Storing zoeken

Storing lokaliseren in (een)deelschakeling
In deze unit bespreken we hoe we het beste kunnen zoeken naar storingen in delen van een installatie. De gemiddelde installatie is opgebouwd uit de volgende systeemdelen:

• wandcontactdozen
• direct geschakelde schakelingen(bijvoorbeeld de verlichting)
• op afstand geschakelde schakelingen(bijvoorbeeld een relaisgeschakelde motor,verlichting enzovoort)

Omdat de schakelingen met wandcontactdozen erg eenvoudig zijn,bespreken we die niet in deze unit.Wel geven we voorbeelden van de andere deelschakelingen.Verder vinden wij in deze unit een paragraaf over het gebruik van controle-of testrapporten na de oplevering van elek trische installaties.

Storingen in verlichting
Bij storingen in verlichtingsinstallaties onderscheiden we;

1. een enkele lamp (armatuur) werkt niet
2. hele groepen van lampen (armaturen) werken niet
3. een gloeilamp en/of armatuur brandt niet

Volgorde van storing zoeken;

1. controleren andere lichtpunten
2. vervangen van de lamp
3. spanning van de lamp meten
4. schakelaar controleren (of dimmer en dergelijke)

Let op: Een dimmer heeft vaak een eigen smeltveiligheid. Die kan zijn doorgesmolten, dan volgt er een vijfde stap; het overbruggen van de schakelaar.

b) Hele groepen van lampen (armaturen) werken niet
Volgorde van storingzoeken;

1. controleren van de groepsbeveiliging, zekering, automaat en aardlekbeveiliging
2. Controleren van de bedieningsschakelaar(s), zoals schermschakelaars (of dimmer) en plus-of magneetschakelaar.
3. de spanning van de groep meten
4. de spanning van de armaturen meten

Zorg er wel voor dat je de juiste meetapparatuur gebruikt!

Schroefautomaat

Een schroefautomaat wordt toegepast voor beveiliging tegen overbelasting en kortsluiting. Deze kan telkens opnieuw worden gebruikt. De automaat kan zowel elektromagnetisch als thermisch uitschakelen. Schroefautomaten zijn zo uitgevoerd, dat ze in de normale patroonhouders met Edison-schroefdraad passen. Ze worden in laagspanningsinstallatie gebruikt ter vervanging van de smeltpatronen. In de handel zijn deze verkrijgbaar voor de nominale stroomsterkten van 6, 10, 16, 20, en 25 A. Omdat schroefautomaten- net als smeltpatronen- niet uitwisselbaar mogen zijn, worden de voetcontacten met verschillende diameters uitgevoerd. Deze diameters komen overeen met die van het D-systeem.

Bij een smeltpatroon berust de werking, zowel bij overbelasting als bij kortsluiting, op de thermische(warmte)werking. Bij schroefautomaten berust de werking bij overbelasting op de thermische werking door middel van een thermisch relais en bij kortsluiting op de magnetische werking door middel van een magnetische relais.

Installatieautomaat

Behalve schroefautomaten zijn er ook installatieautomaten voor vaste montage in de verdeelkasten. Ze zijn over het algemeen zwaarder en robuuster dan de schroefveiligheden en ze hebben hierdoor een groter kortsluitvermogen. De werking van deze automaten is hetzelfde als van de schroefautomaten, dus thermisch en magnetisch. Schroefautomaten zijn alleen 1-polig op de markt te vinden, terwijl de installatieautomaten ook 2- en 3-polig verkrijgbaar zijn.

Een installatieautomaat, ook wel maximumschakelaar, automaat of zekeringautomaat genoemd, is een beveiligingscomponent in het voedingsgedeelte van een elektronische installatie. De automaat onderbreekt het elektrische circuit als de stroom die de installatie in gaat te groot wordt. Deze automaat is het hoofdbestanddeel van de elektrische verdeelkast van een moderne woonhuisinstallatie. Deze automaten vervangen steeds vaker de klassieke porseleinen zekeringen, smeltpatronen ("stoppen").

Installatieautomaten zijn er in verschillende uitvoeringen: De meest gebruikte uitvoering is de 1P+N-automaat; éénpolig met afschakelbare nulleider die alleen in de fasepool een set overstroombeveiligingen heeft. Verder zijn er 2P-automaten, dus tweepolig met in elke pool een set overstroombeveiligingen, en 3P-automaten met drie polen met drie sets overstroombeveiligingen. 3P+N-automaten hebben eveneens drie set overstroombeveiligingen en een afschakelbare nulleider.

De automaten zijn onderverdeeld in verschillende overstroomcategorieën. De meest gebruikte in de huishoudelijke omgeving is de B-karakteristiek. Verder is er de C-karakteristiek voor de wat grotere (in)schakelstromen. En tot slot is er de D-karakteristiek, bedoeld voor de beveiliging van transformatoren en motoren vanwege de grote inschakelstromen. Voor industriële toepassingen zijn er nog andere karakteristieken, speciaal voor de beveiliging van bijvoorbeeld installaties met halfgeleiders.

Een ander criterium voor installatieautomaten is de kortsluitvastheid van de automaat. Als een installatie waarin zich automaten bevinden zich dichtbij de voedende transformator bevindt, zal de kortsluitstroom die kan gaan vloeien veel groter zijn dan wanneer deze installatie (veel) verder van de transformator is verwijderd. In het geval dat de installatie dicht bij de transformator is, kan de kortsluitstroom enkele tot vele kA groot zijn. In huisinstallaties zullen de voedende kabels naar het huis worden zo worden aangelegd zodat deze stromen ten hoogste 6000 A (6 kA) groot zijn, maar meestal zal de 3000 A niet worden gehaald. Een automaat moet een kortsluiting kunnen afschakelen zonder zelf te worden vernietigd. Hierbij mag ook geen brand worden veroorzaakt en mag er geen gevaar zijn voor mensen in de nabijheid van het automaat. Op de automaten die vandaag de dag in installaties worden gebruikt is de maximaal af te schakelen kortsluitstroom aangegeven.

Thermische werking

De werking van een thermisch relais is als volgt;
De stroom die door de installatie wordt gebruikt, wordt door een klein verwarmingselementje gevoerd. De ontwikkelde warmte, verwarmt een strookje bi-metaal. Bi-metaal betaat uit 2 verschillende metalen die op elkaar zijn vastgeweld. Door het verschil van uitzetting van de verschillende metalen, zal het strookje krom trekken als het verwarmd wordt. Door dit krom trekken zal een pal worden weggeduwd, die op zijn beurt het uitschakelmechanisme van de schroefautomaat in werking stelt.

De werking van dit mechanisme is tamelijk traag. Een overbelasting die maar kort duurt, zal de automaat niet uitschakelen, omdat er nog niet voldoende warmte is ontwikkeld om het bi-metaal krom te laten trekken. Deze kortstondige belasting is echter niet gevaarlijk voor de beveiliging van de leidingen. De automaat is zodanig geconstrueerd, dat ze pas uitschakeld als er voldoende hoeveel  warmte is ontwikkeld. Na het automatisch uitschakelen van de automaat, moet het eerst afkoelen, alvorens deze weer ingeschakeld wordt door middel van de inschakel knop. 

Magnetische werking

Bij kortsluiting kunnen zeer grote stromen optreden. Deze stromen moeten zo snel mogelijk worden afgeschakeld om beschadiging van de leidingen en toestellen te voorkomen. Het thermische relais is hiervoor te traag. Voor de zeer snelle uitschakeling zorgt het magnetisch veld van de spoel waardoor de opgenomen stroom van de installatie loopt. Het magnetisch relais stelt hier door middel van een pal het uitschakelmechanisme in werking. Bij een beperkte overbelasting is het magnetisch veld van het magnetisch relais, niet sterk genoeg om het uitschakelmechanisme in werking te stellen. De kostprijs van een schroefautomaat is hoog ten opzichte van een smeltpatroon. Ze worden daarom vooral toegepast bij installaties waarin vaak overbelasting optreedt.

Differentiaal- of aardlekschakelaar

Ter beveiliging van een installatie wordt een differentiaal-of aardlekschakelaar toegepast. Bij een aardsluiting in de installatie zal deze schakelaar afslaan. Er mogen maximaal 4 eindgroepen op een eindschakelaar worden aangesloten die uitsluitend of mede voor verlichting dienen. Een aardlekschakelaar heeft over het algemeen een aanspreek stroom van 30mA.

Let op: Wasmachines, afwasmachines, kooktoestellen en warmwatertoestellen die apart worden gevoed, moeten op een aparte aardlekschakelaar worden aangesloten.

Werking

De overstroombeveiliging van een installatieautomaat is een samenspel van twee in serie (achter elkaar) geschakelde elementen:

• Het eerste element is een magnetische beveiliging in de vorm van een elektromagneet (spoeltje). Dit element werkt zodra de overstroom zeer grote waarden gaat aannemen door bijvoorbeeld kortsluiting. Zodra er een kortsluitstroom gaat vloeien zal het spoeltje door het daarin opgewekte magnetisme een palletje tegen het uitschakelmechanisme schieten waardoor de automaat zal uitschakelen. Magnetische uitschakeling gebeurt zeer snel (ca. 10 ms).
• Het tweede element is datgene dat beveiligt tegen overbelasting. Dit is een thermische beveiliging met bimetaal. Bij langdurige te grote stroom treedt opwarming op van het bimetaal. Dit plooit door en bedient een palletje tegen het uitschakelmechanisme waardoor de automaat zal uitschakelen. Thermische uitschakeling is traag.

De overstroombeveiliging beveiligt tegen kortsluiting (3 kA, 6 kA) en overbelasting (16 A, 20 A) maar niet tegen verliesstromen (aardfouten), als deze geen kortsluiting tot gevolg hebben. Het al dan niet uitschakelen van een automaat heeft ook te maken met het netsysteem (aardingssysteem) dat wordt gebruikt in de installatie. In een normale laagspanningsaansluiting is dit steeds een TT-net, de verantwoordelijkheid m.b.t. de aarding van het net is dan bij de gebruiker geplaatst. Bij een TT-net is een verliesstroomschakelaar ofaardlekschakelaar noodzakelijk omdat dit de spanning uitschakelt bij een fout die een gevaarlijke spanning op de aanraakbare delen (massa) van een toestel kan veroorzaken. Een verliesstroomschakelaar spoort geen kortsluitingen op als het een directe kortsluiting is (bv. de twee fasedraden aan elkaar bevestigen). De gewone huisinstallatie met smeltautomaten is niet beveiligd tegen overstroom (een te hoge stroom die onder de norm blijft van de zekering voor overstroom).

De curve

De ligging van de magnetische drempel bepaalt de "curve" van de automaat. De elektrische kring moet zo berekend zijn dat de kleinste kortsluitstroom of aardsluitstroom de automaat magnetisch doet uitschakelen. Dit is belangrijk voor het beveiligen van lange kabels met een kleine doorsnede. Indien de kortsluitstroom te klein is moet ofwel een lagere drempel genomen worden ofwel een kabel met grotere doorsnede.

• Curve B: lage magnetische drempel ca 3 à 5 x In (huisinstallaties)
• Curve C: normale magnetische drempel ca 5 à 10 x In industriële toepassingen (motoren)
• Curve D: hoge magnetische drempel ca 10 à 14 x In (transformatoren)

Soms is het noodzakelijk dat de automaat kortstondig een hogere stroom kan verdragen. Dit wordt vooral toegepast in de techniek, bij de aanloop van motoren.

Passchroefsleutel

Een passchroefsleutel is een stuk gereedschap dat wordt gebruikt voor het indraaien van passchroeven in een smeltpatroonhouder. Een passchroef wordt gebruikt om een smeltpatroon goed te laten passen in een smeltpatroonhouder. Er bestaan verschillende uitvoeringen, die gebruikt worden afhankelijk van de maximale stroomsterkte van het gebruikte smeltpatroon.

Een passchroefsleutel is veelal van kunststof (oude modellen van hout), met een metalen klemconstructie aan de voorzijde. Deze klem wordt geplaatst om de passchroef in de daarvoor bestemde sleuven. Hierna kan de passchroef veilig in de houder worden gedraaid.

Bezoek ook: https://www.doehetzelfschool.com