Advies

Deze tekst is automatisch vertaald.

   

Automatische zekering - zekering-elementen met slimme technologie

Of in gebruik, op kantoor of thuis: een automatische zekering heeft veilig iedereen wel eens gezien resp. bediend. Want wanneer door een kortsluiting of door overbelasting van de stroom is uitgevallen, maakt u de verlichtingsduur onvermijdelijk op het zoeken naar de borgelementen. Wij laten u welke slimme techniek in een automatische zekering zit en WAS je nog zo alles in acht moet nemen.

  • WAS is een automatische zekering?

  • Waarom wordt een automatische zekering nodig?

  • Zoals is een automatische zekering opgebouwd?

  • Hoe werkt een automatische zekering?

  • Welke verschillende vermogensschakelaar zijn er?

  • WAS is een selectieve automatische zekering?

  • WAS betekent reactiekarakteristiek bij een automatische zekering?

  • WAS is het verschil tussen zekeringsautomaat en aardlekschakelaar?

  • WAS moet bij het vervangen van een de vermogensbeveiligingsschakelaar worden gelet?

  • Vaak gestelde vragen over aardlekschakelaars

 

WAS is een automatische zekering?

Zoals de naam al zegt, is een automatische zekering of ook LS-schakelaar een borging, de nageschakelde installatie zijn richtingen, apparatuur en elektrische installatie betrouwbaar tegen overbelasting beschermt.

In de omgangstaal worden LS-schakelaar ook als zekeringautomaat of als automaat genoemd.

Vóór de introductie van de zekerings automaat overnames smeltzekeringen deze taak. Bij overbelasting door een te hoge stroom brandde de draad in de zekering en de zekering moest worden vervangen. Het bot enige bescherming, zou echter ook nadelen. Als er geen nieuwe zekering te pakken was, zijn defecte exemplaren gedeeltelijk spellingscontrole avontuurlijke manier worden gerepareerd.

In tegenstelling tot de smeltzekeringen kan een zekeringsautomaat steeds weer met de hand worden geactiveerd wanneer de stopoorzaak is verholpen.

Bovendien zijn LS-schakelaars overeenkomstig de VDE-voorschriften ook als bedrijfsmatige schakelaar goedgekeurd.

Automatische zekeringen

Eenpolige automatische zekering voor montage op DIN-rail.

 

Waarom wordt een automatische zekering nodig?

Elektroinstallatie

Dankzij de spanning van 230 V variëren draden met 1,5 mm² uit.

Om de kosten bij de "elektrische bedrading" van een huis betaalbaar te houden, heeft men zich lang geleden besloten het "bedrijfsspanning" voor de huisinstallatie naar 230 V wisselspanning vast te leggen. Hierdoor is het mogelijk om lijnen met een doorsnede van slechts 1,5 - 2,5 mm 2 te gebruiken.

Wanneer u bij een kabel met 1,5 mm2 van een maximaal toelaatbare stroom van 16 A opraakt, kunt zo vermogens van max. 3680 W (16 A x 230 V) worden overgedragen. Het is voor de meeste toepassingen resp. verbruikers meer dan voldoende. 

De hoge spanning heeft echter ook nadelen , de door de juiste maatregelen minimaliseert dienen te worden:

Bescherming tegen aanraking:
deze moet in elk geval worden gewaarborgd dat het directe contact met stroomgeleidende ladders en delen wordt voorkomen.

Overbelastingsbeveiliging:
de op de netspanning werkende installatie zijn richtingen moeten betrouwbaar tegen overbelasting beschermd worden. Een klein rekenvoorbeeld verduidelijkt deze garanderen dwingend noodzaak:

Wanneer de elektriciteitskabel tussen het stopcontact en de aansluiting van het zekeringenkastje ca. 15 m lang is, bedraagt de kabelweerstand voor de fase en de nuldraad (heen- en retourleiding) ca. 0,36Ω .  De berekende waarde verwijst naar een koperen kabel met een leidingdiameter van 1,5 mm 2

Als nu in de contactdoos een massieve kortsluiting met beantwoorde 0Ω ontstaat, zijn volgens de wet van Ohm in plaats van de max. toelaatbare 16 A maar liefst 638,89 A (I = U : R, dus 230 V : 0,36Ω ) via de beide aansluitkabels van de stopcontact stromen .

Wanneer u formule P = U x I het vermogen berekend, waren nog 146 944,44 Watt of rond 147 kW , die in warmte omgezet worden. Zonder zekering, die in dit geval aanspreekt en de spanning op tijd afschakelt, zijn de draden in de muur in seconden . gaat gloeien

 

Zoals is een automatische zekering opgebouwd?

Een zekeringsautomaat is geschikt voor montage op hut-schienen of DIN-rails. Daarvoor beschikt hij over de vereiste nokken (9).

De aansluitkabels worden via de kabel openingen (3) geïntroduceerd en met de klemschroeven (2) bevestigd.

Als de versnellingshendel (1) in de stand "ON" gezet wordt, dan wordt het schakelcontact (6) gesloten. 

De LS-schakelaar wordt geactiveerd, wanneer of de elektromagneet (7) of de bi-metalen strook (4) de ontgrendelknop mechaniek (8) bediend. De draadloze bluskamer (5) beschermt de schakelcontact tegen verbranding.

Opmerking:
de schakelhendel is mechanisch niet vast met de vergrendelingspal mechaniek gekoppeld. Dat betekent: zelfs als de bedieningshendel van de hand in de stand "ON" wordt gehouden, kan ook de activering mechanisme de schakelcontact toch openen .

Opbouw geleidende zekering

De basisopbouw van is bij alle automaten gelijk.

 

Hoe werkt een automatische zekering?

Opbouw geleidende zekering

De stroom door de automaat, is met een rode lijn gemarkeerd.


De mechanische opbouw van andere fabrikanten kunnen er anders , maar in principe is de functie echter altijd gelijk.

Om de functie correct te begrijpen, moet men weten hoe de stroom door de zekeringautomaat loopt:

De linker aansluitklem (10) is via een flexibele leiding (11) met het bewegende deel van het schakelcontact (6) verbonden.

De vaststaande deel van het schakelcontact heeft contact met de linker aansluiting van de elektromagneet (7). De rechteraansluiting van de spoel van de elektromagneet is vast met het onderste uiteinde van de bimetaal strip (4) verbonden.

Aan de bovenste bewegende deel van het bimetaal strip voert een flexibele leiding (12) naar de rechter aansluitklem (13).

 

Thermische activering bij overbelasting

Indien er op een stopcontact of een stroomkring altijd meer verbruikers worden gebruikt, kan het gebeuren dat de stroom langzaam maar continu de grenswaarde van de zekeringsautomaat overschrijdt . Dat kan heel snel gebeuren als verlengkabel en verdeeldozen gedachteloos wat zit achter elkaar worden geschakeld.

In dit geval spreekt de thermische activering door de bi-metalen strook (4). De bi-metalen stijve bestaat uit twee metalen met verschillende uitzetting coëfficiënten.

Dat betekent: hoe hoger de stroomsterkte, die via de strips stroomt, des te sterker buigt de stroken in een bepaalde richting.

Omdat de stijve in het onderste deel vast verankerd is, buigt het bovenste deel van de strip naar rechts . Vanaf een bepaalde vervorming wordt gebruikt, bedient de stroken een grendelhefboom (14) en maakt zo de vergrendeling (8) van het schakelcontact. De stroomkring wordt onderbroken.

Om de zekeringautomaat weer te kunnen activeren, moet men wachten tot de bi-metalen strook weer afgekoeld is.

Magnetische activering bij kortsluiting

Magnetische activering bij kortsluiting

Bij een massieve kortsluiting zou de activering door de bi-metalen strook veel te langzaam . Daarom is in een zekeringautomaat nog een elektromagneet (7) ingebouwd.

Deze is zo bepaald dat stromen tot 16 A niet voldoende zijn , dat de elektromagneet actief wordt. Pas door een hoge kortsluitstroomsterkte , is het magneetveld van de spoel zo sterk dat de spoelen kern (15) wordt aangetrokken. Via een wip (16) die rechtstreeks op een pen (17) van de vergrendelingspal van (14) aanwezig is, wordt de vergrendelhendel bediend en wordt de vergrendeling (8) wordt geactiveerd. De snelle opening van het schakelcontact wordt nog door een kunststof deel (18) ondersteunt. Zodra de spoelen kern wordt aangetrokken, drukt het kunststof gedeelte tegen het beweegbare deel van het schakelcontact en drukt de schakelaar.

Omdat bij het schakelen van hoge lekstromen zeer vaak een lichtboog aan het schakelcontact optreedt, is parallel daaraan een bluskamer (5) gemonteerd. Deze kamer bestaat uit meerdere metalen platen, die voor de lichtboog opnemen, afkoelen en bij de volgende nuldoorgang wissen . Hierdoor wordt het schakelcontact effectief tegen verbranding beschermd.

Ook wanneer de alarmtoestand is opgeheven kan de LS-schakelaar gelijk weer worden geactiveerd.

 

Welke verschillende vermogensschakelaar zijn er?

LS-schakelaar worden in zekeringkasten en onderverdelingen en zijn beschikbaar voor de montage op doprail- of DIN-rail. Afhankelijk van de stroombehoefte van de nageschakelde installatie of installatie zijn er LS-schakelaar met de meest uiteenlopende nominale stroomsterkten . De waarden kunnen kleiner dan 1 A zijn, maar ook tot 100 A bedragen. Voor de huisinstallatie worden doorgaans zekeringautomaat met een nominale stroom van 10 - 16 A gebruikt. Het schakelvermogen moet minimaal 6000 A bedragen.

De verschillende ontspanfunctie karakteristieken worden hieronder nog nader beschreven.

Een ander opvallende kenmerk is het aantal schakelbare leidingen . De meeste zekeringautomaten zijn 1-polig uitgevoerd en onderbreken de stroomtoevoer leiding (fase) in het betreffende stroomcircuit. Voor de elektrisch fornuis of voor grote elektromotoren die op drie fasen worden gebruikt, zijn er 3-polige LS-schakelaar . Bij deze schakelaars worden steeds alle drie de stroomtoevoer uiteinden leidingen, ook als er maar op een kabel er sprake is van een storing.

Soms worden ook 2-polige zekeringautomaat aangeboden, die naast de fase ook de nuldraad uitschakelen. Deze LS-schakelaar is er gedeeltelijk ook als combinatie schakelaar, die tegelijk ook nog eens als aardlekschakelaar (FI) fungeren.

Automatische zekering met 1-polige en 3-polige uitvoering.

 

WAS is een selectieve automatische zekering?

Zekering plaatsing

In geval van storingen activeert de 16 A-zekering voor de 63 A-zekering.

Onder selectiviteit verstaat men dat in het geval van een storing alleen de overstroombeveiliging geactiveerd wordt, vlak voor de oorzaak van de storing bevindt.

Daarmee bereikt u dat alleen het defecte stroomkring van het elektriciteitsnet wordt losgekoppeld . Intacte circuits blijven nog steeds met het lichtnet verbonden.

In de praktijk bereikt men het door selectieve automatische zekering een opnamevertraging vertonen. Omdat de nageschakelde automatische zekering direct activeert , bereikt men een selectieve uitschakeling van de spanning uitsluitend in de foutieve stroomcircuit.

 

WAS betekent reactiekarakteristiek bij een automatische zekering?

LS-schakelaar zijn verkrijgbaar in verschillende stroomsterkten en actiewaarden karakteristieken . De stroomsterkte is afhankelijk van de doorsnede van de volgende stroomleidingen resp. de stroomopname van de elektrische installatie .

Onder uitschakelkarakteristiek bedoelt men het gedrag, zoals een beveiligingsschakelaar in werking treedt . Een vroegtijdige en snelle activering , die in de gebouwentechniek wenselijk is, kan in werkplaatsen of machines hallen zeer snel problemen veroorzaken. Want grote elektrische motoren hebben op het inschakelmoment een zeer hoge stroomsterktes nodig , de vele malen hoger ligt dan de stroomopname in continu bedrijf. Dan is het natuurlijk lastig, als de zekeringautomaat iedere keer bij het aanzetten kan veroorzaken.

De X-as beschrijft dit meervoudige van de nominale stroom.

In kantoor- en woningen worden in regelfal l LS-schakelaar met B-karakteristiek gebruikt. LS-schakelaar met C-karakteristiek worden voor verbruikers met Hohem inschakelstroom zoals gereedschapsmachines, ventilator motoren of groepen lampen gebruikt. Bij verbruikers met een zeer hoge capacitieve of inductieve belasting zoals bijv. condensatoren, schakelende voedingen, trafo's of elektromagneten worden LS-schakelaar met D-karakteristiek gebruikt.

Zie de bijgevoegde tabel zijn de karakteristieken van de verschillende ontspanfunctie karakteristieken nauwkeuriger weergegeven. Op het bovenste deel, bij (1) komt overeen met de thermische activering en het onderste deel (2) geeft de magnetische activering .

Andere karakteristiek typen zijn:
"E" voor "exact" selectieve automatische zekering
"Z" voor halfgeleidercontactor en bij hoge netimpedantie
"K" voor "Kracht" met Hohem inschakelstroom en gevoelige overbelasting activering

Overzicht van de resolutiestroomsterktes

LS-schakelaar Via laststroom bij thermische activering* Via laststroom bij magnetische activering*
B-karakteristiek 1,13 - 1,45 3 - 5
C-karakteristiek 1,13 - 1,45 5 - 10
D-karakteristiek 1,13 - 1,45 10-20
E-karakteristiek 1,05 - 1,20 5 - 6,25
Z-karakteristiek 1,05 - 1,20 2 - 3
K-karakteristiek 1,05 - 1,20 8-14

* (Meervoudige van de nominale stroom)

 

WAS is het verschil tussen zekeringsautomaat en aardlekschakelaar?

Een zekeringsautomaat bewaakt slechts de stroom op de lijn en scheidt de stroomkring , wanneer de grenswaarden worden overschreden. Of de stroom, die via de fase stroomt, ook via de nuldraad terugstroomt of in geval van de aarde (randaarde PE) blijft hangen, kan een 1-polige of 3-polige LS-schakelaar niet herkennen.

Een aardlekschakelaar (FI) daarentegen bewaakt het stroomcircuit. De via de fase lopende stroom moet ook de nuldraad weer terugstromen .

Als in geval van storingen met een boormachine een spanningvoerende kabel wordt verstoord, vloeit een meer of minder hoge stroom via de boor, het boormachines behuizing en de beschermingsgeleider de boormachine in de richting van aarde vanaf .

In dit geval herkent de FI dat meer stroom in de stroomkring erin stroomt dan via de nuldraad terugkomt . Wordt de in lekstroom schakelaar ingestelde grenswaarde wordt overschreden, wordt het defecte stroomkring onmiddellijk van de netspanning gescheiden. 

In tegenstelling tot de LS-schakelaar (li) heeft de FI een N-aansluiting.

 

WAS moet bij het vervangen van een de vermogensbeveiligingsschakelaar worden gelet?

Werkzaamheden aan de elektrische installatie

Wie in een schakelkast werkt, moet weten, WAS moet worden gelet.

Het vervangen van een defecte zekering automaat stelt een massieve ingreep in de elektro-installatie weer en mag alleen door deskundigen worden uitgevoerd, die over de vereiste vakkennis beschikt. Bovendien moeten de toepasselijke veiligheidsvoorschriften zoals:

- Vrij schakelen
- tegen opnieuw inschakelen beveiligen
- vaststellen
- aarden en kortsluiten
- naastgelegen en onder spanning staande delen afdekken of slaapstand ranken in


aanmerking worden genomen.

Wie niet over de benodigde vakkennis beschikt dat in elk geval een vakman resp. de nodige vakkennis beschikt om assistentie vragen.

Belangrijk! 
Een zekeringsautomaat is altijd met een opschrift voorzien, uit de o.a. ook de nominale stroom en de reactiekarakteristiek bijv. 16 B af te lezen is. Daarom moet ook weer een LS-schakelaar van categorie 16 B als vervanging worden gebruikt.

 

Vaak gestelde vragen over aardlekschakelaars

Waarom valt af en toe de LS-schakelaar, als ICH mijn computers installatie inschakel?

Vaak worden op een schakelbare contactdoos van de PC, twee monitoren, de printer, externe harde schijven, het Soundsystem en andere componenten aangesloten. Dit heeft het grote voordeel dat alle apparaten met een schakelaar klik in werking gesteld kunnen worden. Echter kan de stroom op het inschakelmoment zo hoog zijn, zodat de LS-schakelaar dat als er wellicht activeert.
 

WAS te doen als de LS-schakelaar geactiveerd heeft?

Meestal activeert een LS-schakelaar altijd dan uit, wanneer een defecte verbruikers aan een stopcontact worden aangesloten of een defect apparaat werd ingeschakeld. In dit geval is het laatst aangesloten apparaat weer van het stopcontact te ontkoppelen resp. uit te schakelen. Nu kan de LS-schakelaar weer worden ingeschakeld. Als bij de nieuwe ingebruikname van een apparaat uit de LS-schakelaar weer geactiveerd wordt, kent u de veroorzaker en kan met de meest probleemoplossing.
Als de LS-schakelaar schijnbaar ongewenste perforatie heeft geactiveerd, moet men zien welke verbruikers niet meer van stroom worden voorzien. Geleidelijk kan men deze dan van het lichtnet loskoppelen of uitschakelen en vervolgens controleren of de LS-schakelaar houdt of weer wordt geactiveerd.

Hoe kan men een LS-schakelaar controleren?

Of een LS-schakelaar correct werkt en ook bij het bereiken van de grenswaarden gang zet, kan alleen met speciale meetapparatuur worden gecontroleerd. Alleen de mechanische werking kan zonder veel moeite worden getest. In spanningsvrije toestand moet zich een LS-schakelaar altijd laten inschakelen. Indien nodig kan nog de overgangsweerstand tussen de twee aansluitklemmen worden gemeten.