden veelal in de groepenkast opgenomen.

Tegenwoordig mogen de aardlekschakelaars van IΔn 500 mA (=0,50 A) niet meer worden gebruikt en alle aardlekschakelaars van het type AC zijn niet meer toegestaan.

In installaties na 1996 en sinds 1 september 2005 is het zelfs verplicht, om in woningen waarvan de bouwvergunning is afgegeven na deze datum, alle eindgroepen in de groepenkast verdeeld achter twee aardlekschakelaars van IΔn 30 mA te plaatsen (bij meer dan twee eindgroepen).

Ook bij het aanpassen van de groepenkast is men verplicht de nieuw te plaatsen eindgroep achter een aardlekschakelaar van maximaal IΔn 30 mA (=0,03 A) te plaatsen. Met andere woorden moet de volledige installatie dan worden aangepast en achter twee aardlekschakelaars van maximaal IΔn 30 mA worden geplaatst en dus ook de wasmachine. Echter, als de wasmachine/droger "vast" is aangesloten d.m.v. een dubbelpolige schakelaar behoeft deze niet achter een aardlekschakelaar te worden aangesloten. In huisinstallaties mogen maximaal 4 groepen worden aangesloten achter één aardlekschakelaar. Per 1 september 2005 is in Nederland overigens ook een hoofdschakelaar verplicht geworden. Dit geldt voor woningen waarvan de bouwvergunning na deze datum is afgegeven of ingrijpende aanpassingen worden gedaan aan de elektrische installatie of groepenkast cq.verdeelkast.

België

De richtlijnen van het AREI moeten gevolgd worden. Dit houdt onder andere in dat er een algemene aardlekschakelaar van 300mA aanwezig moet zijn en een van 30mA voor vochtige ruimten of toestellen aanwezig in vochtige ruimtes, zoals de badkamer.

Zie ook

• Installatieautomaat
• Aardlekautomaat

Externe link

• Informatie over de aardlekschakelaar op Veiligheid.nl

Aardelektrode

 

Bovenzijde van een aardpen- elektrode

 

Een aardelektrode is een elektrische verbinding van de veiligheidsaarde van het lichtnet met aarde. Doorgaans zal een aardelektrode bestaan uit een metalen buis of staaf die tot in het grondwater reikt. Een aardelektrode moet een lage elektrische weerstand naar aarde hebben. Om deze weerstand te testen zijn speciale meetinstrumenten en meetmethoden ontwikkeld.

In de meeste landen is de aanwezigheid van een aardelektrode in een huisinstallatie verplicht. De lengte van de elektrode is afhankelijk van de vereiste aardweerstand en de grondgesteldheid ter plaatse. In Nederland is een lengte tussen zes en twintig meter gebruikelijk. In het westen van het land, waar de grondwaterspiegel hoger is, zal de minimale lengte om te voldoen aan de eisen kleiner zijn dan in het oosten van het land. In vochtige kleigrond kan meestal met kortere elektrodes worden volstaan dan in drogere zandgrond.

Aardelektrodes worden niet alleen voor veiligheidsaarde toegepast, maar ook bij bliksemafleiders. De eisen die aan aardelektrodes worden gesteld zijn afhankelijk van de toepassing en de plaatselijke wet- en regelgeving.

VOLT-ELEKTROTECHNIEK ROTTERDAM