ESD - InvisionFree

De veiligheid in elektrische installaties en
apparatuur
Schema bladzijde 101 grondig bekijken!
Meterkast
 Met een dikke toevoerkabel verbonden met het elektriciteitsnet in je
straat.
 De elektriciteitsmeter (of kilowattuurmeter) is verzegeld en mag enkel
door monteurs van het energiebedrijf geopend worden.
Schakelbord en verdeelkast
 Heeft altijd minstens één automatische stroomonderbreker
(differentieelschakelaar).
 De leidingen komende van de meterkast worden met de
stroomonderbreker verbonden, of met de hoofdschakelaar indien er
meerdere stroomonderbrekers zijn. Er moet dus één schakelaar zijn die
heel uw bazaar kan afzetten.
 Het verdeelbord is eigenlijk de centrale van je elektrische installatie.
 Waar de doorsnede van de leiding kleiner wordt, worden veiligheden
geplaatst. Hierdoor zal men in de verdeelkast verschillende veiligheden
terugvinden, waardoor je bijvoorbeeld slechts één stroomkring kan
uitschakelen in plaats van gans je installatie.
 De veiligheid (nominale waarde ervan) moet aangepast zijn aan de
doorsnede van de draden.
 Draaddiktes:
Voor het voeden van contactdozen: 2,5 mm²
Voor het voeden van verlichtingspunten (zonder contactdoos): 1,5 mm²
 Er mogen slechts 8 stopcontacten per kring zijn.
Aarding
Aardleiding: Lekstroom naar de aarde leiden zodat de gebruiker geen schok
krijgt.
Aardingslus: Massieve geleider die over de volledige buitenomtrek onder de
fundering van de buitenmuur wordt geplaatst. Er mag geen verbinding met de
fundering zijn. Uiteinden worden aangesloten op aansluitklem.
Bij renovatie: Aardingspin als alternatief voor Aardingslus. Wordt in ge grond
geklopt en verbonden met koperen geleider.
Aardleiding wordt verbonden met een geel/groene geleider en heeft enkel zin als
er ook effectief een toestel op is aangesloten. Vooral gebruikt bij toestellen met
metalen omhulsels.
Equipotentiaalverbindingen:
De nodige equipotentiale verbindingen worden gemaakt tussen de
hoofdaardverbindingsklem en alle genaakbare en vaste metalen onderdelen van
het gebouw. Doel is het voorkomen van potentiaalverschillen tussen de
verschillende metalen genaakbare onderdelen in de woning.
In de natte ruimten (badkamer etc.) worden bijkomende
equipotentiaalverbindingen voorzien. Alle metalen delen, radiatoren, leidingen en
toestellen (badkuip etc.) die gelijktijdig genaakbaar zijn, worden daarbij
onderling, met de stopcontacten én met de hoofdequipotentiaalverbinding
verbonden.
Differentieelschakelaar
 Ook wel verliesstroomschakelaar of aardlekschakelaar genoemd.
 Zorgt ervoor dat bij geringe verlies- of foutstromen de installatie
uitgeschakeld wordt. Beveiliging tegen elektrocutie en
elektriciteitsverspilling.
Werking: Controleert voortdurend de heen- en teruggaande stroom in de
leidingen en elektrische apparaten. Zijn deze niet gelijk, dan verlaat de stroom
via een verkeerde weg de installatie en is er dus lekstroom. De
differentieelschakelaar schakelt de stroomtoevoer en spanning uit.
Differentieelschakelaars hebben een testknop. Door hierop te drukken schakelt
de bijbehorende groep uit. Gebeurt dit niet, dan is uw schakelaar naar de zak en
dient hij vervangen te worden.
Beveiliging algemeen
 Bescherming van de installatie tegen te hoge elektrische stromen
 Bescherming van de gebruiker tegen de gevolgen van te hoge stromen
Schema bladzijde 105 bekijken.
Heenweg:
Stroom via toevoerleiding naar meterkast  Smeltveiligheid  Gebruikers
Terugweg:
Gebruikers via nuldraad naar meterkast
Bescherming tegen:
Overbelasting: Er loopt een stroom door de installatie die hoger is dan de
stroom waarvoor de installatie bedoeld is. Er kan warmteontwikkeling en
brandgevaar ontstaan.
Kortsluiting: Aanraking tussen verschillende elektrische bedradingen. De
stroom gaat niet meer via de gebruiker maar rechtstreeks van de fasedraad
(heenweg) naar de nuldraad (terugweg). Er vloeit een zeer hoge stroom met
mogelijk brandgevaar tot gevolg.
 Als er brand ontstaat niet blussen met water want er is gevaar voor schokken.
Trek eerst de stekker uit of schakel de kring uit. Gebruik een poederblusser of
een CO2-blusser in plaats van water.
Aardsluiting: Bij toestellen met metalen behuizing. Er ontstaat verbinding
tussen de fasedraad (heenweg) en de metalen kast. De stroom vloeit via de
beschermleiding direct naar de aarde. Er is hierbij brand- elektrocutiegevaar
aangezien het toestel onder spanning staat.
Elektrocutie:
 Vanaf 5mA gaan de spieren samentrekken en is het misschien niet meer
mogelijk het onderdeel los te laten.
 Hogere stromen: ademhalingsproblemen, storingen van de hartslag en
verbranding.
Als je onder stroom komt te staat altijd proberen uzelf los te trekken. Iemand in
de buurt kan ook helpen door de stroom te onderbreken maar hij mag u niet
aanraken want dan zijn jullie allebei genaaid.
Beveiliging
 De installatie verdelen in meerdere groepen
 Smeltveiligheden plaatsen
 Goed isoleren van draden
 Plaatsen van aardlekschakelaar
Groepen
Meerdere differentieelschakelaars bij:
 Badkamers, wasmachines, droogkasten, etc.
 Stroombanen van verwarmingsweerstanden verzonken in vloeren
 Stopcontacten in een badkamer die te dicht bij een bad of douche staan.
 Kringen die te zwaar belast zouden zijn en die men gaat opsplitsen.
Smeltveiligheden
Per kring zet men smeltveiligheden, teveel smeltveiligheden  vervangen door
differentieelschakelaar. Schema pagina 107 bekijken.
Smetveiligheden begrenzen de stroom want er brandt een draadje door als de
maximale stroomwaarde bereikt is. Ze zijn dus niet herbruikbaar. In moderne
installaties gebruikt men automatische zekerheden, dewelke wél herbruikt
kunnen worden.
Isoleren, aarden en aardlekschakelaar
Door beveiliging wordt het gevaar verminderd, nooit volledig uitgesloten. Zo kan
de maximale stroomwaarde van een smeltveiligheid niet bereikt worden,
waardoor deze niet doorbrandt en er stroom blijft vloeien.
Door de metalen omhulling met de aarde te verbinden (aarden), vloeit de stroom
onmiddellijk hiernaar weg. Omdat de weerstand van deze verbinding lager is dan
die van ons lichaam, lopen we minder gevaar. Aarding gebeurt via een extra
draad in de aansluitkabels, stopcontacten/stekkers hebben ook een extra
aansluitpin hiervoor.
Omdat aarden niet volledig veilig is, wordt een aardlekschakelaar als aanvulling
gebruikt. Als de terugweg geen gelijke stroomsterkte heeft dan de heenweg, is
er stront aan de knikker en schakelt de schakelaar het boeltje uit.
Specificaties voor huishoudelijke elektrische installaties
Wisselspanning: enkelfasig over 2 geleiders. Er is een potentiaalverschil of
spanning van 230V.
Fasedraad (heenweg): Hierop wordt het potentiaalverschil geplaatst door de
energiefabriek.
Nuldraad (terugweg): Wordt door de energiemeneren met de grond verbonden.
Op elk toestel wordt de nominale spanning en het nominaal stroomverbruik
aangeduid. Sluiten we het apparaat aan op grotere spanningen dan is er kans op
miserie.
Negatieve eigenschappen van teveel elektriciteit:
Te hoge stroomdoorvoer  De componenten van het apparaat zullen opwarmen
door het Joule-effect. Het apparaat zal slecht functioneren of defect gaan:
Een isolator kan smelten waardoor er kortsluiting en zelfs brand kan ontstaan.
Te hoge spanning  De doorslagspanning zal overschreden worden en er zal
kortsluiting ontstaan. Deze kortsluiting heeft dan weer een te hoge
stroomdoorvoer als gevolg.
Mogelijke oorzaken van foutieve elektriciteit:
 Verkeerd gebruik (Altijd een adapter gebruiken bij het opladen van een
GSM!)
 Installatiefout, fabricagefout of defecten/slijtage
 Vocht (Apparaat bedienen met vochtige handen)
 Rampen (Overstromingen, brand, aarbevingen, verspilling van bier)
Reglementering
ARAB (Algemeen Reglement voor ArbeidsBescherming)
Reglementen die een veilige werkomgeving garanderen.
AREI (Algemeen Reglement voor Elektrische Installaties)
Een onderdeel van het ARAB dat de aspecten van elektrische aangelegenheden
beschrijft.
CEBEC (Comité Eletrotechnique de Belgique / Belgisch Elektrotechnisch Comité)
Maakt de Belgische normen voor elektrische aangelegenheden aan.
Keurinstantie: CRQ (CEBEC Registered Quality) – Europese instantie: CE
Bliksem
Ontstaan
Hoog in de lucht bevinden zich hagelstenen. Op deze hagelstenen vriezen kleine
waterdruppels vast. Er springen hierbij kleine ijssplinters van de hagelstenen af,
die positief geladen zijn. De hagelstenen worden negatief geladen.
De ijssplinters zijn klein en licht en stijgen op. De hagelstenen zakken naar
onderen. De bovenste laag van de aarde wordt positief geladen.
De volgende situatie is ontstaan:
Positief geladen ijssplinters bovenaan de wolk.
Negatief geladen hagelstenen onderaan de wolk.
Positief geladen bovenste laag aarde.
De ontlading
Zodra het spanningsverschil tussen de negatieve onderkant van de wolk en de
positieve bovenkant van de wolk groot genoeg is, begint de voorontlading. Deze
loopt van de wolk naar de aarde.
Op de aarde ontstaat er nu een vangontlading. Deze loopt van de aarde naar de
wolk.
Als de voorontlading en de vangontlading elkaar raken, is er een kanaal gevormd
waarlangs de hoofdlading kan overspringen. Nu ontstaat de bliksemflits die
zichtbaar én hoorbaar is.
Na de ontlading
De hoge temperatuur van de bliksemstraal zorgt ervoor dat de lucht in de directe
omgeving van de bliksem explodeert. De explosie van lucht geeft licht (en dus
een flits) af. Het geluid dat tegelijkertijd ontstaat is de donder.
De schokgolf kan schade aan gebouwen veroorzaken.
Cijfergezeik
Snelheid van bliksem: 60 000 km / seconde
Lengte van bliksem: 6 km
 Tijd van bliksem: 1 tienduizendste van een seconde
Voor meer zever, zie pagina 115 onderaan. Het zou belachelijk zijn moesten we
dit kennen.
Bliksemafleiders
Om gebouwen te beschermen tegen de gevolgen van blikseminslag. Meestal een
metalen staaf van 1 meter lang en 5cm dik, verbonden met een metalen raster
in de grond via een geleider.
Niet bedoeld om bliksem aan te trekken, maar om een geleidende en veilige weg
met lage weerstand naar de grond toe aan te bieden om zo de negatieve effecten
van een inslag te beperken.
De beste schuilplaats bij bliksem
Gebouwen en auto’s.
Waarom auto’s? Omdat het metalen frame van een auto werkt als een omhulsel
en omdat de bliksem via de buitenkant van de auto naar de grond zal stromen.
Een metalen constructie of ijzeren kooi zoals dit wordt ook wel een “kooi van
Faraday” genoemd. Omdat die wijsneus ook dit ontdekt heeft.
Is er geen schuilplaats, ga dan niet onder een boom schuilen. De bliksem kan
hierop inslaan. Hurk met je voeten zo dicht mogelijk bij elkaar en je hoofd zo
laag mogelijk.
Ga niet op de grond liggen. Als de bliksem de grond raakt in de buurt waar je
ligt, gaat er een elektrische stroom door de grond vloeien die kan overspringen
naar je lichaam.
ESD
ESD = Electrostatic Discharge = Elektrostatische ontlading = Een korte, hevige stroomstoot.
Het opladen gebeurt door wrijving. Door die wrijving ontstaat er een spanningsverschil, en
door dat spanningsverschil ontstaat er een elektrostatische lading.
Bij ESD ontstaan er soms ook kleine vonkjes. Dit kan schade aan elektronische apparaten
veroorzaken.
ESD voorkom je door de oplading te vermijden.
Door het gebruik van zeer beperkt oplaadbare materialen (hout en katoen). Men kan ook
normaal oplaadbare materialen voorzien van een speciale coating, waardoor ze tijdelijk of
permanent niet meer oplaadbaar zijn.
Materialen voorzien van een geleiding naar de aarde toe (ESD-polsbandjes, speciale
schoenen of schoenbandjes) in combinatie met een geleidende vloer.
De kooi van Faraday, gesloten metalen kooi waarin geen elektrisch veld van buiten kan
binnendringen. In de praktijk: elektronica omhullen in een geleidend materiaal, bijvoorbeeld
een met een deksel afsluitbare ESD-veilige container. Shielding-zakken waarin elektronica
verpakt wordt hebben hetzelfde effect.
Vochtingheid en ESD
Hoe droger de omgeving, hoe groter de ontladingen.
Fysica is hardcore.