Joomla Free Template by FatCow Hosting

Demo groepenkast hoofdschakelaar - aardlekschakelaar - zekeringsautomaten en hotelschakeling

Hoofdcategorie: experiments Categorie: Elektro Gepubliceerd: donderdag 09 juni 2022
Ster inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactief
 

groepenkast demo

Hoe werkt een groepenkast? 

De stroom komt meestal via de bodem de groepenkast binnen. Eerst passeert de stroom de stroommeter. Daarna gaat de stroom vervolgens naar de hoofdschakelaar (zit niet in elke groepenkast), naar de aardlekschakelaar om zich vervolgens te verdelen over de zekeringsautomaten.

Stroom is gevaarlijk! Tot aan de hoofdschakelaar kun je de stroom niet (zelf) uitschakelen. Tot aan de hoofdschakelaar staat er dus altijd spanning op het systeem. Daarom mag je zelf nooit aan dit gedeelte van de groepenkast komen. De medewerker van je stroomnet-beheerder kan wel de stroom voor de hoofdschakelaar uit zetten. Buiten op straat in het elektrahuisje, zit nog een schakelaar.

Met de hoofdschakelaar kun je de stroomverbinding tussen je woning en de straat geheel loskoppelen.

 

De aardlekschakelaar

Wanneer is er sprake van 'aardlek'? Aardlek betekent letterlijk dat er stroom weg lekt naar de aarde. Onder bepaalde omstandigheden kan aardlek optreden:

  • een persoon komt in contact met de stroom en geleid de stroom via zijn lichaam. Hij krijgt een schok.
  • een apparaat is hard op de grond gevallen en is van binnen elektrisch kapot gegaan. Gevolg: de stalen behuizing komt onder spanning te staan. De stalen behuizing is geaard. Hierdoor lekt stroom naar de aard-aansluiting van het stopcontact.

Op de achterkant van het paneel zit een verborgen knopje waarmee je aardlek kunt simuleren. Dit knopje doet hetzelfde als het testknopje op de aardlekschakelaar. 

De aardpen

De aardpen is een koperen staaf die een eind in de bodem wordt geslagen. De aardaansluitingen van alle stopcontacten zijn verbonden met de aardpen zodat de lekstroom kan afvloeien naar de aarde.

 

Hoe werkt de aardlekschakelaar?

De plus- en de mindraad gaan beiden door de aardlekschakelaar. Onder normale omstandigheden, dus zolang er geen lekstroom is, is de stroom door beide draden even groot. Daarentegen: als er wel lekstroom is, is de stroom in de plusdraad groter dan de stroom in de mindraad. Als dat verschil groter wordt dan 30 mA, schakelt de aardlekschakelaar automatisch uit en blokkeert daarmee de stroomtoevoer. 30 mA is een stroomwaarde die wordt beschouwd als gevaarlijk.

 

Zekeringsautomaten

De zekeringsautomaten (vroeger gewoon zekeringen of stoppen genoemd) beschermen de elektrische installatie in huis tegen overbelasting. Overbelasting ontstaat als je in (een gedeelte van) het huis teveel apparaten tegelijk aan zet. Dus stel je moeder zet in de keuken tegelijk de vaatwasser, de waterkoker en de koffiezetter aan, en, zonder dat zij het weet, springen de koelkast en de vriezer op dat moment ook aan. Als dat gebeurt, wordt er erg veel stroom tegelijk gebruikt, wat zou kunnen leiden tot oververhitting van de bedrading. Want de bedrading mag dan wel gemaakt zijn van koper, een materiaal dat stroom goed geleid, maar weerstandsloos is koper niet. Dus als je genoeg stroom door een koperen draad stuurt, wordt ook deze een keer te heet.

Meestal heb je in huis meerdere zekeringsautomaten. Bijvoorbeeld met:

  • één zekering voor de keuken
  • een aparte zekering voor de elektrische kookplaat
  • een zekering voor de zolder (wasmachine, wasdroger en cv-installatie)
  • een zekering voor de huiskamer en de slaapkamers
  • een zekering voor de schuur

Je kunt je huisinstallatie uitbreiden met zoveel zekeringsautomaten als je maar wilt.

De zekeringsautomaten die we gebruiken in onze demo-opstelling, zijn bewust zo laag mogelijk afgezekerd op 6,3 Ampere. Op die manier kost het ons niet zoveel moeite om aan de leerlingen te demonstreren hoe zo'n zekeringsautomaat de stroom verbreekt bij overbelasting. Linksboven ziet u 6 stopcontacten, genoeg om een aantal apparaten aan te kunnen sluiten om overbelasting te simuleren.

I = 6,3 A, U = 230 V, daaruit volgt: P = U x I = 6,3 A x 230 V = 1449 Watt

De zekeringsautomaat zal er niet meteen bij 6,3 Ampere uit vliegen. Ook zal hij er niet direct uit gaan bij een kortstondige overbelasting van 7 of 7,5 Ampere. In de zekeringsautomaat zit een element dat door de stroom warm wordt. En als dat element te warm wordt, slaat de automaat af. Dat kan lang duren bij een lichte overbelasting of snel gaan bij een grotere overbelasting.

Elektrotechnici weten dat. Als een elektrotechnicus snel wordt ingeschakeld om een stroomstoring te verhelpen, kan hij door te voelen aan de zekeringsautomaat inschatten of het gaat om een kortdurende grote overbelasting (koude zekeringsautomaat) of een langdurige lichte overbelasting (warme zekeringsautomaat).

 

Kortsluiting

elektrische stopcontact brand kortsluitingKortsluiting in een elektrisch circuit betekent dat er een verbinding is tussen de plus en de min 'met een zeer lage weerstand'. Oftewel: de plus en de min raken elkaar direct waardoor er een hoge stroom gaat lopen. Kortsluiting is gevaarlijk omdat er door kortsluiting kan leiden tot hoge stromen (oververhitting van stroomkabels) en tot vonken. Beiden brandgevaarlijk. Kortsluiting kan ontstaan als:

  • stroomkabels door bijvoorbeeld overbelasting (teveel stroomgebruik) of brand te heet worden waardoor hun omhulsel smelt en de plus en de min elkaar kunnen raken.
  • een apparaat binnenin defect is, door ouderdom of als iemand er aan heeft zitten prutsen waardoor de plus direct in contact komt met de min

We hebben al twee veiligheden in de groepenkast besproken. Welke van de twee zal bij kortsluiting ingrijpen? De aardlekschakelaar of de zekering?

Kortsluiting kun je demonstreren door de plus en de min van een batterij met elkaar te verbinden. Er ontstaan dan vonken, zeker bij een blokbatterij

 

Hotelschakeling

hotelschakelingBijna elke woning beschikt over eeen zogenaamde hotelschakeling. Een hotelschakeling bestaat uit twee samenwerkende schakelaars waarmee je bijvoorbeeld de lamp op de overloop kunt bedienen. Of je nu boven bent of nog beneden staat, op beide plekken kun je de lamp aan- en uitschakelen dankzij de hotelschakeling.

 

Complete groepenkasten zijn erg duur. Onze groepenkast heb ik zelf samengesteld uit onderdelen gekocht via Conrad. De stroommeter hadden we nog ergens liggen.

 

 

Hits: 201
Plaats reactie


Beveiligingscode
Vernieuwen

Andere websites

Helaas, ik heb het ei van Columbus niet uitgevonden. Er zijn meer websites als PhysicsExperiments.org:

Doel

Physicsexperiments.org wil docenten en TOA's Natuurkunde inspireren. Physicsexperiments.org is een verzameling Natuur­kunde Experimenten. Welk experiment, simpel of gecompliceerd, verdient aandacht.

Vind je mijn initiatief positief en wil je een bijdrage leveren? Graag!!! Ik sta altijd open voor nieuwe ideeën, voor verbeteringen, aanvullingen en hulp bij vertaling.

Je collega-TOA