Elektriciteit en veiligheid

• Fysica
• Secundair onderwijs

Veiligheid in huis

5. Gevaren en maatregelen voor het veilig gebruik van elektriciteit

Twee grote gevaren van elektriciteit:

-elektrocutie (aanraken van onderdelen die onder spanning staan)

-brand (geleiders of toestellen die te warm worden)

Hoe risico's op brand of elektocutie maximaal beperken?

elektrische installatie moet voldoen aan AREI

(=Algemeen Reglement op de Elektrische Installatie)

5.2 De elektrische installatie

Tekst

Geef de correcte naam van het aangeduide toestel.

METERKAST

met hoofdschakelaar en kWhmeter

Geef de correcte naam van het aangeduide toestel.

VERDEELBORD of ZEKERINGKAST

Elektriciteitsdraden

5.3 Bescherming tegen brand

wet van Joule! 

In een geleider met weerstand R waar een stroom I door loopt, wordt in een tijd t een hoeveelheid warmte ontwikkeld.

meer warmte ontwikkeld dan kan afgegeven worden      oververhitting       brand

→

→

→

alle stroomkringen in een woning worden beveiligd met een ZEKERING (onderbreekt stroomkring bij grote stromen)

-Automatische zekeringen

-smeltveiligheden

AUTOMATISCHE ZEKERING

Wanneer de stroom door de kring te groot wordt, zal deze zekering ‘springen’.

Dit wil zeggen dat de stroomkring onderbroken wordt.

Dan vloeit er geen stroom meer door de kring en kan er dus geen warmte geproduceerd worden.

AUTOMATISCHE ZEKERING

Wanneer de                         door de kring te groot wordt, zal deze zekering ‘springen’.

Dit wil zeggen dat de                            onderbroken wordt.

Dan vloeit er geen stroom meer door de kring en kan er dus geen                         geproduceerd worden.

stroom

stroomkring

warmte

SMELTZEKERING

-verouderd

-dunne metaaldraad die een maximale stroom kan doorlaten

-maximale stroom overschreden: draad brandt door

Wat zijn de twee belangrijkste oorzaken van te grote stromen (en dus brandgevaar)?

Kortsluiting ontstaat wanneer de                            rechtstreeks in contact komt met de 

De stroom moet niet meer langs de                       en kiest de korste weg met de minste 

fasedraad

weerstand

nuldraad

verbruiker

Voorbeelden oorzaken kortsluiting:

-elektrisch snoer beschadigen

-isolatie van een draad laten smelten

-slijtage van de isolatie, ....

Overbelasting betekent dat er een te hoge                   door de elektrische kring loopt.

Overbelasting ontstaat wanneer het totaal aantal elektrische apparaten dat gebruikt wordt, de elektrische kring te zwaar belast.

Huishoudtoestellen worden namelijk in                       geschakeld en hierbij is de totale stroom                              door elke tak.

stroom

parallel

som van de stroom

Volgens het Joule-effect is stroom recht evenredig met de
ontwikkelde warmte. Dus hoe groter de stroom (parallel: optellen van de stromen!) in de elektrische kring, hoe meer warmte er ontwikkeld wordt. 

Er zal dus op korte tijd zeer veel warmte ontwikkeld worden. 

Deze warmte kan niet tijdig weg en er ontstaat brand. 

5.4 Bescherming tegen elektrocutie

Elektrocutie = elektrische stroom door het menselijk lichaam (!goede geleider)

5.4.1 Het effect van stroom door het menselijk lichaam

= je lichaam maakt contact met fasedraad en aarde

Welke factoren bepalen het effect van de stroom door het menselijk lichaam?

1. GROOTTE VAN DE STROOM

-grootte van de contactweerstand

       (meestal handen)

-inwendige lichaamsweerstand

       (afhankelijk van de weg die de stroom volgt)

-overgangsweerstand met de aarde

       (wel/geen schoenen, vochtigheid van de vloer, ...)

2. DUUR VAN DE STROOM

Hoe langer stroom door het lichaam, hoe groter de gevolgen.

(netspanning aanraken verdragen we slechts enkele honderste seconden)

3. BAAN VAN DE STROOM

Omdat bloedbanen en zenuwen goede geleiders zijn, gaat stroom ook dikwijls door longen en hart: GEVAARLIJK!

https:

5.4.2 Automatische differentieelschakelaar

= ADS

= lekstroomschakelaar

=verliesstroomschakelaar

=differentieel

Een ADS detecteert...

1. een stroomverschil tussen fasegeleider en nulgeleider
2. een stroomverschil tussen nulgeleider en aarde
3. een stroomverschil tussen fasegeleider en aarde
4. een stroomsterkte die te groot wordt

Een ADS detecteert een stroomverlies tussen fase- en nuldraad.

Is stroomverlies te groot: stroomkringen worden onderbroken.

= risico's op lichamelijk letsel beperken

Aardlekschakelaar 

Gevoeligheid ADS?

VOCHTIGE RUIMTES

gevoeligheid van 30 mA

NIET VOCHTIGE RUIMTES

gevoeligheid van 300 mA

5.4.3 Aarding

= geleidende verbinding tussen toestel en aarde

MASSAVERBINDING: door defect kan behuizing van een toestel in contact komen met de fasedraad

Toestellen met dubbele isolatie hoeven geen aarding:

de behuizing bestaat uit isolerend materiaal - aanraking: geen stroom want door een isolator vloeit geen stroom

nog enkele maatregelen om rechtstreeks aanraking met de fasedraad te vermijden:

-kinderbeveiliging: stekkeropeningen 

liggen dieper in het stopcontact

-afsluitplaatjes op de stopcontacten

-isoleren van elektriciteitsdraden