BEVEILIGING VAN DE HUISINSTALLATIE

ALGEMEENHEDEN

Om in een elektrische keten de leidingen en de verbruikertoestellen tegen een te hoge en gevaarlijke stroomsterkte te beschermen, moeten in de keten voor de te beveiligen delen beschermingsinrichtingen aangebracht zijn.

Daarom moeten we onze elektrische installatie beveiligen tegen

1. Kortsluiting : als twee draden van een verschillend potentiaal elkaar raken, zonder tussenschakeling van een verbruiken, zal de stroom in enkele milliseconden enorm oplopen.

2. Overbelasting : als een toestel zwaarder wordt belast dan waarvoor het is gemaakt (of door een interne fout), zal het een hogere stroom eisen uit het net. Die hogere stroom, kan het toestel zelf beschadigen, en/of de installatie die het toestel voedt, t.t.z. de draden zelf.

3. Verliesstroom : Wanneer één fase wordt verbonden met het omhulsel van het toestel, onstaat er een lekstroom. Bij aanraking van het toestel door de mens kan er een stroom lopen door zijn lichaam, wat gevaarlijk is.

Een van de uitwerkingen van de elektrische stroom is het joule effect. Dit is de warmte-energie die de stroom teweeg brengt in een weerstand.

Q = I² x R x t

Een draad van de installatie (leiding) heeft een bepaalde weerstand, en hoe dunner die draad, hoe groter die weerstand.

R =

Om de temperatuur van de geleider binnen de perken te houden, zullen we moeten rekening houden met een maximum stroom voor de verschillende draaddoorsneden en een afschakeling binnen een zeek korte tijd.

De overstroom kunnen we beperken met ___________________ of _________________.

Deze bieden na lange tijd een beveiliging tegen overbelasting, en een ___________beveiliging tegen _____________________.

De automatische differentieelschakelaar daar in tegen is een toestel dat de elektrische stroom automatisch onderbreekt wanneer zich een ______________________ voordoet.

1. Smeltveiligheden

In een ketting begeeft de zwakste schakel het eerst.

Plaatst men nu opzettelijk een zwakke schakel (in ons geval de smeltveiligheid) tussen sterkere schakels, dan weet men meteen waar de ketting zal begeven bij overbelasting.

Smeltveiligheden werken volgens het principe van de wamte-ontwikkeling van de elektrische stroom. De eigenlijke smeltdraad, uit ________ of een _________legering (met laag smeltpunt), bestaat uit één of meer draadjes of strookjes die doorsmelten als de stroomsterkte de toegelaten stroomsterkte overschrijdt. De stroomkring is dan open zodat de leidingen geen gevaar meer lopen.

1.1 Schematische voorstelling

1.2 Samenstelling

1.3 Soorten veiligheden

1.3.1 Pen of stiftveiligheid

Duid op de figuur aan :

1. De patroonhouder : 1,2,3 polig

2. Het kalibreerelement (verhinderd de misplaatsing van zekeringen.

3. De smeltpatroon

1.3.2 De schroefveiligheden.

Deze worden soms ook DIAZED (Diametraler Zweiteiligen Edison Schaubsstöpsel) of Siemensveiligheid genoemd. Deze bestaan in snelle, gewone en trage uitvoering. De snelle uitvoering wordt gebruikt bij beveiligen van stroomkringen zoals verlichting, contactdozen, enz... De trage uitvoering wordt gebruikt bij beveiliging van motoren. De aanloopstroom van de motoren kan merkelijk hoger liggen dan de nominale stroomsterkte. De smeltdraad van snelle schroefveiligheden zou hierdoor te vroeg doorsmelten.

1. Cilindrische smeltkamer

2. Bovencontact

3. Verklikkerplaatje

4. Smeltdraad

5. Blusmassa

6. Venstertje

7. Schroefkop

8. Ondercontact

9. Passchroef

In volgende tabel vind je de nominale stroomsterkte in ampère en de overeenkomstige kleur van de verklikker

1.3.3 De miniatuursmeltzekering

Deze worden gebruikt als apparatenbeveiliging.

De smeltpatroon is vervaardigd uit een klein glazen buisje met metalen kappen waartussen een smeltdraadje verbonden is.

Lengte 20 mm van 50 mA tot 15A

Lengte 30 mm van 60 mA tot 30A

2. De installatieautomaat

De installatieautomaat is een automatische schakelaar. Hij wordt algemeen gebruikt in nieuwe

2.1 Schematische voorstelling

2.2 Werking

De werking van een installatieautomaat berust op een tweevoudig principe : Thermisch tegen overbelasting en elektromagnetisch tegen kortsluiting.

Normale werking : De stroom vloeit van de aansluitklem (10) door het bimetaal (9) door de dikke winding van de stroomspoel (7) via de schakelaar (4) naar de andere aansluitklem (5).

Bij overbelasting : De hogere stroom zal het bimetaal (9) volgens de pijlrichting doorbuigen. Een stang (2) brengt de beweging over op het uitschakelmechanisme (3). Dit kipt naar boven. De veer (6) zorgt voor het snel openen van de schakelaar (4). De stroomkring wordt onderbroken. De veer (6) houdt het contact geopend. De twee stangen (3) zijn naar boven doorgeknikt.

Bij kortsluiting :De kortsluitstroom zal door de stroomspoel (7) een elektromagnetisch veld tot stand brengen dat de zachtstalen kern (8) onmiddellijk in de spoel trekt. Aan deze kern is een slagpen bevestigd die op het uitschakelmechanisme (3) klopt. Dit mechanisme (3) kipt naar boven en onder inwerking van de veer (6) opent de schakelaar (4).

Zouden we opnieuw inschakelen met de drukknop (1) terwijl de kortsluiting nog niet is verholpen, dan zal het vrijloopsysteem (3) toch het mechanisme uitschakelen, al blijven we op de knop duwen.

Opgave : vul op de doorsnede van deze automaat de herkenbare delen in.

2.3 Soorten

De keuze van de installatieautomaat hangt af van :

2.3.1 De uitvoeringsvorm

Duid aan installatieautomaat voor railmontage

Schroefautomaat

Penautomaat

2.3.2 De uitschakelcurven.

De uitschakelcurve bepaalt de snelheid waarmee de automaat magnetisch zal uitschakelen. Voor huisinstallaties nemen we normaal de uitschakelcurve “C” of eventueel een curve “B”.

Voor industriële installaties waar motoren moeten worden beveiligd, gebruikt men het type “D”

VB. uitschakelkarakteristiek “C”

2.3.3 De kortsluitstroom

Hoe hoog de kortsluitstroom kan oplopen hangt af van het net of de cabine, de installatie, de algemene beveiliging enz…

Voor huisinstallaties is een automaat met kortsluitvermogen van 3kA voldoende.

Enkele waarden : 3kA, 6kA, 10kA, 20kA, 25kA

3. De differentieelschakelaar

Deze verliesstroomschakelaars bieden een bescherming tegen elektrocutie bij rechtstreekse en onrechtstreekse aanraking, door uitschakeling van de voedingsspanning bij aardfouten.

Hij beschermt tevens tegen brand en energieverspilling door lekstroom

3.1 Schematische voorstelling

3.2

3.3 Werking

De werking van een installatieautomaat berust op een tweevoudig principe : Thermisch tegen overbelasting en elektromagnetisch