Veiligheid (Www.automerk.be)

54
Veiligheid 1 Cursus/Handleiding/Naslagwerk Veiligheid

Transcript of Veiligheid (Www.automerk.be)

Page 1: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

1

Cursus/Handleiding/Naslagwerk

Veiligheid

Page 2: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

2

INHOUDSTAFEL

Inhoudstafel 2

Inleiding 4

1 De gevaren van elektriciteit 5

Inleiding 5

1.1 Gevaren van elektrische stroom voor het menselijk lichaam 5

1.1.1 Invloed van de grootte van de stroomsterkte 5

1.1.2 De invloed van de duur van de stroomdoorgang 7

1.1.3 De weg die de stroom in het lichaam volgt 9

1.1.4 Invloed van de frequentie van de stroom 10

1.2 Gevaren van een elektrische stroom voor de omgeving 10

1.3 Overzicht van beschermingsmaatregelen 12

1.4 Wat moet je doen bij elektrocutie? 13

2 Netsystemen en distributienet 15

2.1 Netsystemen 15

2.1.1 TT-net 15

2.1.2 TN-S-net 15

2.1.3 TN-C net 16

2.1.4 IT-net 16

2.2 Het distributienet 17

2.2.1 Waarom een distributienet met een geaard sterpunt? 17

2.2.2 Spanningsmogelijkheden van het distributienet 18

3 Het Algemeen Reglement op Elektrische Installaties (AREI) 19

3.1 Dossier van de elektrische installatie 19

3.2 Toegestane afwijkingen voor huishoudelijke installaties vóór 1/10/81 20

3.3 Beschermingsgraden van toestellen 21

4 Aarding bij een huishoudelijke installatie 25

4.1 Aarding van toestellen 25

4.2 Waaraan moet een goede aarding voldoen? 26

4.3 Equipotentiale verbindingen 27

5 De automatische differentieelschakelaar 30

5.1 Technische gegevens van een automatische differentieelschakelaar 30

5.2 Reglementering in verband met de differentieelschakelaar 31

5.2.1 Plaatsing van het aantal differentieelschakelaars afhankelijk van de spreidingsweerstand van de aardelektrode 31

Page 3: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

3

5.2.2 Wat zegt het AREI nog i.v.m. de differentieelschakelaars bij huishoudelijke installaties? 34

5.3 Uitschakeltijden en selectiviteit 35

5.4 Opzoeken van een aardfout 37

5.5 De differentieelautomaat 37

6 Lijnbeveiliging 39

Inleiding 39

6.1 Enkele begrippen 39

6.2 De smeltveiligheid 40

6.2.1 Algemeenheden 40

6.2.2 Smeltkarakteristieken en eigenschappen van smeltveiligheden 41

6.3 De automaat 42

6.3.1 Algemeenheden 42

6.3.2 Uitschakelcurven en eigenschappen van de automaat 43

6.4 Wat zegt het AREI over de lijnbeveiliging 45

6.4.1 De keuze van de waarde van de lijnbeveiliging afhankelijk van de doorsnede van de geleider 45

6.4.2 Onverwisselbaarheid bij gebruik van zekeringen en automaten 45

6.4.3 Kortsluitvermogen van de beveiligingstoestellen 46

7 Reglementering in wasruimten en badkamers 48

7.1 Indeling van de verschillende zones of volumes 48

7.2 Materiaal in de verschillende volumes 49

7.3 Bijkomende equipotentiale verbinding 49

8 Algemene tips om veilig om te gaan met elektriciteit 51

8.1 Werken aan elektrische installaties 51

8.2 Veiligheid bij gebruik van elektrische gereedschappen en verlengsnoeren 51

8.3 Gebruik van heel lage veiligheidsspanning 52

9 Oplossingen ACO’s 54

Page 4: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

4

INLEIDING

Werkzaamheden uitvoeren aan een elektrische installatie vraagt bijzondere aandacht voor het aspect veiligheid. Hierbij denken we in eerste instantie aan onze eigen veiligheid en aan de veiligheid van de gebruiker. In tweede instantie vraagt de beveiliging van de installatie om de nodige aandacht. Die beveiliging is nodig om beschadiging van de installatie en de daarop aangesloten toestellen en schade aan de omgeving te voorkomen. We besteden uitgebreid aandacht aan de gevaren die de elektrische stroom meebrengt, zowel voor het menselijk lichaam als voor de omgeving. De huidige reglementering voor huishoudelijke elektrische installaties wordt uitvoerig besproken. Uitgaande van praktische voorbeelden bespreken we beveiligingstoestellen als differentieelschakelaars, automaten en zekeringen.

Page 5: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

5

1 DE GEVAREN VAN ELEKTRICITEIT

Inleiding

De inwerking van de elektrische stroom op ons lichaam houdt werkelijk levensgevaar in. Te gemakkelijk laten we ons misleiden omdat dat gevaar onzichtbaar is. We zien wel lampen branden en motoren draaien door de elektrische stroom, maar het gevaar zien we niet. De risico’s van elektriciteit zijn tweeërlei: - voor het menselijk lichaam: een elektrische schok of elektrocutie en verbranding; - voor de omgeving: brand en explosie. We moeten er bijgevolg voor zorgen dat we: - een uitgebreide reeks van beschermingsmaatregelen in acht nemen; - juist weten wat te doen in geval van elektrocutie.

1.1 Gevaren van elektrische stroom voor het menselijk lichaam

Proefnemingen hebben aangetoond dat de invloed die elektrische stroom heeft op het menselijk lichaam, afhankelijk is van verschillende factoren: 1. de grootte van de stroomdoorgang; 2. de duur van de stroomdoorgang; 3. de weg die de stroom in het lichaam volgt; 4. de frequentie van de stroom.

1.1.1 INVLOED VAN DE GROOTTE VAN DE STROOMSTERKTE

Afhankelijk van de grootte of de intensiteit van de stroom die door het menselijk lichaam vloeit, zullen zich de volgende verschijnselen voordoen.

Page 6: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

6

Stroomsterkte (mA)

Inwerking op het menselijk lichaam

0,1 tot 1 mA Is vaak nauwelijks waarneembaar. Het veroorzaakt een kriebelend gevoel, is niet rechtstreeks gevaarlijk. Het kan aanleiding geven tot een schrikreactie, die indirect verwondingen kan veroorzaken, b.v. evenwichtsverlies en een noodlottige val.

1 tot 5 mA Verwekt prikkelingen in de hand. De hand zal eerst zwak en daarna sterk verstijven.

5 tot 7 mA Er ontstaan pijnlijke spierkrampen in de hand. Het wordt al moeilijker de onder spanning staande delen los te laten.

7 tot 30 mA Vanaf 7 mA voor vrouwen en 15 mA voor mannen is het niet meer mogelijk de onder spanning staande delen los te laten. Er ontstaan een verhoging van de bloeddruk, eventuele bewusteloosheid en ademhalingsstoringen.

30 tot 50 mA Er treden ernstige en heel pijnlijke spiercontracties op. Dat kan leiden tot ademhalingsstilstand als de stroom door de longen vloeit.

50 tot 200 mA Hartkamerfibrillatie, wat hartstilstand veroorzaakt met de dood als gevolg.

> 200 mA Weefsels, spieren en zenuwen worden vernietigd door moeilijk en langzaam genezende brandwonden.

> 1000 mA Intense brandwonden door de hevige warmteontwikkeling.

Uit deze tabel onthouden we vooral dat een gevaarlijk geachte stroom een stroom is groter dan 30 mA.

“De wet van Ohm” leert ons dat we de stroom kunnen beperken door de spanning zo laag mogelijk te houden en de weerstand zo hoog mogelijk.

R

UI = U= de heersende spanning

R= de weerstand van het menselijk lichaam

De waarde van de weerstand: (R)

Uiteraard zullen we de weerstand zo klein mogelijk maken door enerzijds de actieve stroomvoerende delen te isoleren.

- Elektrische geleiders zijn voorzien van een isolatiemateriaal. - Elektrische toestellen zijn steeds voorzien van een isolerend omhulsel, zodat we niet in

contact kunnen komen met de onder spanning staande delen. - Door het plaatsen van hindernissen (afschermingen). Schakelapparaten geplaatst in

ruimten die niet toegankelijk zijn voor het publiek, zoals elektriciteitscabines.

De grootte van de stroom door het menselijk lichaam is afhankelijk van de waarde van de spanning en de weerstand van het menselijk lichaam.

Page 7: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

7

Anderzijds is de totale weerstand van het menselijk lichaam ook bepalend voor de grootte van de stroom. Die weerstand wordt bepaald door de som van de weerstand van het lichaam en de in- en uitgangsweerstand. Die in- en uitgangsweerstand, ook wel contactweerstand genoemd, hangt af van de omstandigheden waarin de persoon zich bevindt. Het AREI heeft de vochtigheid van de huid ingedeeld in drie categorieën. Code Toestand van het menselijk lichaam Weerstand in ohm (±) BB1 Volledig droge huid of vochtig door transpiratie 2000 BB2 Natte huid 1000 BB3 In water ondergedompelde huid 500

De waarde van de spanning: (U)

Afhankelijk van de toestand van het menselijk lichaam werd volgens het AREI een conventionele grensspanning bepaald. Dat is een spanning waarbij je geen enkele hinder van een elektrische schok ondervindt, ongeacht de weg van de stroomdoorgang, de vochtigheid van de huid en de tijdsduur van de stroomdoorgang. De drie vastgestelde lichaamsweerstanden kunnen gecombineerd worden met drie overeenkomstige conventionele grensspanningen: Code Toestand van het menselijk lichaam Conventionele grensspanning

Wisselspanning Gelijkspanning BB1 Volledig droge huid of vochtig door transpiratie 50 V 120 V BB2 Natte huid 25 V 60 V BB3 In water ondergedompelde huid 12 V 30 V

Het aanwezige vocht of water in een lokaal kan sterk bepalend zijn voor de vochtigheidsgraad van de huid. Het is dus logisch dat stroombanen in vochtige lokalen aan hogere veiligheidseisen moeten voldoen. In een huisinstallatie is dat zeker belangrijk voor badkamer, doucheruimte, wasplaats en soms ook voor kelders, stookplaatsen, garages en stallingen.

1.1.2 DE INVLOED VAN DE DUUR VAN DE STROOMDOORGANG

Ook de duur van de stroomdoorgang is een belangrijke factor die bepaalt of iemand in een gevaarlijke toestand verkeert. Het is eigenlijk de combinatie van stroomsterkte en doorgangsduur, die de gevolgen van een stroomdoorgang door het lichaam bepaalt. In figuur 1 is dat weergegeven.

Page 8: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

8

t in ms 10000 4000 2000 1000 800 400 200 100 40 20 10 0,1 0,4 1 10 40 100 1000 4000 10000

~ I in mA Fig. 1

Er werden vijf zones bepaald:

Zone 1: Het lichaam reageert niet op de elektrische stroom. De stroom bedraagt maximaal 1 mA (dat kan verschillen van persoon tot persoon).

Zone 2:

De elektrische stroom levert geen gevaar op voor het hart. Zone 3:

Geen gevaar voor onregelmatig en ongecoördineerd samentrekken van de hartkamer (hartfibrillatie). Nadelige verschijnselen, zoals ademhalingsstoornissen, die gewoonlijk niet gevaarlijk zijn, kunnen voorkomen.

Zone 4:

De stroom kan hartfibrillatie tot gevolg hebben; de mogelijkheid van hartfibrillatie ligt tussen 0,5 % en 50 %.

Zone 5:

De stroom is hier beslist gevaarlijk.

Page 9: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

9

Om de veiligheid van personen te garanderen, zullen we de beschermingszones moeten situeren binnen de zones 1, 2 en eventueel 3. Deze curven laten ons toe te bepalen wat de maximale tijdsgrens is van de stroomdoorgang door het menselijk lichaam. Zo zal een stroom van 100 mA niet gevaarlijk zijn als die binnen 800 ms onderbroken wordt.

1.1.3 DE WEG DIE DE STROOM IN HET LICHAAM VOLGT

De weg van de stroom door het lichaam is afhankelijk van de positie van het lichaam tegenover de aarde: geïsoleerd of niet. Als je volledig geïsoleerd staat t.o.v. de aarde, kun je één onder spanning staand deel aanraken, zonder een schok te voelen. Er is immers geen gesloten stroomkring. Daarom zie je vogels zonder problemen op een elektrische draad zitten (zie figuur 2).

Fig. 2 Maar als je met twee handen de twee actieve delen (fase en nul of twee fasendraden) van een stroombaan aanraakt, zal de stroom door je borstkas vloeien (zie figuur 3). Dat is de gevaar-lijkste situatie.

Fig. 3

De stroom vloeit door je lichaam volgens een weg die afhangt van de lichaamsdelen die in contact staan met de onder spanning staande delen enerzijds en met de aarde anderzijds. In figuur 4 zijn enkele gevaarlijke stroombanen door het menselijk lichaam weergegeven.

Page 10: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

10

Fig. 4

1.1.4 INVLOED VAN DE FREQUENTIE VAN DE STROOM

Ons lichaam is het gevoeligst voor een frequentie van 50 Hz, de gebruikelijke frequentie. Gelijkspanning en spanningen met een frequentie boven de 1000 Hz zijn minder gevaarlijk; spieren zullen minder samentrekken, we kunnen gemakkelijker onder spanning staande delen loslaten.

1.2 Gevaren van een elektrische stroom voor de omgeving

Elektriciteit is een van de belangrijkste oorzaken van brand. Vooral door slechte contacten, overbelasting, kortsluiting en aardsluiting kunnen hete oppervlakken of vonken ontstaan. Hierdoor kunnen brandbare producten ontvlammen of kan een explosie ontstaan. - Brand ten gevolge van slechte contacten

Dit is de meest voorkomende oorzaak van brand. Een slecht contact of een onvoldoende contactdruk zal op die plaats een verhoging van de weerstand tot gevolg hebben. Bij een stroomdoorgang zal er een sterke toename van warmte plaatsvinden. Dat wordt bepaald door de formule I² x R (joule-effect). Doordat er geen toename van de stroom ontstaat, zullen de voorgeschakelde beveiligingen niet reageren zolang er geen kortsluiting of aardsluiting ontstaat.

Hoe kun je dat voorkomen? o Zorg ervoor dat alle elektrische verbindingen niet rechtstreeks in contact komen

met brandbare materialen.

o Gebruik geen lusterklemmen in het vaste gedeelte van de installatie maar lasdoppen of steekklemmen.

o Controleer regelmatig de contactdruk van de verbindingen in je verdeelbord. Slechte contacten in schakelaars of stopcontacten worden meestal eerder vastgesteld. Eventuele warmteontwikkeling kan je meestal het eerst vaststellen. Je ziet dan dat de isolatie rond het aansluitpunt beschadigd is.

- Brand ten gevolge van overbelasting van leidingen Dit kan slechts gebeuren als een beveiliging gekozen is die niet past bij de doorsnede van de geleider. Als we gebruikmaken van verlengsnoeren moeten we opletten.

Page 11: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

11

o Verlengsnoeren hebben dikwijls een kleinere draaddoorsnede en zijn dan niet meer beveiligd door de voorgeschakelde beveiliging. Een te grote belasting kan leiden tot opwarming van het snoer en brand veroorzaken.

o Als we gebruikmaken van een kabelhaspel, moeten we er steeds voor zorgen dat die voldoende afgerold is. Bij een opgerolde kabelhaspel zal de warmte onvoldoende afgevoerd worden, zelfs als de doorsnede voldoende is. In figuur 5 is een beschadigde kabelhaspel afgebeeld.

Fig. 5

Er zijn ook kabelhaspels in de handel met een beveiliging die de stroom uitschakelt als de haspel opwarmt.

- Brand ten gevolge van een kortsluiting

Bij een kortsluiting zal er plotseling een heel hoge stroom door de geleiders vloeien. Bij leidingen met een verouderde isolatie kan er brand ontstaan. Ook de eventuele vlamboog die ontstaat, kan de omgevende stoffen doen ontvlammen. Bij een goed beveiligde huisinstallatie zal de beveiliging voldoende snel reageren en op die manier brand voorkomen.

- Brand ten gevolge van een aardsluiting

Een aardstroom kan door de beschermende metalen buis van de leidingen naar de aarde vloeien. Een braam van een afgezaagde buis waardoor een stroom van 150 mA vloeit, kan roodgloeiend worden. Gevoelige differentieelschakelaars schakelen dergelijke lekstromen uit.

- Explosie In een omgeving van explosieve mengsels (gassen, dampen, stof) kan de minste vonk voldoende zijn om een gas- of stofexplosie te veroorzaken met zware gevolgen. Een voorbeeld. Iemand brengt lijm aan voor het plaatsen van kamerbreed tapijt in een woonkamer. Als de ruimte volledig afgesloten is en een lamp ingeschakeld wordt, kan een zware explosie veroorzaakt worden.

Rol dus steeds je kabelhaspel volledig af, zoniet is de kans reëel dat door opwarming de draad op de haspel gaat smelten.

Page 12: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

12

1.3 Overzicht van beschermingsmaatregelen

Bij het bespreken van de beschermingsmaatregelen moeten we een onderscheid maken tussen bescherming tegen directe aanraking en bescherming tegen indirecte aanraking. - Directe aanraking: delen van het menselijk lichaam komen hierbij rechtstreeks in contact

met actieve delen van een elektrische installatie. - Indirecte aanraking: hierbij kom je in contact met de massa van een toestel (b.v. de zool

van een strijkijzer, omhulsel van een wasmachine) dat door een defect van het toestel onder spanning komt te staan. Maar het kan ook een elektrisch vreemde massa zijn, b.v. de kraan van de gootsteen, die onder spanning komt te staan, b.v. door een defect van het fornuis in de omgeving.

Hieronder volgt een tabel met een overzicht van beschermingsmaatregelen. Aanraking Bescherming door Opmerkingen Direct Isolatie van de actieve delen Isolatie aanbrengen rond geleider, verven en

lakken biedt geen voldoende bescherming. Omhulsel Zie IP-waarden (in ruimten toegankelijk voor

het publiek). Goede bevestiging, slechts met gereedschap te verwijderen.

Hindernissen Zie IP-waarden: sluit vrijwillig aanraken niet uit (b.v. traliewerk, platen, beschermkappen).

Verwijdering Binnen handbereik (≤ 2,5 m) mogen zich geen gelijktijdig aanraakbare delen op verschillend potentiaal bevinden.

Veiligheidsspanning Voeding met speciale betrouwbare bronnen: < 50 V voor BB1 < 25 V voor BB2 < 12 V voor BB3

Differentieelschakelaar Geeft geen volledige bescherming tegen rechtstreekse aanraking.

Indirect Afschakelen Bij een fout zal door automatisch afschakelen voorkomen worden dat een gevaarlijke aanraakspanning te lang blijft voortbestaan. Dat kan met een differentieelschakelaar.

Aardverbinding Alle delen van toestellen, die op een gevaarlijke aanraakspanning kunnen komen, moeten met een beschermingsgeleider worden verbonden. Uitschakeling kan zo binnen de voorgeschreven tijd gebeuren .

Dubbele isolatie Klasse II

Equipotentiaalverbinding Alle gelijktijdig aanraakbare geleidende delen moeten door een equipotentiaalverbinding worden verbonden.

Veiligheidsspanning Zoals bij rechtstreekse aanraking: < 50 V voor BB1 < 25 V voor BB2 < 12 V voor BB3

Page 13: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

13

1.4 Wat moet je doen bij elektrocutie?

Heeft iemand een elektrische schok gekregen, handel dan als volgt. • Schakel de stroom uit. • Haal het slachtoffer voorzichtig weg van de elektriciteitsbron (zorg ervoor zelf droog te

staan: op een droge plank, een droge jas e.d.) en gebruik zo nodig een niet-geleidend voorwerp (b.v. een buis van pvc).

• Ademt het slachtoffer niet meer, pas dan mond-op-mondbeademing toe. • Ademt het slachtoffer nog, maar is hij bewusteloos, leg hem dan in de stabiele

zijligging, in ieder geval met het hoofd opzij. • Waarschuw een arts of bel de dienst 100.

Eerste hulp bij elektrocutie:

Page 14: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

14

A.C.O.

1. Welke uitspraak is fout?

a. Hoe groter de stroom door het menselijk lichaam hoe gevaarlijker. b. Hoe korter de duur van de stroomdoorgang hoe minder gevaarlijk. c. De weg die de stroom volgt, is onbelangrijk. d. Gelijkstroom is minder gevaarlijk dan een stroom van 50 Hz.

2. Vanaf welke waarde is een stroom door het menselijk lichaam gevaarlijk?

a. 1 mA b. 30 mA. c. 10 mA d. 5 mA.

3. De gevaarlijkste weg die een stroom kan volgen door het menselijk lichaam, is:

a. Via de twee handen door je borstkas. b. Via je twee voeten. c. Door je hand. d. Via je hand en je voeten naar de grond.

4. Welke oorzaak van brand is het moeilijkst te beveiligen en komt het meest voor?

a. Brand ten gevolge van slechte contacten. b. Brand ten gevolge van een overbelasting. c. Brand ten gevolge van een kortsluiting. d. Brand ten gevolge van een aardsluiting.

5. Beveiliging tegen rechtstreekse aanraking kan het best gebeuren door:

a. Een gevoelige differentieelschakelaar te plaatsen. b. Een goede aardverbinding te plaatsen. c. Equipotentiaalverbindingen te maken. d. Alle genaakbare delen te voorzien van een goede isolatie.

Page 15: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

15

Het TT-net is praktisch altijd het netsysteem voor huishoudelijke installaties.

2 NETSYSTEMEN EN DISTRIBUTIENET

2.1 Netsystemen

Het netsysteem speelt een erg belangrijke rol bij de bescherming tegen indirecte aanraking. Er bestaan verschillende aardingsregimes in een elektrisch distributienet. Zij worden volgens de wijze van verbinding met de aarde aangeduid door een code. We beperken ons tot de voornaamste.

2.1.1 TT-NET

In figuur 6 is het schema van een TT-net weergegeven. Het sterpunt van de transformator is verbonden met de aarde en de massa’s van de elektrische installatie zijn verbonden met een afzonderlijk aardingspunt. Beide aardelektroden zijn elektrisch gescheiden. De PE-geleider is dus niet verbonden met de N-geleider. Bij dit netstelsel moet je gebruikmaken van een differentieelschakelaar.

Fig. 6

2.1.2 TN-S-NET

Fig. 7

Page 16: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

16

In figuur 7 is een TN-S-net weergegeven. Bij dit netsysteem zijn de massa’s verbonden met het nulpunt van de transformator, die met de aarde is verbonden. De nulgeleider N en de beschermingsgeleider PE zijn in de volledige installatie gescheiden.

2.1.3 TN-C NET

Bij een TN-C-net van figuur 8 zijn de massa’s via de PEN-geleider verbonden met het nulpunt van de transformator, die met de aarde is verbonden. In de installatie wordt geen onderscheid gemaakt tussen de nulgeleider en de beschermingsgeleider. Ze worden samengevoegd tot één geleider, namelijk de PEN-geleider.

Fig. 8 Toepassingen:

TN-netten worden gebruikt in industriële installaties en hoeven niet voorzien te worden van een differentieelschakelaar.

2.1.4 IT-NET

De nulgeleider is geïsoleerd t.o.v. de aarde en de massa’s worden verbonden met de aarde. Dit netsysteem is weergegeven in figuur 9. Toepassingen: Alleen bij kleine, beperkte installaties waar een hoge bedrijfscontinuïteit noodzakelijk is. Die installaties zijn voorzien van een permanente isolatiecontrole (b.v. ziekenhuizen).

Page 17: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

17

Fig. 9

2.2 Het distributienet

2.2.1 WAAROM EEN DISTRIBUTIENET MET EEN GEAARD STERPUNT?

U31

Fig. 10

Figuur 10 toont een driefasennetsysteem waarvan het sterpunt niet geaard is. De spanning is 3 x 230 V/400 V. Bij de onvrijwillige aarding van lijn 3, b.v. door een verkeerde verbinding of een beschadigde isolatie, zou een persoon die toevallig een andere lijndraad aanraakt, de lijnspanning U31 van 400 V ervaren. Dat is uiterst gevaarlijk.

Fig. 11

Door aarding van het sterpunt en dus ook van de nulgeleider (zie figuur 11) zal, in dezelfde situatie als boven beschreven, de persoon slechts de fasespanning voelen, namelijk 230 V. Dat blijft natuurlijk gevaarlijk.

Page 18: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

18

Fig. 12

Bij aanraking van de nulgeleider zal de persoon helemaal niets ervaren (zie figuur 12).

2.2.2 SPANNINGSMOGELIJKHEDEN VAN HET DISTRIBUTIENET

Op het huidige distributienet zijn nog drie spanningen mogelijk: - 230 V: monofasig, de spanning tussen N en fase of tussen 2 fasen; - 3 x 230 V: driefasig, de spanning tussen de fasen bedraagt telkens 230 V; - 230V/400 V: driefasig met nulgeleider, de spanning tussen nulleider en één fase

bedraagt 230 V en tussen twee fasen bedraagt de spanning telkens 400 V. Voor meer uitgebreide voorstellingen en aansluitschema’s zie lespakket 6.

A.C.O.

6. Welk netsysteem wordt het meest gebruikt voor de voeding van huishoudelijke

installaties?

a. TN-S-net b. TT-net c. TN-C-net d. IT-net

Page 19: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

19

3 HET ALGEMEEN REGLEMENT OP ELEKTRISCHE INSTALLATIES (AREI)

De reglementering in verband met de elektrische installaties is opgenomen in het AREI. Dit AREI (KB van 10 maart 1981) is niet alleen van toepassing op de industriële, maar ook op de huishoudelijke installaties. Het vervangt alle vroegere technische reglementen van de verschillende elektriciteitsmaatschappijen en het ARAB en werd progressief van toepassing. Dat betekent concreet dat alle elektrische installaties waarvan de werkzaamheden zijn begonnen na 01-01-1983, moeten beantwoorden aan de voorschriften van het AREI. Voor oudere installaties blijven de vroegere bepalingen van kracht, wijzigingen aan de oude installaties daarentegen moeten wel voldoen aan het AREI. Het is niet eenvoudig een veilige elektrische installatie aan te leggen. Om de veiligheid te garanderen, legt het AREI voorwaarden op waaraan elke installatie moet voldoen en verplicht de eigenaar ertoe de installatie voor ingebruikname en periodiek, door een externe dienst voor technische controles, op de werf te laten keuren.

3.1 Dossier van de elektrische installatie

Het dossier van een elektrische installatie moet ingekeken kunnen worden bij de eigenaar of de beheerder van de elektrische installatie. Samenstelling van het dossier:

- ééndraadsschema; - situatieschema; - proces-verbaal van overeenkomst van de elektrische installatie; - het eventuele rapport van periodieke keuring.

In lespakket 10 komen het ééndraadsschema en het situatieschema uitgebreid aan bod.

Het proces-verbaal van overeenkomst van de elektrische installatie Het proces-verbaal van overeenkomst van de elektrische installatie is het verslag van het gelijkvormigheidsonderzoek, opgesteld door de keurder, overeenkomstig de voorschriften van het AREI. Het moet opgesteld worden voor de ingebruikname van de installatie.

Het eventuele proces-verbaal van de periodieke keuring Dat is het eventuele proces-verbaal van de periodieke controle van de elektrische installatie door een erkend controleorgaan. Volgens het AREI moet dat gebeuren:

- jaarlijks voor de hoogspanningsinstallaties; - om de 25 jaar voor de huishoudelijke installaties; - om de 5 jaar voor de andere installaties.

Page 20: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

20

3.2 Toegestane afwijkingen voor huishoudelijke installaties vóór 1/10/81

In de volgende hoofdstukken zal telkens uitgelegd worden waaraan een elektrische huisinstallatie moet voldoen volgens het AREI. Voor installaties waarvan de aanleg gebeurde voor 1 oktober 1981, zijn afwijkingen toegestaan. - Aftakdozen en leidingen:

Aftakdozen en leidingen die aangebracht zijn volgens de geldende regels van goed vakmanschap, mogen behouden blijven.

- Differentieelschakelaars: Differentieelschakelaars van het type “AC” en/of met een In < 40 A en die niet verzegeld worden, mogen in dienst blijven.

- Smeltveiligheden: Smeltzekeringen met schroefbasis van het type D, pensmeltveiligheden en kleine automatische schakelaars zonder kalibreerelementen mogen in dienst blijven.

- Geleiders: Geïsoleerde geleiders met een doorsnede kleiner dan 2,5 mm², maar minstens 1 mm², mogen in dienst blijven. Maar de geleiders van 1 mm² moeten beveiligd zijn met een smeltzekering van maximaal 6 A of een automaat van maximaal 10 A.

- Beschermings-, aard- of equipotentiale geleider: - Beschermingsgeleiders niet gemerkt met geel-groene kleur mogen in dienst blijven. - Stroomdraden en beschermingsgeleiders met groene of gele kleur mogen in dienst

blijven. - Stroomdraden met geel-groene kleur zijn verboden. - Een koperen aardgeleider met een doorsnede van minstens 6 mm² mag in dienst

blijven. - Een hoofdequipotentiale verbinding en een bijkomende equipotentiale verbinding in

de badkamer mogen ontbreken.

- Contactdozen: Contactdozen zonder aardcontact en zonder kinderveiligheid mogen in dienst blijven. Per stroombaan mogen meer dan acht enkelvoudige contactdozen in dienst blijven. Maar het is verboden stopcontacten met aardcontact in dienst te laten die niet met de aarde verbonden zijn.

- Verlichtingsstroombaan: Het is toegestaan slechts over één verlichtingsstroombaan te beschikken. Ze hoeft ook niet voorzien te zijn van een beschermingsgeleider.

- Was-, bad- en doucheruimten: Als de afstand van het volume 2 (beschermingsvolume) van bad- en douchekuipen op 1 m gebracht is, is het toegestaan het materiaal en de toestellen in deze ruimten niet te beschermen met een afzonderlijke differentieelschakelaar van maximaal 30 mA. Hier mag een enkelpolige schakelaar voor de verlichtingstoestellen in dienst blijven.

Page 21: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

21

3.3 Beschermingsgraden van toestellen

Elektrisch materiaal en toestellen kunnen ingedeeld worden naar gelang van hun weerstand tegen uitwendige invloeden. Wij onderscheiden hun weerstand tegen:

- het indringen van vaste voorwerpen; - het indringen van vloeistoffen; - de mechanische stevigheid of schokbestendigheid.

De waarden die aan een toestel toegekend zijn met betrekking tot de weerstand tegen die uitwendige factoren, worden uitgedrukt in de beschermingsgraad of “IP-waarde”. Op de toestellen is dat aangegeven met de letters “IP” gevolgd door één, twee of drie cijfers. Die drie cijfers bepalen de X1-, X2- en X3-waarde. X1 = Bescherming tegen aanraking van de onder spanning staande delen, de bescherming

tegen indringen van vaste voorwerpen. X2 = Bescherming tegen het indringen van vloeistoffen. X3 = De mechanische bescherming, slagvastheid. Soms is een cijfer niet belangrijk omdat de waarde geen belang heeft. Dan wordt de beschermingsgraad aangegeven door de waarde “X” (b.v. IPX2-2). Soms wordt X3 gewoon weggelaten.

Page 22: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

22

Page 23: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

23

Page 24: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

24

A.C.O.

7. Het AREI is van toepassing op:

e. Alleen industriële elektrische installaties. f. Alle elektrische installaties. g. Alle nieuwe elektrische installaties en wijzigingen waarvan de

werkzaamheden begonnen werden na 01-01-1983. h. Alleen op elektrische installaties in nieuwbouwwoningen waarvan de

werkzaamheden begonnen werden na 01-01-1983. 8. De vermelding IP42 op een toestel wil zeggen dat:

a. Het toestel beschermd is tegen indringen van voorwerpen langer dan 1 mm en tegen water uit alle richtingen.

b. Het toestel beschermd is tegen indringen van voorwerpen langer dan 12 mm en tegen vallende druppels tot 15° verticaal.

c. Het toestel beschermd is tegen indringen van voorwerpen langer dan 1 mm en tegen water uit alle richtingen.

d. Het toestel beschermd is tegen indringen van voorwerpen langer dan 1 mm en tegen waterdruppels tot 15° verticaal.

Page 25: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

25

4 AARDING BIJ EEN HUISHOUDELIJKE INSTALLATIE

Het doel van een aarding is het beschermen van personen en zaken.

4.1 Aarding van toestellen

Bescherming tegen indirecte aanraking De aarding van een toestel beschermt de gebruiker als het toestel defect is of als er zich een storing voordoet. In lespakket 6 wordt het nut van een aarding bij een toestel uitvoerig toegelicht. Elke elektrische leiding moet een beschermingsgeleider bevatten Volgens het AREI (Algemeen Reglement op Elektrische Installaties) is het verplicht om voor elke elektrische leiding in een beschermingsgeleider te voorzien. Maar dat geldt niet voor elektrische leidingen naar schakelaars en voor leidingen op heel lage veiligheidsspanning. Doorsnede en kleur van de beschermingsgeleider Voor een huishoudelijke installatie kunnen we stellen dat de doorsnede van de beschermingsgeleider minimaal gelijk moet zijn aan die van de fasegeleider. Voor een doorsnede groter dan 16 mm² gelden andere regels. De kleur van de isolatie is verplicht geel-groen en die moet over de hele lengte aangebracht zijn. Alle elektrische toestellen moeten aangesloten zijn op een aarding Er zijn maar enkele uitzonderingen: - De stopcontacten die gevoed worden door een scheidingstransformator, worden soms

toegepast in een badkamer voor de voeding van een scheerapparaat. - Toestellen die gevoed worden door een veiligheidstransformator op een heel lage

veiligheidsspanning, b.v. halogeenverlichting op 12 V. Het is verboden deze verlichtingsarmaturen te verbinden met de aarding.

- Toestellen die voorzien zijn van een dubbele isolatie. U herkent ze aan het volgende symbool, dat op het toestel is aangebracht:

Deze toestellen zijn zo geconstrueerd dat bij een elektrische storing de behuizing niet onder spanning kan komen. Naast de basisisolatie is er nog een bijkomende isolatie aangebracht. In figuur 13 is een boormachine van klasse 2 afgebeeld. bijkomende isolatie metalen omhulsel basisisolatie

Fig. 13

Page 26: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

26

4.2 Waaraan moet een goede aarding voldoen?

De spreidingsweerstand van een goede aarding moet zo laag mogelijk zijn. In elk geval kleiner dan 100 ohm en bij voorkeur zelfs kleiner dan 30 ohm. Er zijn twee soorten aardingen: de hoofdaarding en de bijkomende aarding. De hoofdaarding is bij een nieuwe woning een aardingslus. Die bestaat uit een massieve geleider van blank verhard elektrolytisch koper (scheikundig symbool Cu) of verlood koper geleider met een doorsnede van minimaal 35 mm². Hij wordt tot op een diepte van minimaal 0,60 m in de grond aangebracht en mag niet in aanraking komen met het funderingsmateriaal (mortel, beton, wapening). In figuur 14 zijn enkele mogelijke plaatsingswijzen weergegeven.

Fig. 14

Page 27: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

27

De bijkomende aarding wordt toegepast in bestaande woningen en nieuwbouw, als de weerstand van de aardingslus groter is dan de minimaal toegestane 100 ohm. Bijkomende aardingen bestaan uit geleiders en metalen staven (piketten) van een bepaalde lengte. Ze worden horizontaal, verticaal of schuin op een bepaalde diepte in de grond aangebracht buiten de aardingslus. In figuur 15 zijn twee voorbeelden weergegeven. Meer informatie over de te gebruiken materialen vind je in lespakket 10.

Fig. 15

4.3 Equipotentiale verbindingen

Er wordt een zogenaamde “equipotentiale” verbinding gemaakt tussen de hoofdaardingsklem en alle metalen delen van de woning, zoals: geraamten, metalen badkuipen, privé-water- en gasinstallaties en centrale verwarming.

De equipotentiale verbinding heeft betrekking op alle metalen delen van de woning in tegenstelling tot de aarding, die enkel betrekking heeft op de elektrische toestellen. Meer uitleg hierover vind je in lespakket 10. In figuur 16 is een volledig overzicht van alle equipotentiale verbindingen weergegeven.

De equipotentiale verbindingen voorkomen dat er een gevaarlijke spanning ontstaat tussen twee massa’s die tegelijk aangeraakt kunnen worden.

Page 28: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

28

Fig. 16

Page 29: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

29

A.C.O.

9. Een goede aarding moet een spreidingsweerstand hebben:

a. Kleiner dan 100 ohm. b. Gelegen tussen 30 en 100 ohm. c. Kleiner dan 30 ohm. d. Kleiner dan 100 ohm bij plaatsing van een differentieelschakelaar van

30 mA. 10. Het doel van de equipotentiale verbindingen is:

a. De spreidingsweerstand van de aarding te verkleinen. b. De spreidingsweerstand van de aarding te vergroten. c. Te voorkomen dat er gevaarlijke spanningen ontstaan tussen twee massa’s. d. De oppervlakte van de aardelektrode te vergroten.

Page 30: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

30

5 DE AUTOMATISCHE DIFFERENTIEELSCHAKELAAR

De automatische differentieelschakelaar is een toestel dat de elektrische stroom automatisch onderbreekt als zich een verliesstroom voordoet. Die verliesstroom kan ontstaan in:

- ofwel de eigenlijke installatie (kabels, draden enz. ); - ofwel in een toestel (een koelkast, een fornuis, strijkijzer enz. ); - ofwel bij een persoon of een dier bij onverwacht contact met een fase.

Voor het werkingsprincipe verwijzen we naar lespakket 6.

5.1 Technische gegevens van een automatische differentieelschakelaar

In figuur 17 zijn de technische gegevens weergegeven die op een differentieel worden aangebracht.

Fig. 17

Toelichting bij enkele belangrijke technische gegevens

- Nominale stroom: b.v. In = 25 A Dit is de maximale nominale stroom die constant door de differentieelschakelaar mag vloeien. Als die waarde overschreden wordt, zal de differentieelschakelaar de stroom niet uitschakelen. Hiervoor zal een voorgeschakelde beveiliging moeten zorgen. In de praktijk veel voorkomende waarden zijn: 25 A, 40 A, 63 A en 80 A.

- Verliesstroom: b.v. I∆n = 30 mA

Dit is de stroom waarbij de differentieelschakelaar zal de stroom uitschakelen. We spreken ook van de gevoeligheid van de differentieelschakelaar. Veel voorkomende waarden zijn:

Een automatische differentieelschakelaar moet steeds worden gecombineerd met een goede aarding.

Page 31: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

31

10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA en 1000 mA. Hoe kleiner die waarde is, hoe gevoeliger en des te veiliger is de installatie.

- Type A of type AC:

o Type A wordt voorgesteld door dit symbool: Deze differentieelschakelaar zal de stroom uitschakelen bij zowel een zuivere wisselstroomaardfout als een pulserende gelijkstroomaardfout, die kan ontstaan bij gebruik van gelijkrichters of dimmers.

o Type AC wordt voorgesteld door dit symbool: Deze differentieelschakelaar zal de stroom alleen uitschakelen bij een zuivere wisselstroomaardfout.

- Kortsluitvastheid: b.v. 3000

Deze wordt aangegeven in ampère (A) en geplaatst in een rechthoek. De meeste differentieelschakelaars hebben een kortsluitvastheid van 3000 A.

- Het aantal polen: 2- of 4-polig Het aantal polen is ook duidelijk weergegeven in het aansluitschema op de schakelaar (zie figuur 17).

5.2 Reglementering in verband met de differentieelschakelaar

5.2.1 PLAATSING VAN HET AANTAL DIFFERENTIEELSCHAKELAARS AFHANKELIJK VAN DE SPREIDINGSWEERSTAND VAN DE AARDELEKTRODE

Spreidingsweerstand is kleiner of gelijk aan 30 ohm (zie figuur 18)

- Eén algemene differentieelschakelaar met een gevoeligheid van maximaal 300 mA. - Eén bijkomende differentieelschakelaar met een gevoeligheid van maximaal 30 mA. Die

wordt stroomafwaarts van de algemene differentieelschakelaar geplaatst. Achter die schakelaar bevindt zich:

• de volledige kring van de badkamer (verlichting + stopcontacten); • de wasmachine; • de droger; • de centrifuge.

Page 32: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

32

Fig. 18a

Fig. 18b

Page 33: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

33

Spreidingsweerstand is gelegen tussen de 30 en 100 ohm (zie figuur 19)

De bovenstaande voorzieningen zijn vereist en moeten bovendien uitgebreid worden met: - Eén differentieelschakelaar met een gevoeligheid van maximaal 30 mA voor elke

stroombaan, rekening houdend met het volgende: • De In dient aangepast te worden aan de nominale stroom van de betreffende

stroombaan. • Een differentieelschakelaar van ten hoogste 100 mA dient geplaatst te worden op de

stroombanen voor diepvriezer, ijskast, fornuis. • Eén differentieelschakelaar van maximaal 30 mA dient geplaatst te worden voor ten

hoogste 16 enkele of meervoudige contactdozen. - Eén differentieelschakelaar van maximaal 30 mA voor de stroombanen van de verlichting.

Fig. 19a

Page 34: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

34

Fig. 19b

5.2.2 WAT ZEGT HET AREI NOG I.V.M. DE DIFFERENTIEELSCHAKELAARS

BIJ HUISHOUDELIJKE INSTALLATIES?

- Het is verboden de differentieelschakelaar te overbruggen. Om die reden zijn de aansluitklemmen ervan voorzien van verzegelbare klemafdekkingen. De hoofddifferentieelschakelaar moet door de stroomleverancier ook verzegeld worden (zie figuur 20).

Fig. 20 - De differentieelschakelaars voor huishoudelijke installaties moeten van het type A zijn. De

kortsluitvastheid moet ten minste 3000 A bedragen en de schakelaars moeten voorzien zijn van het CEBEC-keurmerk.

- De nominale stroomsterke van de differentieelschakelaar moet ten minste gelijk zijn aan de nominale waarde van de automaat of smeltveiligheid die in de stroombaan geschakeld is. Maar voor de hoofddifferentieelschakelaar moet de nominale stroom ten minste 40 A bedragen.

Page 35: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

35

Als we dat even toepassen op de opstelling van figuur 19 en we veronderstellen dat in de

meterkast een 4-polige automaat van 25 A is geplaatst, dan moet nominale stroom van de hoofddifferentieelschakelaar ten minste 40 A zijn. Die van de vijf andere differentieel-schakelaars moet dan ten minste 25 A bedragen.

- Bij een vierpolige differentieelschakelaar moet de nulgeleider op de N-klem aangesloten worden. Dat contact zal ten opzichte van de drie andere contacten iets later openen en vroeger sluiten. Dat is noodzakelijk om overspanningen in de installatie de voorkomen (zie lespakket 6 over onderbrekingen van de nulgeleider bij een driefasig net).

- Elke differentieelschakelaar is voorzien van een testknop. Bij het indrukken van die knop zal er een foutstroom vloeien, waardoor de differentieelschakelaar de stroom uitschakelt. Het is aanbevolen eens per maand het detectiesysteem en het schakelmechanische ervan te testen. Als de differentieelschakelaar de stroom niet meer uitschakelt, dient hij vervangen te worden.

5.3 Uitschakeltijden en selectiviteit

t (ms)

t max. x I∆n Fig. 21 Veel mensen denken dat bij gebruik van een differentieelschakelaar van b.v. 30 mA de eventuele verliesstroom door het lichaam maximaal 30 mA kan bedragen. Maar dat is niet het geval. In figuur 21 is de uitschakelcurve van een differentieelschakelaar weergegeven. Van die curve kunnen we de maximale tijd aflezen waarbinnen de schakelaar de stroom zeker uitschakelt bij verschillende foutstromen. In de volgende tabel is dat uitgerekend voor een differentieelschakelaar van 30 mA.

Een differentieelschakelaar schakelt de stroom immers niet uit als de stroom groter wordt dan de nominale stroom die erop vermeld staat. Hiervoor moet een automaat of smeltveiligheid zorgen.

Page 36: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

36

S

Foutstroom Stroom in mA Maximale uitschakeltijd in ms

1 x I∆n 30 300 2 x I∆n 60 150 5 x I∆n 150 40

Twee achter elkaar geschakelde gewone differentieelschakelaars zijn niet selectief. Dat wil zeggen dat beide schakelaars de stroom uitschakelen bij het ontstaan van een grote fout. Als er b.v. in de kring van de badkamer een foutstroom ontstaat van 1,5 A, dan zal zowel de differentieelschakelaar van 30 mA voor de badkamer als de hoofddifferentieelschakelaar van 300 mA de stroom uitschakelen binnen de 40 ms (zie curve van fig. 21). Maar we kunnen ook gebruikmaken van een hoofddifferentieelschakelaar met een selectieve werking, voorgesteld door dit symbool op de schakelaar: In figuur 22 zijn de uitschakelcurven van beide typen weergegeven. 1 differentieelschakelaar met selectieve werking 2 differentieelschakelaar zonder selectieve werking

Fig. 22

We kunnen hierin aflezen dat bij een stroom van 5 x I∆n een differentieelschakelaar zonder selectieve werking de stroom uitschakelt tussen 7,5 ms en 40 ms. Een differentieelschakelaar met selectieve werking zal de stroom uitschakelen tussen 40 ms en 150 ms. De niet-selectieve differentieelschakelaar zal de stroom dus uitschakelen voordat de selectieve die uitschakelt. Hierdoor zal dus niet de volledige woning zonder spanning zitten, maar alleen het gedeelte achter de niet-selectieve differentieelschakelaar.

Page 37: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

37

5.4 Opzoeken van een aardfout

We stellen vast dat de differentieelschakelaar van onze installatie de stroom telkens opnieuw uitschakelt als die weer ingeschakeld wordt. Hoe gaan we de fout lokaliseren? Praktische werkwijze:

- verwijder alle smeltveiligheden uit de verdeelkast of zet alle automaten af; - schakel de differentieelschakelaar weer in; - plaats de smeltveiligheden één voor één terug of schakel de automaten één voor één

weer in. Als bij het terugplaatsen van de n-de smeltveiligheid of bij het inschakelen van den n-de automaat de differentieelschakelaar de stroom uitschakelt, heb je de schuldige stroomkring ontdekt. Stel dat de boosdoener een kring met stopcontacten is, dan kun je het best alle toestellen loskoppelen, de differentieelschakelaar opnieuw inschakelen en daarna de toestellen één voor één aanzetten. De kans is groot dat je zo het defecte toestel opspoort.

5.5 De differentieelautomaat

Zoals eerder vermeld zal een differentieelschakelaar de stroom niet uitschakelen bij een te hoge stroom. Maar er bestaan ook differentieelinrichtingen die naast de personenbeveiliging ook zorgen voor een beveiliging van de installatie tegen overbelasting en kortsluiting. Dat noemen we differentieelautomaten. Een differentieelautomaat schakelt de stroom dus uit bij een aardfout, bij een kortsluiting en een overbelasting. In figuur 23 is een twee-polige differentieelautomaat afgebeeld.

Fig. 23 Een differentieelautomaat kan b.v. geplaatst worden in de kring van de badkamer.

Page 38: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

38

A.C.O.

11. Een differentieelschakelaar met de gegevens: In = 40 A en I∆n = 30 mA zal de

stroom uitschakelen bij:

a. Een overbelasting groter dan 40 A . b. Een verliesstroom groter dan 30 mA. c. Een verliesstroom groter dan 40 A. d. Een overbelasting groter dan 40 A en een verliesstroom groter dan 30 mA.

12. Het AREI bepaalt i.v.m. differentieelschakelaars bij huishoudelijke installaties, waarvan de spreidingsweerstand 15 ohm bedraagt:

a. Dat er slechts één hoofddifferentieelschakelaar geplaatst hoeft te worden

van maximaal 300 mA. b. Dat er een hoofddifferentieelschakelaar geplaatst moet worden van

maximaal 300 mA en één bijkomende van maximaal 30 mA voor de vochtige ruimten.

c. Dat er een hoofddifferentieelschakelaar moet geplaatst worden van maximaal 300 mA en één bijkomende van maximaal 30 mA per twee kringen.

d. Er geen differentieelschakelaar geplaatst dient te worden.

Page 39: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

39

6 LIJNBEVEILIGING

Inleiding

Defecten aan elektrische leidingen of toestellen kunnen de stroom door die leidingen en de opgenomen stroom door die toestellen zo doen toenemen, dat er oververhitting ontstaat. Als die oververhitting blijft bestaan, dan kunnen niet alleen de leidingen en toestellen beschadigd worden maar, er kan ook brand ontstaan. Om onze installatie en toestellen te beveiligen tegen overbelasting en tegen kortsluiting en om ook persoonlijke ongevallen te voorkomen, plaatsen we in serie met de leidingen beveiligingstoestellen. Die lijnbeveiliging zorgt ervoor dat de stroom automatisch onderbroken wordt als de stroom erdoor te groot wordt. De lijnbeveiliging vormt de zwakste schakel in de elektrische kring. De beveiliging kan gebeuren op twee manieren:

- Door het plaatsen van een smeltzekering. Hierin zal een smeltdraad doorsmelten als de stroom te sterk wordt.

- Door het plaatsen van een automatische schakelaar (kortweg automaat) die bij een te sterke stroom ingeschakeld wordt.

6.1 Enkele begrippen

Fig. 24 In figuur 24 staan de gegevens die op een penzekering (mini-fuse) en op een automaat (mini-jump) gedrukt staan. - In. Dit de normale stroom uitgedrukt in ampère waarvoor de smeltveiligheid of automaat

gebouwd is. Die stroom staat op de automaat of smeltveiligheid vermeld (b.v. 20 A). Die stroom mag onbeperkt lang door de automaat of smeltveiligheid vloeien zonder dat die de stroom onderbreekt.

- Un. Dit is de nominale spanning in volt waarvoor de beveiliging geschikt is. B.v. 230 V/400 V

Page 40: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

40

- Kortsluitvermogen. Hoewel we hier spreken van vermogen, drukken we deze grootheid toch uit in een stroomsterkte in ampère (b.v. 3000 A). Dat betekent dat de automaat met een kortsluitvermogen van 3000 A bij een eventuele kortsluiting een kortsluitstroom van 3000 A minstens tweemaal veilig moet kunnen onderbreken.

- Uitschakelcurven. Volgens de Europese norm worden er wel bepaalde eisen gesteld aan automaten en smeltveiligheden bestemd voor het beveiligen van elektrische installaties. Zo bepaalt de norm onder andere, wanneer ze de stroom moeten uitschakelen ten gevolge van zijn thermische werking (overbelasting) en wanneer niet. Voor automaten maken we een onderscheid tussen uitschakelcurven B, C en D. Op een automaat van 20 A en een C-uitschakelcurve staat dan vermeld: C20. Voor smeltveiligheden maken we een onderscheid tussen curven gG, aM en gR.

- Selectiviteit. Zoals bij de differentieelschakelaars moeten we er bij de lijnbeveiliging ook naar streven selectieve kringen samen te stellen. Dat wil zeggen dat bij een kortsluiting of overbelasting stroomafwaarts in de kring alleen de eerst voorgeschakelde beveiliging de stroom onderbreekt. Bij industriële installaties is dat van groot belang. Bij huishoudelijke installaties is dat niet mogelijk. Bij een kortsluiting zal hier immers altijd de hoofdautomaat in de meterkast de stroom uitschakelen, waardoor de volledige woning zonder elektriciteit zit.

6.2 De smeltveiligheid

6.2.1 ALGEMEENHEDEN

Een smeltveiligheid bestaat uit een voetstuk, een smeltstop en een kalibreerelement. Het voetstuk maakt deel uit van de installatie en is zo geconstrueerd dat er maar één bepaalde smeltstop in past door gebruik te maken van een kalibreerelement (zie figuur 25). Voor meer informatie i.v.m. constructie en samenstelling zie lespakket 8.

Fig. 25 penzekering voetstuk penautomaat kalibreerelement We zien in figuur 25 dat een penzekering vervangen kan worden door een penautomaat, namelijk in het voetstuk met het kalibreerelement. Het kalibreerelement zorgt ervoor dat we nooit een zekering of een automaat met een grotere nominale stroomsterkte kunnen plaatsen dan toegestaan.

Page 41: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

41

6.2.2 SMELTKARAKTERISTIEKEN EN EIGENSCHAPPEN VAN SMELTVEILIGHEDEN

Fig. 26 In figuur 26 zijn de smeltkarakteristieken weergegeven van industriële cilindrische smeltpatronen van het type gG. Ze dienen voor lijnbeveiliging en hebben dezelfde smeltkarakteristieken als de penzekeringen voor huishoudelijke installaties. Je kunt in figuur 26 aflezen na hoeveel seconden een zekering doorsmelt bij een bepaalde stroom. Elke zekering heeft zijn specifieke smeltkarakteristiek. In figuur 26 zijn zekeringen weergegeven van 1 A tot 125 A. Een zekering van 6 A zal bij een stroom van 10 A nog niet smelten. Bij een stroom van 20 A zal ze na 1 seconde onderbreken en bij 100 A binnen 0,01 seconde.

De smeltkarakteristieken aM en gR worden alleen maar in een industriële omgeving toegepast: aM voor zekeringen voor beveiliging van motoren en gR voor beveiliging van halfgeleiders.

Enkele eigenschappen van penzekeringen

Voordelen - Goede beveiliging tegen overbelasting: bij een kleine overbelasting zal de zekering

niet dadelijk doorsmelten, ze beveiligt toch de leidingen tegen langdurige overbelasting.

- Goede beveiliging tegen kortsluiting: de zekering zal bij hoge stromen praktisch ogenblikkelijk de stroom uitschakelen.

Een smeltzekering heeft als eigenschap niet in werking te treden bij een stroom kleiner dan 1,8 x In van de zekering.

Page 42: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

42

- Hoog kortsluitvermogen. Huishoudelijke penzekeringen hebben een kortsluitvermogen van 10 kA, bij industriële smeltzekeringen gaat dat zelfs tot 100 kA.

- Lage kostprijs. - Bij industriële installaties kan gemakkelijk gezorgd worden voor selectiviteit ten

opzichte van automaten die stroomafwaarts geplaatst zijn. Nadelen

- Je kunt een defecte zekering niet meer gebruiken. Het is verboden en heel gevaarlijk een zekering met een draadje te repareren. Het smeltpunt van de koperdraad waarmee je de zekering zou repareren, ligt dikwijls hoger dan dat van de draad in de zekering, waardoor de koperdraad dus minder snel zal doorsmelten. Bij een onderbreking ontstaat bovendien een lichtboog met een heel hoge temperatuur, die brand kan veroorzaken. Je moet de defecte zekering dus vervangen door een nieuwe. Zorg dat je altijd een voldoende voorraad bij de hand hebt.

- Je kan niet altijd duidelijk zien welke zekering stuk is. Cilindrische zekeringen hebben geen verklikker en bij oudere penzekeringen zal de verklikker niet altijd goed functioneren. Het is dan ook meestal noodzakelijk om defecte zekeringen op te sporen door ze te verwijderen en met een tester of een universele meter na te meten.

- Bij een driefasig net kan het gebeuren dat maar één van de drie zekeringen doorsmelt. Daarna kan een motor op twee fasen werken, waardoor de motor kan verbranden als hij niet voorzien is van een gepaste motorbeveiliging.

6.3 De automaat

6.3.1 ALGEMEENHEDEN

De automatische schakelaar of automaat is een schakelaar die automatisch opent als de stroom erdoor te sterk wordt. Hij beveiligt dus de installatie en de toestellen bij kortsluiting en bij overbelasting. Bij nieuwe installaties zal meestal gebruikgemaakt worden van meerpolige automaten voor bevestiging op din-rail, in bestaande installaties kunnen de penzekeringen vervangen worden door penautomaten (zie ook lespakket 8). In figuur 27 is het inwendige van een automaat weergegeven. Bij kortsluiting zal de elektromagneet (4) de stroom uitschakelen en bij overbelasting zal het bimetaal (9) krom trekken en dus ook de stroom uitschakelen.

Page 43: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

43

Fig. 27

6.3.2 UITSCHAKELCURVEN EN EIGENSCHAPPEN VAN DE AUTOMAAT

In figuur 28 zijn de uitschakelcurven van een automaat weergegeven.

Fig. 28 Zoals eerder vermeld hebben we bij de automaten drie verschillende uitschakelcurven, namelijk B, C en D.

- Het bovenste, gearceerde gedeelte van de curve is gemeenschappelijk voor de drie typen. Dat is het gebied van de thermische werking van de automaat en het zorgt voor de

Page 44: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

44

beveiliging bij overbelasting. Het bimetaal zorgt voor de uitschakeling. We zien hier dat de automaat de stroom uitschakelt binnen het uur als die een waarde heeft van 1,33 tot 1,45 x In. We zien dus dat een automaat de stroom sneller uitschakelt dan een zekering. Vandaar dat we een zekering mogen vervangen door een automaat met een nominale stroom die één waarde hoger ligt.

- Bij stromen sterker dan 3 x In, krijgen we voor de drie typen een andere curve. • B-karakteristiek:

- Thermische werking tot 3 x In - Zeker magnetisch vanaf 5 x In - Wordt toegepast bij kleine inschakelstromen, zoals bij boilers, fornuizen,

elektrische verwarming. Geeft een beveiliging bij elektronische toestellen waarbij snel uitschakelen noodzakelijk is om beschadiging te voorkomen.

• C-karakteristiek: - Thermische werking tot 5 x In - Zeker magnetisch vanaf 10 x In - Deze automaat wordt gebruikt in de gewone huisinstallaties. Hij is geschikt

voor middelgrote start- of inschakelstromen, zoals bij verlichting (gloeilampen, halogeenlampen, TL-lampen), wasmachine, stofzuiger, ijskast.

• D-karakteristiek: - Thermische werking tot 10 x In - Zeker magnetisch vanaf 20 x In - Wordt gebruikt in een industriële omgeving bij grote start- of

inschakelstromen, zoals bij lasposten, motoren.

Eigenschappen van een automaat:

Voordelen - Zoals blijkt uit de uitschakelcurve, beveiligt de automaat tegen overbelasting en tegen

kortsluiting. - Een automaat heeft als groot voordeel dat hij na werking opnieuw bruikbaar is en dat

je hem bovendien zonder gevaar met de hand in en uit kan schakelen. Ook zie je dadelijk aan de stand van de bedieningsknop welke automaat is uitgeschakeld.

- Meerpolige automaten hebben het bijkomende voordeel dat ze bij uitschakeling alle geleiders onderbreken.

Nadelen

- De kostprijs is hoger dan die van zekeringen, zeker bij industriële toepassingen. - Het kortsluitvermogen is laag in vergelijking met dat van zekeringen. Voor de

penzekeringen is dat 3000 A. Om die reden moeten we bij een industriële installatie, waar hoge kortsluitstromen kunnen ontstaan, heel dure en grote automaten plaatsen.

- Ook is het moeilijker om selectiviteit tussen de automaten onderling te verkrijgen.

Page 45: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

45

6.4 Wat zegt het AREI over de lijnbeveiliging

6.4.1 DE KEUZE VAN DE WAARDE VAN DE LIJNBEVEILIGING AFHANKELIJK VAN DE DOORSNEDE VAN DE GELEIDER

De maximaal toelaatbare stroom door een leiding is afhankelijk van: - de doorsnede van de geleiders; - de aanleg van geleiders (in- of opbouw, meerdere geleiders samen ...); - de isolatie van de geleiders; - de samenstelling van de leiding; - de plaats en de omgeving van de leiding; - de omgevingstemperatuur.

Bij industriële installaties moet een kabelberekening uitgevoerd worden en moeten correcties aangebracht worden die rekening houden met de boven vermelde factoren. Voor huishoudelijke installaties wordt de maximale nominale stroomsterkte van de smeltveiligheden en van de automaten die de verschillende geleiders mogen beveiligen, opgegeven in de onderstaande tabel. Hierbij wordt geen rekening gehouden met de plaatsingswijze of de omgevingstemperatuur.

Nominale waarde van de beveiliging in overeenkomst met de doorsnede Doorsnede van de geleider (mm²)

In van de smeltveiligheid In van de automaat curve C

1,5 10 A 16 A 2,5 16 A 20 A 4 20 A 25 A 6 32 A 40 A 10 50 A 63 A 16 63 A 80 A 25 80 A 100 A 35 100 A 125 A

6.4.2 ONVERWISSELBAARHEID BIJ GEBRUIK VAN ZEKERINGEN EN

AUTOMATEN

Het AREI bepaalt dat veiligheden en hun houder voorzien moeten zijn van een voetstuk met kalibreerelement, dat uitsluitend het plaatsen van de gepaste zekering of automaat toelaat. Het plaatsen van een zekering of automaat met een kleinere nominale stroomwaarde is wel mogelijk. De kalibreerelementen hebben dezelfde kleur als de bijbehorende zekeringen en penautomaten. Ook is de doorsnede van de leiding erop aangebracht (zie figuur 29).

Page 46: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

46

Fig. 29

6.4.3 KORTSLUITVERMOGEN VAN DE BEVEILIGINGSTOESTELLEN

Het AREI bepaalt dat voor huishoudelijke installaties geen kortsluitvermogen berekend hoeft te worden. We mogen ervan uitgaan dat het kortsluitvermogen niet meer dan 3000 A bedraagt. De beveiliging die we gebruiken, moet dus een minimaal kortsluitvermogen van 3000 A hebben.

Page 47: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

47

A.C.O.

13. Door een smeltveiligheid van 10 A vloeit een stroom van 20 A. Na hoeveel

seconden zal die de stroom onderbreken? Maak gebruik van fig. 26.

a. Na 1s. b. Na 10 s. c. Na 60 s. d. Na 500 s.

14. Door een automaat van 10 A met een C-karateristiek vloeit een stroom van

25 A. Na hoeveel seconden zal die de stroom onderbreken? Maak gebruik van fig. 28.

a. Na 1s. b. Na 10 s. c. Na 60 s. d. Na 1 tot 60 s.

15. Welke van de volgende automaten ga je gebruiken voor het beveiligen van

een kring stopcontacten in een huishoudelijke installatie aangesloten met een XVB-kabel 3G2,5?

a. D16 b. C20 c. C25 d. B20

16. Welk kortsluitvermogen moet een automaat minimaal hebben bij een

huishoudelijke installatie?

a. 3000 W b. 6000 A c. 10000 A d. 3000 A

Page 48: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

48

7 REGLEMENTERING IN WASRUIMTEN EN BADKAMERS

Met wasruimten, badkamers of doucheruimten bedoelen we lokalen waarin ten minste één bad of douche is opgesteld. Een lokaal dat alleen voorzien is van wastafels, wordt niet beschouwd als een wasruimte. Door de aanwezigheid van water, de toestand van het lichaam en het contact met het aardpotentiaal is het gevaar verbonden aan het gebruik van elektriciteit in deze lokalen groter. Daarom bevat het AREI speciale veiligheidsvoorschriften voor deze lokalen.

7.1 Indeling van de verschillende zones of volumes

Een badkamer en doucheruimte worden ingedeeld in verschillende zones, volumes genoemd. In figuur 30 geven we hiervan een beeld. De volumes zijn zowel in de hoogte als in de breedte omschreven. bovenaanzicht vooraanzicht

Fig. 30

Page 49: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

49

7.2 Materiaal in de verschillende volumes

- Volume 0 Alle elektrisch materiaal is verboden. - Volume 1 of volume-omhulsel

- Er mag alleen elektrisch materiaal gebruikt worden dat gevoed wordt op heel lage veiligheidsspanning: 12 V wisselspanning, 18 Vgelijkspanning met rimpel of 30 V gelijkspanning. De voedingstoestellen voor die heel lage veiligheidsspanning moeten zich buiten volume 1 en 2 bevinden.

- Vast opgestelde waterverwarmers met een IP-graad van minstens IP25 zijn ook toegestaan.

- Volume 1bis of het volume onder het bad

In dit volume is enkel het strikt noodzakelijke materiaal voor hydromassage toegestaan als: - de badkuip niet van metaal is; - het volume afgedicht is met een toezichtsluik dat enkel met behulp van gereedschap kan

worden geopend; - alle elektrische aansluitingen van het vaste type zijn; - het elektrisch materiaal ten minste de beschermingsgraad IPX4 heeft; - de montage van elektrisch materiaal op niet-geleidende stoppen op 5 cm boven de vloer

gebeurt. - Volume 2 of beschermingsvolume

- Alle toestellen van volume 1zijn toegestaan. - Verlichtingstoestellen gevoed op 230 V wisselspanning zijn toegestaan op voorwaarde

dat ze minimaal 1,6 m boven de vloer staan en ze een IP-graad hebben van ten minste IPX4.

- Verwarmingstoestellen op 230 V met een isolatieklasse II (dubbele isolatie) zijn toegestaan.

- Stopcontacten zijn toegestaan als ze gevoed worden door een differentieelschakelaar met een gevoeligheid van ten minste 10 mA of door een individuele beschermings-transformator van maximaal 100 W die een scheiding van de stroombaan garandeert.

- Volume 3 of de ruimte buiten het beschermingsvolume

De beschermingsgraad van het elektrisch materiaal moet ten minste IPX1 zijn, d.w.z. dat alle gewone inbouwtoestellen gebruikt mogen worden.

7.3 Bijkomende equipotentiale verbinding

Hiervoor verwijzen we naar figuur 16.

Page 50: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

50

A.C.O.

17. Welk toestel is toegestaan in volume 1 in de badkamer?

a. Alle toestellen met een IP-graad van minstens IP25. b. Toestellen die gevoed worden door een wisselspanning van 12 V. c. Alle toestellen met een beschermingsgraad IPX4. d. Toestellen die gevoed worden door een heel lage veiligheidsspanning van

12 V.

18. Welke uitspraak is juist?

a. In de badkamer mogen nergens gewone inbouwtoestellen gebruikt worden (IP21).

b. Verlichtingstoestellen met een beschermingsgraad IP54 en een spanning van 230 V mogen in volume 1 geplaatst worden.

c. In volume 3 mag gewoon inbouwmateriaal gebruikt worden (IP21). d. In volume 2 mogen alleen toestellen geplaatst worden gevoed door een

heel lage veiligheidsspanning van 12 V.

Page 51: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

51

8 ALGEMENE TIPS OM VEILIG OM TE GAAN MET ELEKTRICITEIT

8.1 Werken aan elektrische installaties

- Werk nooit als toestellen en leidingen onder spanning staan. Schakel de elektriciteit uit door:

� de zekeringen weg te nemen; � de stroom uit te schakelen en indien mogelijk de schakelaar te vergrendelen; � een waarschuwing “Niet inschakelen” aan te brengen.

Fig. 31 - Controleer met aangepaste middelen (voltmeter, spanningstester …) de spanningsloosheid

van de verschillende stroomvoerende delen. - Pas de elektrische schema’s steeds onmiddellijk aan bij eventuele wijzigingen. - Zorg ervoor dat de deuren van de verdeelborden steeds dicht zijn.

8.2 Veiligheid bij gebruik van elektrische gereedschappen en verlengsnoeren

De elektrische energievoorziening is niet steeds aanwezig waar je ze wilt. Daarom wordt heel veel gebruikgemaakt van verlengsnoeren en haspels. - Zorg ervoor dat je het verlengsnoer niet overbelast, gebruik snoeren met een aangepaste

draaddikte en rol je haspel volledig af. Zie ook hoofdstuk 1.3. - Haal stekkers steeds op een goede manier uit de stopcontacten, door ze zelf vast te nemen

en niet door aan het snoer te trekken.

fout goed Fig. 33

Page 52: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

52

- Zorg ervoor dat je toestellen en verlengsnoeren steeds in goede staat zijn. Beschadigde

toestellen van klasse II voldoen niet meer aan de omschrijving “dubbel geïsoleerd”. - Verlengsnoeren die met isolatieband hersteld zijn, beschermen niet voldoende.

Fig. 34 - Maak steeds gebruik van veilig toebehoren. Verdeelstekkers zijn verboden en gevaarlijk.

Gebruik meervoudige contactdozen die voorzien zijn van een snoer met aangegoten stekker. Plaats steeds stopcontacten met kinderveiligheid!

Fig. 35

8.3 Gebruik van heel lage veiligheidsspanning

- Een heel lage veiligheidsspanning (z.l.v.s.) is een spanning die de conventionele grensspanning niet overtreft (zie hoofdstuk 1.2.1). In een woning wordt veel gebruik gemaakt van 12 V of 24 V wisselspanning. Denk maar aan speelgoed, bel- of deurtelefooninstallatie, halogeenverlichting enz.

Maar we kunnen echter alleen spreken van een z.l.v.s. als die spanning geleverd wordt door een veiligheidstransformator.

Page 53: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

53

Een veiligheidstransformator herkennen we aan het onderstaande symbool (figuur 36).

Fig. 36

Alleen wanneer dat symbool aangebracht is op de transformator, kunnen we spreken van een veiligheidstransformator en dus ook van een z.l.v.s.

- Het gebruik van een z.l.v.s. is zeker geen garantie voor een veilige installatie. Door gebruik te maken van een lage spanning b.v.12 V, zal de stroom veel groter worden waardoor we gebruik moeten maken van geleiders met een grotere doorsnede. Dat zal zeker het geval zijn bij laagspanningshalogeenverlichting. Slechte installaties kunnen dikwijls brand veroorzaken. We komen hier uitgebreid op terug in lespakket 13.

A.C.O.

19. We spreken van een heel lage veiligheidsspanning bij:

a. Alle wisselspanningen lager dan 24 V. b. Alle wisselspanningen lager dan 12 V. c. Alle wisselspanningen lager dan 12 V als ze gevoed worden door een

veiligheidstransformator. d. Alle gelijkspanningen kleiner dan 100 V.

Page 54: Veiligheid (Www.automerk.be)

Veiligheid

54

9 OPLOSSINGEN ACO’S

1. c.

2. b.

3. a.

4. a.

5. d.

6. b.

7. c.

8. d.

9. c.

10. c.

11. b.

12. b.

13. c.

14. d.

15. b.

16. d.

17. d.

18. c.

19. c.