Wat is statische elektriciteit?

Statische elektriciteit is een benaming die wordt gebruikt voor de opbouw van elektrische spanning in slecht- of niet-geleidende stoffen en niet voorkomt uit gewone elektriciteitssystemen. Statische elektriciteit komt dus niet uit het stopcontact maar ontstaat in stoffen die elektriciteit niet of nauwelijks geleiden. Deze stoffen worden ook wel isolatoren genoemd. In isolatoren kan elektrische lading worden geïnduceerd. Deze elektrische lading blijft in rust bestaan omdat door de isolatoren geen elektrische stroom kan lopen. Er loopt geen elektrische stroom zoals het geval is bij dynamische elektriciteit. Bij dynamische elektriciteit beschrijft de inductie het verband tussen elektrische stroom en magnetisme. Statische elektriciteit ontstaat echter bij een ander proces.

Statische elektriciteit
Bij statische elektriciteit is er geen sprake van magnetisme omdat er feitelijk geen stroom loopt. Er is echter wel sprake van een uitoefening van krachten. Dit komt omdat materialen die gelijk geladen zijn elkaar afstoten. Materialen en voorwerpen die ongelijk geladen zijn trekken elkaar juist aan. Door wrijving tussen voorwerpen die uit verschillende materialen bestaan kan inductie van statische elektriciteit worden veroorzaakt. Deze wrijving kan plaatsvinden door verschillende soorten stoffen en toestanden waarin stoffen zich bevinden. We noemen een aantal voorbeelden van stoffen waarbij statische elektriciteit kan ontstaan:

  • Wrijven over kunststof
  • Opstijgende gasbellen of dampbellen, die turbulentie veroorzaken
  • Pneumatisch transport van korrels en poeders en in mengers,
  • Door pneumatisch transport door doseersluizen van weegbunkers en tankauto’s
  • Verfspuiten of gelijksoortige activiteiten
  • Wrijving van synthetische kleding over de huid
  • Stromen van sommige vloeistoffen door een kunststof leiding of bij het roeren
  • Lopen over een kunststof vloerbedekking

Er zijn zoals je kunt lezen verschillende materialen waarbij statische elektriciteit kan ontstaan. Het is afhankelijk van het soort materiaal of een voorwerp bij wrijving positief of negatief wordt geladen. Daarnaast hangt ook de sterkte waarmee de inductie in de lading optreed af van het materiaal.

Ontlading van statische elektriciteit
Statische elektriciteit lijkt ongevaarlijk en is dat meestal ook toch zijn er ook gevaren waarmee men rekening moet houden. Statische elektriciteit kan ook zorgen voor ontlading. In dat geval kan er een vonkoverslag plaatsvinden wat men soms in het donker bijvoorbeeld kan zien als men synthetische kleding snel tegen elkaar aan wrijft. Deze vonkoverslag kan gevoelige elektronische apparatuur en gevoelige mechatronica beschadigen. Daarnaast moet men met deze vonkoverslag goed rekening houden in een explosiegevoelige en brandgevoelige werkomgeving. Daar mag men beslist geen kleding dragen die statische elektriciteit kan veroorzaken. In deze ruimte is antistatische werkkleding verplicht!

Beperken van statische elektriciteit
Statische elektriciteit kan voor gevaar zorgen zoals je hebt kunnen lezen in de vorige alinea. Het gevaar van statische elektriciteit kan worden beperkt door maatregelen te nemen. We noemen een aantal voorbeelden:

  • De stroomsnelheid van stoffen en gassen beperken zodat er minder wrijving optreed,
  • Het aarden van pijpleidingen, buizen, tanks en andere installaties waar stoffen doorheen stromen.
  • Het dragen van antistatische kleding en antistatische schoenen/ laarzen.
  • De aarding kan men zoveel mogelijk proberen aan te sluiten op het aardleidingnet dat reeds aanwezig is.

Wat is veiligheidsaarding?

Veiligheidsaarding is een extra aarding in de vorm van een geleidende verbinding die wordt aangebracht tussen uitwendige metalen delen van elektrische toestellen en de aarde. Veiligheidsaarding wordt echter niet alleen op elektrische toestellen aangebracht. Ook voor steigers is het aanbrengen van veiligheidsaarding verplicht. Dit is om te voorkomen dat steigers langdurig onder elektrische spanning komen te staan wanneer ze in contact komen met ongeïsoleerde elektrische installaties of getroffen worden door de bliksem.

Veiligheidsaarding en dubbele isolatie
Apparaten hebben een veiligheidsaarding om te voorkomen dat bij een elektrotechnisch defect de behuizing van de apparaten onder spanning komen te staan. Daarmee wordt dus mede voorkomen dat de gebruiker van het apparaat een elektrische schok kan krijgen. Een dubbele isolatie van het apparaat is echter nog beter en veiliger. Daarom is het wettelijk verplicht dat elektrische gereedschappen die werken op 220 Volt of meer dubbel geïsoleerd zijn.

Veiligheidsaarding bij zeecontainers
Ook bij grote metalen zeecontainers is aarding verplicht. Dit komt omdat er in zeecontainers meestal verlichting is aangebracht. Soms werkt men ook wel met elektrische apparaten in zeecontainers. Mocht de zeecontainer in contact komen met een ongeïsoleerd deel van een elektrische installatie dan zal de elektrische stroom door de veiligheidsaarding wegvloeien naar de aarde.

Wat is KEMA-KEUR of het KEMA-keurmerk?

KEMA-KEUR is een keurmerk dat wordt gehanteerd als aanduiding voor de veiligheid van elektrische apparaten en werktuigen. KEMA-KEUR was als keurmerk eigendom van voormalig KEMA die het keurmerk sinds 1924 hanteerde. Deze organisatie gaf het exclusieve recht van dit keurmerk aan het einde van 2009 aan Duitse bedrijf DEKRA (Deutscher Kraftfahrzeug-Überwachungs-Verein). In 2010 had DEKRA AG haar naam gewijzigd in DEKRA SE (Societas Europaea) hierdoor werd het een officieel Europees bedrijf. DEKRA SE heeft nu het exclusieve recht om het KEMA keurmerk uit te geven.

Wat maakt het KEMA-keurmerk duidelijk?
KEMA-KEUR maakt aan consumenten duidelijk dat een product op elektrotechnisch gebied veilig is. Daarvoor worden zowel de componenten als de eindproducten onderworpen aan veiligheidstesten die zijn gebaseerd op internationale standaards. Het keuren van apparaten met betrekking tot het KEMA-KEUR gebeurd op vrijwillige basis. Voor bedrijven die elektrische apparaten produceren is het echter wel een belangrijk voordeel om producten te voorzien van KEMA-KEUR omdat dit voor consumenten een extra indicatie is dat het om een veilig product gaat.

DEKRA SE
Het bedrijf DEKRA SE speelt een belangrijke rol in het keuren van elektrische apparaten. Het keuren en certificeren van elektrische apparaten behoort ondanks het brede takenpakket van DEKRA SE nog steeds tot de kernactiviteiten van het bedrijf. Het bedrijf test en certificeert ook medische hulpmiddelen. Ook  apparaten en machines doe worden gebruikt in omgevingen met verhoogd explosierisico worden door het bedrijf getest en gecertificeerd. Tot slot is het bedrijf DEKRA ook actief in het toetsen en certificeren van kwaliteitsprocedures, arbo-systemen en milieuzorgsystemen.

De Europese integratie heeft er voor gezorgd dat de verschillen tussen nationale kwaliteitscontroleorganisaties zijn verdwenen. Ondanks dat blijft het KEMA-KEUR een belangrijk selectiecriterium voor consumenten. Daarnaast is het KEMA-KEUR ook voor producenten een belangrijk promotiemiddel voor producten.

Wanneer is het energielabel ingevoerd?

Energielabels zijn bijna niet meer weg te denken uit de schappen van de elektronicawinkels en de showrooms van autodealers. Op elektrische apparaten en auto’s wordt doormiddel van energielabels informatie verstrekt over de zuinigheid van het desbetreffende apparaat of auto. Bij de verkoop van woningen worden tegenwoordig ook energielabels verstrekt. Met een energielabel wordt duidelijk hoe energiezuinig, milieuvriendelijk en/of energiebesparend het product, voertuig of gebouw is. Daarnaast staat er op het energielabel vaak informatie over de prestaties van het product. Een energielabel kan bovendien gegevens verstrekken over de materialen die zijn gebruikt bij de productie van de machine of het apparaat.

Invoering van het energielabel
In Nederland is in 2012 de richtlijn voor Energielabels geïmplementeerd als het:

Besluit van 25 februari 2012, houdende regels betreffende de etikettering van het energieverbruik van energiegerelateerde producten (Besluit etikettering energieverbruik energiegerelateerde producten).

Uit bovenstaand besluit komt duidelijk naar voren dat men het heeft over energiegerelateerde producten. Hierbij kan men denken aan elektrische machines en apparaten. Veel machines en apparaten worden gevoed met elektrische stroom. Deze elektrische stroom biedt een bepaald vermogen om arbeid te verrichten. Sommige machines hebben meer elektrisch vermogen nodig om dezelfde arbeid of prestaties te verrichten dan energiezuinige machines. Het energielabel zorgt er voor dat bedrijven geprikkeld worden om voortdurend hun machines en apparaten te verbeteren op het gebied van energiezuinigheid.

Invoering definitief energielabel voor woningen
Voor woningen is ook een specifiek energielabel ingevoerd. In 2013 werd het toemalige systeem voor energielabels van woningen door de Tweede Kamer te ingewikkeld en te duur bevonden. Daarnaast bleek ook de handhaving van de wettelijke energielabelplicht bij woningen te moeilijk uitvoerbaar in de praktijk. Daarom moest de Nederlandse overheid op zoek naar een beter systeem waarmee ze wel konden voldoen aan de Europese richtlijn (EPBD). Het systeem moest eenvoudiger en goedkoper. Dit zorgde er voor dat er een definitief energielabel werd ontwikkeld. Dit definitief energielabel is op 1 januari 2015 ingevoerd in Nederland. Het definitief energielabel is verplicht bij de verkoop en het verhuren van woningen in Nederland.

Wat is afmonteren in de elektrotechniek?

Afmontage is de laatste fase van de werkzaamheden die een elektromonteur uitvoert. De elektromonteur kan pas met het afmonteren beginnen als alle buizen definitief zijn geplaatst. Bij de weggewerkte buizen is het stucwerk in het ruw reeds afgerond. Daarnaast zijn de installatiedraden ook getrokken in de installatiebuizen door gebruik te maken van een trekveer. De installatiedraden komen door het draden trekken uit in lasdozen, wandcontactdozen en centraaldozen. In deze aansluitpunten bevindt zich meestal een aarddraad en één of meerdere fasedraden en nuldraden. Ook kunnen schakeldraden aanwezig zijn. Pas als al deze draden zijn getrokken kan men met het afmonteren beginnen.

Hoe wordt afmonteren uitgevoerd in de elektrotechniek?
Tijdens het afmonteren in de elektrotechniek wordt er voor gezorgd dat alle elektrotechnische bedrading aan het zicht wordt onttrokken en worden contactpunten netjes bedekt zodat men niet onder spanning kan komen te staan wanneer men er tegenaan komt. De schakelaars worden aangesloten en ook de wantcontactdozen worden gemonteerd. Als men gebruik maakt van een centraaldozensysteem bevinden alle elektrische verbindingen zich in de centraaldoos. De draden die in een centraaldoos aanwezig zijn worden naar buiten gevoerd. Deze draden worden afgemonteerd met een kroonsteen omdat hier dan makkelijker een lamparmatuur op aangesloten kan worden.

De draden in de lasdozen worden kleur op kleur met elkaar verbonden. De fasedraden worden aan andere fasedraden verbonden en de nuldraden worden aan andere nuldraden verbonden. Daarnaast worden ook vertakkingen gemaakt in de lasdozen gemaakt. Het verbinden van draden wordt ook wel lassen genoemd. Dit dient echter niet verward te worden met het lassen in de werktuigbouwkunde waarbij men gebruik maakt van een lasapparaat en een smeltbad creëert zodat het basismateriaal tot smelten wordt gebracht. Met het lassen van installatiedraad bedoelt men het aan elkaar verbinden van draden door deze in elkaar te draaien of vast te klemmen met een speciale lasklem of lasdop. Als men een lasdop gebruikt moeten de installatiedraden eerst op de juiste lengte worden afgeknipt en gestript. Vervolgens worden twee koperen uiteinden van dezelfde draadsoort in elkaar gedraaid en met een lasdop afgeschermd zodat men ze veilig kan aanraken. Lasklemmen worden ook gebruikt. Hierbij worden de draden in de insteekopeningen van de lasklem gestoken zodat deze vast komen te zitten. Een lasklem is ook ideaal voor het maken van vertakkingen. Een lasklem is daarnaast makkelijker toe te passen dan een lasdop.

Wat is een trekveer en waarvoor wordt deze gebruikt?

Een trekveer is een soort gereedschap dat wordt gebruikt door een elektromonteur of elektricien om installatiedraden aan te brengen in installatiebuizen. Een trekveer is een lange, flexibele dunne veer die gemaakt kan zijn van kunststof of metaal. De kunststof trekveer is eigenlijk geen veer maar een draad van massief nylon. De metalen trekveer is spiraalvormig gewonden waarbij de windingen strak tegen elkaar liggen. Deze stalen trekveren kunnen worden voorzien van een binnenkabel maar dat is niet altijd het geval.

Lengte
De lengte van installatiebuizen verschilt, daarom zijn trekveren ook in verschillende lengtes te verkrijgen. Veel gebruikte lengtes zijn trekveren van 5 meter, 10 meter, 20 meter en zelfs 50 meter. Bij het bepalen van de lengte van de benodigde trekveer moet men kijken naar de buislengte tussen de lasdozen die zijn aangebracht. De installatiedraden worden namelijk naar deze lasdozen toe getrokken. Daarvoor worden de installatiedraden tijdelijk bevestigd aan een metalen oog aan het uiteinde van de trekveer. Dit metalen oog heeft een afgeronde of een stompe kop. Deze vorm zorgt er voor dat de trekveer makkelijker door de bochten in installatiebuizen kan worden getrokken. Daarvoor moeten de bochten in installatiebuizen niet te ‘scherp’ zijn.

Trekveerpomp
Een kunststof trekveer kan met de hand in installatiebuizen worden ingevoerd. Dat kan ook worden gedaan met een metalen trekveer. Voor een metalen trekveer is echter ook hulpgereedschap verkrijgbaar waarmee de trekveer kan worden ingevoerd door de installatiebuizen. Dit kan bijvoorbeeld worden gedaan met behulp van een trekveerpomp. Dit apparaat voert de metalen trekveer met meer kracht door de installatiebuis. Dit zorgt er voor dat de elektromonteur minder (spier)kracht hoeft te gebruiken. Daarnaast voorkomt dit apparaat het knakken van de veer wanneer de veer tijdens het invoeren van de installatiedraad teveel wrijving maakt met de buis en wat daarin aanwezig is. De trekveerpomp pompt als het ware de veer en de installatiedraden die daaraan bevestigd zijn door de installatiebuizen heen. Naast een trekveerpomp kan men ook gebruik maken van een trekapparaat. Het trekapparaat is een gereedschap dat voor een deel bestaat uit een handvat waaraan de trekveer kan worden vastgemaakt.

Wat is kortsluiting en hoe ontstaat kortsluiting?

Kortsluiting is een verbinding die opzettelijk of toevallig tot stand is gebracht tussen twee punten die elektrische stroom geleiden en niet geïsoleerd zijn, waardoor de weerstand in de stoomkring wordt gereduceerd en de stroomsterkte toeneemt. De installatiedraden worden door deze verhoogde stroomsterkte steeds warmer tot een ontoelaatbaar niveau is bereikt en de veiligheid van de elektrische installatie in gevaar komt. Kortsluiting kan bedoelt/ gewenst of onbedoeld/ ongewenst zijn.

Gewenste kortsluiting
In de techniek wordt bij verschillende bewerkingsprocessen gebruik gemaakt van kortsluiting. Hierbij kan men denken aan kortsluitbooglassen waarbij kortsluiting wordt veroorzaakt tussen het uiteinde van de elektrode en het smeltbad. Door deze ‘gewenste’ kortsluiting neemt de lasstroom sterk toe. Dit zorgt voor een elektromagnetische veld. Hierbij wordt het lastoevoegmateriaal aan de elektrodepunt ingesnoerd en ontstaat er een druppel gesmolten materiaal dat naar het smeltbad toe wordt geschoten.

Ook bij vonkverspaning en eroderen maakt men gebruik van kortsluiting. Deze kortsluiting ontstaat tussen elektrodes en zorgt er voor dat er delen van het werkstuk oplossen zodat het werkstuk de gewenste vorm krijgt. Zowel bij eroderen als bij kortsluitbooglassen wordt gebruik gemaakt van kortsluiting. Dit kost echter wel zeer veel elektrische energie.

Naast de toepassing voor bewerkingstechnieken wordt kortsluiting ook gebruikt om bepaalde onderdelen of schakelaars in en uit te schakelen. Een trein maakt bijvoorbeeld kortsluiting tussen beide rails. Hierdoor in het beveiligingscircuit een relais afvalt. Dit zorgt er voor dat de trein gedetecteerd wordt.

Ongewenste kortsluiting
In de vorige alinea zijn een aantal voorbeelden genoemd waarbij kortsluiting bewust tot stand wordt gebracht om een bepaalde bewerking uit te voeren. Hierbij wordt doormiddel van een machine of een technische installatie doelbewust een gecontroleerde kortsluiting veroorzaakt. Bij een ongewenste kortsluiting is er juist sprake van een kortsluiting die niet bewust tot stand wordt gebracht. Een ongewenste kortsluiting kan ontstaan door een defect in een elektrische installatie of omdat een elektrische installatie verkeerd is aangelegd. Ook in een machine of apparaat kan kortsluiting ontstaan. Dit houdt in dat door een beschadiging van de isolatie van draden twee polen met elkaar in contact kunnen komen. De fase en de nul kunnen met elkaar in contact raken in bijvoorbeeld een stekkersnoer. Er kan dan een zeer hoge stroom gaan lopen omdat de weerstand heel laag is. Deze hoge stroom kan er voor zorgen dat kunststof delen zoals isolatiemateriaal kunnen gaan smelten. Dit probeert men te voorkomen door een smeltveiligheid aan te brengen.

Wat is het verschil tussen een geaarde en een ongeaarde stekker?

Een stekker vormt de stop van het stopcontact. De stop wordt in het contact gestoken zodat de elektrische stroom uit het contact via de stekker door kan stromen naar een lamp, apparaat of machine. Een stekker wordt ook wel steker genoemd of connector. Deze twee termen maken duidelijk waarvoor een stekker wordt gebruikt. De stekker wordt namelijk in een contactpunt gestoken, daarnaast zorgt een stekker voor een aansluiting zodat het woord connector een passend is.

Installatiedraad en stekkers
Een stekker wordt gebruikt om een lamp, machine of apparaat aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Dit gebeurd meestal, zoals hierboven is beschreven, via een contactpunt. In spreektaal worden deze contactpunten ook wel een stopcontact genoemd. In de installatietechniek noemt men een contactpunt in de wand ook wel een wandcontactdoos. Er zijn echter ook contactdozen die aan snoeren vast zitten of aan bureaus. In een contactdoos zijn altijd minimaal twee installatiedraden aanwezig. Dit zijn de bruine draad en de blauwe draad. De bruine draad wordt ook wel de fasedraad genoemd. Deze draad voert de elektrische spanning aan. Via de blauwe draad komt de spanning weer terug, dit wordt ook wel de nul genoemd. Deze beide draden zijn dus nodig om een apparaat aan te sluiten. Daarom bevat een stekker in ieder geval een bruine draad en een blauwe draad, oftewel een draad die de spanning aanvoert en een draad die de spanning afvoert. Stekkers kunnen echter ook een extra draad bevatten. Dit is de aarde draad of aarddraad. Daarover is in de alinea hieronder meer geschreven.

Geaarde en ongeaarde stekkers
Stekkers bevatten in ieder geval twee draden. De derde draad is de aarddraad. Stekkers die een aarddraad bevatten noemt men ook wel geaarde stekkers en stekkers die geen aarddraad bevatten noemt men ook wel ongeaarde stekkers. Functioneel gezien kunnen stekkers dus worden opgedeeld in twee types.

  • Ongeaarde stekkers bevatten geen aardedraad. Meestal zijn dit stekkers die in elk stopcontact passen, dit in tegenstelling tot geaarde stekkers. Ongeaarde stekkers worden onder andere doormiddel van een snoer verbonden aan dubbelgeïsoleerde apparaten. Dit zijn apparaten waarbinnen het installatiedraad is geïsoleerd en daarnaast ook de buitenkant, behuizing of omkasting van het apparaat van isolerend materiaal is gemaakt. De buitenkant van het apparaat kan daardoor niet onder spanning komen te staan bij een elektrisch defect. Daarom is het aarden van deze apparaten niet noodzakelijk. Ongeaarde stekkers worden in de praktijk gebruikt voor apparaten die niet of nauwelijks risico hebben op kortsluiting. Deze stekkers bevatten twee pinnetjes. Dit zijn de fase en de nul.
  • Geaarde stekkers worden gebruikt voor apparaten met een hoger risico op kortsluiting. Apparaten met een metalen behuizing of metalen omkasting bevatten als het goed is een geaarde stekker. De behuizing van deze elektrische machines is geaard. Dit houdt in dat er een aarddraad is aangesloten op de behuizing. Als er een elektrisch defect ontstaat in de machine kan een deel van de machine onder spanning komen te staan. Dit wordt ook wel lekstroom genoemd. Deze spanning wordt richting de aarde afgevoerd door de aarddraad. Hierdoor wordt de aardlekschakelaar of verliesstroomschakelaar ingeschakeld. De aarddraad loopt via de stekker naar het contact. In het contact dient randaarde aanwezig te zijn zodat de aarddraad bij een stopcontact geheel aaneengesloten loopt tot aan de aarde. Een contactdoos met aarde is duidelijk herkenbaar aan twee metalen pinnetjes. Het ene pinnetje zit boven en het andere pinnetje zit onder, deze pinnetjes staan verticaal ten opzichte van de twee horizontaal aangebrachte gaatjes voor de fase en de nul die in elke contactdoos aanwezig zijn. Een geaarde stekker is meestal rond en bevat een metalen gleuf die precies past op de twee metalen pinnetjes van de geaarde contactdoos. Uiteraard dient in een geaarde contactdoos een aarde draad te worden verbonden met de pinnetjes. Ditzelfde geld voor de geaarde stekker die volgens de voorschriften moet zijn samengesteld.

Is een geaarde stekker veiliger?
Een geaarde stekker is niet per definitie veiliger dan een ongeaarde stekker. Dit is namelijk van een aantal factoren afhankelijk. Zo kan een geaarde stekker alleen maar veiliger zijn wanneer deze ook in een geaarde contactdoos wordt aangesloten. Daarnaast is een geaarde stekker verplicht in een vochtige ruimte zoals de badkamer. Geaarde stekkers zijn niet noodzakelijk bij machines en apparaten die niet onder spanning kunnen komen te staan omdat ze dubbel geïsoleerd zijn.

Wat is installatiedraad en waar wordt installatiedraad voor gebruikt?

De draden die men gebruikt voor een elektrische installatie worden ook wel elektriciteitsdraad genoemd of installatiedraad. Deze draden bevatten een massieve kern die gemaakt is van koper. Dit is een zeer zuiver koper en wordt ook wel elektrolytisch koper genoemd. Dit koper geleid elektriciteit zeer goed. Ter bescherming van de koperen kern is een isolatie aangebracht. Deze isolatie is gemaakt van vinyl. Vanwege deze vinyl isolatie noemt men installatiedraad ook wel vinyldraad, dit wordt afgekort met VD. Installatiedraad loopt van de meterkast naar wandcontactdozen, centraal dozen en andere aansluitingspunten waar machines en apparaten op de elektrische installatie kunnen worden aangesloten. De diameter van installatiedraad is afhankelijk van de zekering die de geleider beschermt en de maximale stroom die er doorheen vloeit.

Hoe wordt installatiedraad aangebracht?
Installatiedraden worden doormiddel van een trekveer in de leidingen getrokken. In woningen zijn de leidingen gemaakt van een geelkleurige PVC-pijp. In industriële installaties is de leiding meestal van metaal gemaakt. De installatiedraden worden door elektromonteurs ook wel aan elkaar verbonden of er worden aftakkingen gemaakt. Dit wordt gedaan in zogenoemde lasdozen en centraaldozen die in een gebouw in de wanden en de plafonds zijn aangebracht. In lasdozen en centraaldozen worden de draden doorverbonden  met lasklemmen of lasdoppen.

Fasespanning
Elektrische stroom wordt in Nederland vanaf een transformatorhuisje naar de woningen getransporteerd. In het transformatorhuisje wordt een bepaalde spanning aangebracht tussen de nuldraad en de fasedraad. Deze elektrische spanning wordt ook wel fasespanning genoemd en is in Nederland over het algemeen 230 volt wisselspanning. Deze fasespanning zorgt er voor dat er een stroomkring gaat lopen tussen alle aangesloten apparaten. In het transformatorhuisje is de nuldraad met de aarde verbonden. Verder in de installatie is de nuldraad niet met de aarde verbonden dat gebeurd dus alleen in het transformatorhuisje. Door verschillende factoren staat op de elektrische installatie een kleine wisselspanning op de nuldraad. Deze wisselspanning kan variëren.

Kleurgebruik voor installatiedraad
Elektrische stroom is meetbaar maar niet zichtbaar zonder dat men daarvoor de juiste apparatuur (spanningsmeter/ multimeter) gebruikt. Daarom is het gebruik van kleur belangrijk in de elektrotechniek. Doormiddel van kleuren wordt duidelijk wat de functie is van een bepaalde elektriciteitsdraad. In Europa zijn voor installatiedraden gestandaardiseerde kleuren vastgelegd in HD 308 S2:2001.

Fasedraad kleur:  BRUIN of ROOD
De fasedraad is een installatiedraad die onder spanning staat ten opzichte van de nuldraad en de aarde. In geval van een driefasige spanning zijn er drie fasedraden gebruikt. In deze installatie staat er ook spanning bij de fasedraden onderling. In Europa zijn afspraken gemaakt over de spanning die tussen de enkele fase en de nuldraad aanwezig moet zijn. Deze uniforme spanning is 230 V wisselspanning tussen de nuldraad en de enkele fase. Tussen twee fasedraden dient een spanning te staan van 400 V.

De fasedraad en de nuldraad worden samen gebruikt om elektrische stroom te transporteren naar de aangesloten apparatuur en weer terug.

Fasedraad
Symbool: L (vanuit het Engelse ‘Live’)
Kleur: bruin of rood

Nuldraad kleur: LICHTBLAUW
Nuldraad wordt ook wel nulleider genoemd. Deze installatiedraad is over het algemeen elektrisch gekoppeld aan de aarde. De nuldraad heeft in dat geval vrijwel geen spanning ten opzichte van de aarde. In een standaard elektrische installatie in woningen maakt men gebruik van een eenfasenet. Hierbij voert de nuldraad elektrische stroom samen met de fasedraad. Alle elektrische apparatuur die aangesloten is op het elektriciteitsnet staat in contact met de nuldraad en de fasedraad. Bij een zeer grote belasting kan er toch een spanning op de nuldraad aanwezig zijn ten opzichte van de aarde. Dit is zelfs mogelijk wanneer de nuldraad geaard is. Het aarden van de nuldraad is overigens wel verstandig. Als de nuldraad niet aan de aarde is gekoppeld kan er een soort ‘zwevend nulpunt’ ontstaan. Hierbij kan in de nuldraad een spanning ontstaan tot 400 V. De nuldraad kan dus wel degelijk spanning bevatten daarom mag de nuldraad net als de fasedraad niet worden aangeraakt.

Fasedraad
Symbool: N
Kleur: lichtblauw

Schakeldraad kleur: ZWART
De schakeldraad wordt ook toegepast in een elektrische installatie. Deze draad is een geschakelde versie van de fasedraad. Dit houdt in dat de schakeldraad zorgt voor de stroomtoevoer naar een apparaat vanaf een schakelaar. Als een monteur een wisselschakeling aanlegt of een kruisschakeling aanbrengt zal hij of zij tussen deze schakelaars ook schakeldraden toepassen. Tussen wisselschakelaars en kruisschakelaars kunnen meerdere schakeldraden worden aangebracht. Dit kan voor verwarring en onduidelijkheden zorgen. Om dit te voorkomen gebruikt men met name in nieuwbouwwoningen ook extra kleuren voor schakeldraden naast de gangbare zwarte draad. Zo wordt bijvoorbeeld ook gebruik gemaakt van witte draden en grijze draden. Deze verschillende kleuren voor schakeldraden zijn niet officieel vastgelegd. Soms wordt de draad tussen een lamp en een schakelaar ook wel lampedraad genoemd. Deze draad is meestal dunner dan de andere installatiedraden. Dit komt omdat schakeldraad of lampedraad de stroom toevoert naar één toestel.

Fasedraad
Symbool: T
Kleur:
zwart, wit of grijs. Niet lichtblauw of tweekleurig

Aarddraad kleur: GEEL – GROEN
Aarddraad is een draad die normaal gesproken niet onder spanning staat en dus geen stroom voert. Deze draad wordt elektrisch verbonden met de aarde. Dit wordt over het algemeen doormiddel van een aardelektrode gedaan. De aardelektrode is meestal in de meterkast aangebracht en is in de aarde gedreven. De aarddraad wordt met deze aardelektrode verbonden zodat er contact met de aarde ontstaat. Vanuit de meterkast worden aarddraden getrokken naar centraaldozen en wandcontactdozen. De aarde die daarin aanwezig is noemt men randaarde. Elektrische apparaten die een metalen omkasting of metalen buitenmantel bevatten worden geaard doormiddel van de aarddraad. De aarddraad is aan deze behuizing aangesloten. Als er een defect ontstaat kan deze behuizing niet langdurig onder spanning komen te staan, de aarddraad voert namelijk de spanning meteen af naar de aardelektrode. Door het weglekken van spanning zal de aardlekschakelaar in werking worden gezet. Als er geen aardlekschakelaar is zal de installatieautomaat afschakelen of een stop doorslaan. Dit gebeurd alleen bij significante stroomlekkage.

Aarddraad
Symbool:  het symbool voor aarddraad is een T die over de kop staat met een paar strepen er onder.
Kleur: geel-groen gestreept over de lengte.

Wat is een TT-aardingssysteem en hoe werkt deze aarding?

In gebouwen die een elektriciteitsnetwerk bevatten is het aanbrengen van aarding verplicht. Doormiddel van een aardingssysteem wordt voorkomen dat delen van een apparaat of machine ongewenst onder spanning komen te staan. Deze ongewenste spanning is gevaarlijk wanneer een mens of ander levend wezen hiermee contact maakt. Door aarding aan te brengen wordt de spanning afgevoerd en slaat de aardlekschakelaar uit. Er zijn verschillende aardingssystemen. Deze volgende drie aardingssystemen worden in de praktijk veel toegepast:

  • TT-aardingssysteem
  • TN-aardingssysteem (met als varianten: TN-C; TN-S en TN-C-S)
  • IT-aardingssysteem

Van deze drie wordt het TT-aardingssysteem of het TT-net het meest toegepast bij stroomnetten in de woningbouw. Als men het TT-stelsel toepast wordt een verbinding met de aarde gemaakt aan zowel de transformatorzijde als aan de kant van de verbruiker. Hierbij wordt de nulleider van de transformator geaard. Aan de verbruikerskant wordt de aarde verbonden met de PE-leiding. In het verdeelnet is geen afzonderlijke beschermingsleiding opgenomen.

TT-aarding voor de beveiliging van mensen
Het is mogelijk dat er een fout ontstaat in het elektriciteitsnet. Hierdoor zou bijvoorbeeld een stroomgeleider in contact kunnen komen met de aarde door een mens of door een omkasting. Als dit contact ontstaat zal er een stroom vloeien door de aarde naar het sterpunt van de transformator of generator.

Een voordeel van deze aarding is dat er een aardlekschakelaar toegepast kan worden. Deze aardlekschakelaar schakelt de spanning uit zodra de stroom naar de verbruiker niet gelijk is aan de stroom die via de verbruiker weer terug komt. Op dat moment lekt er elektrische energie. Dit kan betekenen dat er een persoon onder elektrische spanning staat en geëlektrocuteerd wordt.

De eerste fout is in het TT-net levensgevaarlijk. Echter zorgt de eerste fout er ook meteen voor dat de stroom van het elektriciteitsnet wordt uitgeschakeld.

Wat is een IT-aardingssysteem en hoe werkt deze aarding?

In elektriciteitsnetwerken wordt aarding aangebracht om te voorkomen dat delen van elektrische machines en apparaten ongewenst onder spanning komen te staan. Er zijn verschillende aardingssystemen die in de praktijk worden gebruikt. Het TT-aardingssysteem of het TT-net wordt in de praktijk het meest gebruikt. Deze soort aarding wordt vooral toegepast in de woningbouw. Ook het IT-aardingssysteem wordt toegepast door installateurs. Hieronder kan men lezen bij welke gebouwen met IT-aardingssystemen toepast.

Wat is IT-aarding
IT-aarding is een aardingssysteem waarbij de afkorting staat voor het Franse Isolé Terre. Dit betreft isolatie in het verdeelnet, en aarding bij de verbruiker. Dit aardingssysteem wordt vooral gebruikt in bedrijfspanden of utiliteit waarbij de continuïteit van een elektrische installatie vereist is. hierbij kan gedacht worden aan bedrijven in de procesindustrie. Ook in ziekenhuizen en operatiezalen past men IT-aardingssystemen toe. Verder wordt IT-aarding ook toegepast in de scheepsbouw.

Hoe werkt IT-aarding?
Bij een elektrische installatie kan een aardfout of isolatiefout optreden. Bij een IT-aarding zal de foutstroom echter klein blijven vanwege de hoge impedantie (weerstand) tussen het verdeelnet en de aarde. De eerste fout is echter nog niet dodelijk voor een persoon als deze onder spanning staat. Dit komt omdat de contactspanning beneden de veiligheidsspanning (50 V) blijft. Daarom is het niet noodzakelijk om de installatie af te schakelen. Als er echter een tweede isolatiefout optreed in een andere fase dan zou er en kortsluiting kunnen ontstaan in het elektriciteitsnet.

Direct na de eerste fout moet daarom de locatie worden vastgesteld van de fout in het net. Dit gebeurd aan de hand van een detectie- en alarmsysteem. Het elektriciteitsnet blijft na de fout wel werken en de productie blijft daardoor verzekerd.  De aardfout zal echter hersteld moeten worden. Hiervoor kiest men een niet-productieve periode uit. Het opsporen van een aardfout zal echter altijd moeten worden gedaan door ervaren elektrotechnische onderhoudsmonteurs.

Wat is een connector en waar worden connectoren voor gebruikt?

Connector is een benaming die wordt gebruikt voor het realiseren van een eenvoudig uitneembare elektrische verbinding. Een ander woord voor connector is stekker, dit is afgeleid van het Duitse woord Stecker. Een connector kan worden gebruikt om stroom te leveren of voor het geven van signalen. Een combinatie van deze twee is ook mogelijk. Een connector of stekker kan worden ingeplugd in een contactdoos. Deze contactdoos kan bijvoorbeeld in de wand zijn aangebracht, men spreekt dan van een wandcontactdoos (WCD). Daarnaast zijn er verschillende andere stekkerdozen zoals een tafelcontactdoos. Een bijzonderen  aansluiting kan worden gerealieerd door gebruik te maken van een stekker en een contrastekker. Een contrastekker is een aansluiting die aan een snoer is bevestigd. Hierdoor kan een snoer worden verlengd. Een stekkerdeel kan ook aan of in apparatuur worden gebouwd. Deze aansluitpunten noemt men een chassisdeel.

Vormgeving connectoren
Er bestaan verschillende connectoren. Connectoren worden altijd per paar gebruikt. Het ene deel van de conector bevat pennen en het andere deel bevat holle bussen waarin de pennen kunnen worden geplaatst. Het deel met pennen wordt mannelijk of male genoemd. Dit deel wordt in het vrouwelijke deel of female deel geplaatst. De benamingen die voor de delen van een conectorpaar worden gebruikt zijn misschien wat vreemd maar worden toch beschouwd als normaal (net als de benaming voor bouten en moeren).

Bij de connectoren die worden gebruikt voor netvoeding is het vrouwelijke deel het gedeelte wat spanning levert. Het mannelijke deel is het gedeelte dat spanning ontvangt. Het mannelijke deel wordt ook wel de stekker of steker genoemd en is bijna altijd bevestigd aan een snoer. Het verschil tussen een mannelijk en een vrouwelijk deel is duidelijk en zorgt er voor dat er goede verbindingen kunnen worden gemaakt en dat delen die onder spanning staan niet kunnen worden aangeraakt.

Varianten van connectoren
Er worden in de praktijk naast het doorsnee stopcontact nog verschillende andere connectoren gebruikt. Hieronder zijn een aantal voorbeelden gegeven:

  • Adapterpluggen
  • Banaanstekkers
  • D-subminiatuur, zoals voor RS-232
  • DIN-connectors
  • FireWire-connector
  • Bandkabel-verbindingen (flat cable)
  • Harting-meervoudige stekkers
  • IEC 60309-stekkers
  • IEEE-verbindingen
  • iPod-connectors
  • Jackpluggen
  • Luidsprekeraansluitingen
  • Modulaire connectors (Registered Jacks), zoals RJ-11, RJ-12 en RJ-45
  • Scart-connector
  • Schuko contactstoppen toegepast in Nederland en Duitsland
  • SVGA is een aanpassing van D-Sub
  • Terko speciaal stekkersysteem voor het lichtnet
  • Speakon versterkt geluid
  • PH-connectorverbindingen binnenin elektrische apparaten
  • PowerCon-stroom
  • Push-Pull Connector-voeding
  • Telefoonstekkers (RJ-11)
  • Tulpstekker (RCA)
  • USB-connector

XLR-connectoren en mini-XLR voor gebruik in professionele audioapparatuur

Wat is randaarde en hoe is deze geinstalleerd?

Aarding is een onderwerp dat onder andere aan bod kan komen bij elektrotechniek. In dit vakgebied bedoelt men met aarding het realiseren van een  geleidende verbinding tussen de behuizing van een elektrisch apparaat aan de aarde. Door het aanbrengen van aarding zorgt men er voor dat de behuizing van elektrische apparaten niet ongewenst onder spanning kan komen te staan. Met name machines in vochtige ruimtes en machines die water bevatten, zoals wasmachines moeten over een goede aarding beschikken. Water geleid namelijk elektrische stroom waardoor een groot deel van de machine onder spanning kan komen te staan bij een kabelbreuk of een ander defect.

Het gevaar van netspanning
De netspanning van de woningen in Nederland is 230 volt. Deze spanning is levensgevaarlijk wanneer iemand hiermee in contact komt. Daarom moet een monteur er voor zorgen dat mensen en dieren niet in contact kunnen komen met delen van machines die onder spanning komen te staan. De netspanning is dusdanig groot dat de elektronen de aarde kunnen gebruiken als de tweede kant van de spanningsbron.

Als een mens een machinebehuizing aanraakt die onder spanning staat maakt hij of zij in feite verbinding tussen de machinebehuizing en de aarde. Van de machinebehuizing loopt er dan een elektrische stroom door de mens naar de aarde. De mens staat dan onder spanning. De netspanning kan het hartritme van een mens verstoren waardoor deze een hartstilstand kan krijgen en kan komen te overlijden.

Daarnaast zorgt de netspanning er voor dat de spieren van de mens worden verkrampt zodat deze niet gemakkelijk los komt van de delen die onder spanning staan. Hierdoor blijft de mens nog langer onderdeel vormen van de stroomkring waardoor de kans op ernstig lichamelijk letsel of de dood wordt vergroot. Om te voorkomen dat mensen onder spanning komen te staan worden elektrische machines en apparaten geaard. De aarding zorgt er voor dat de stoomkring via de aardedraad naar de aarde loopt. De aarddraad heeft een geelgroene kleur en zit naast de bruine en de blauwe draad in de aansluitkabel van elektrische apparaten.

Wat is randaarde?
De term randaarde komt ook aan de orde in elektrotechniek. Stopcontacten met randaarde hebben extra contactpunten.Deze extra contactpunten zijn doormiddel van een aardedraad verbonden aan de aardelektrode. De aardelektrode is gemaakt van koper of zwaar verzinkt metaal en is in de grond geplaatst. Deze aardelektrode zorgt voor het daadwerkelijke contact met de aarde. De stopcontacten met randaarde zorgen eveneens voor contact met de aarde maar doen dat indirect via de aardedraad. De aarde in deze speciale stopcontacten noemt men daarom randaarde.

Wat is aarding en hoe werkt aarding?

Aarding is een begrip dat onder andere wordt gebruikt in de elektrotechniek. Aarding is het aanbrengen van een geleidende verbinding tussen een chassis of een geleidende behuizing van een elektrisch apparaat aan de aarde. Doormiddel van aarding kan men er voor zorgen dat er geen ongewenste elektrische spanning op machines of apparaten met een geleidende behuizing kan komen te staan.

Aarding wordt aangebracht voor de veiligheid
Aan alle apparaten die in Nederland worden verkocht worden veiligheidseisen gesteld. Elektrische apparaten die op netstroom of krachtstroom zijn aangesloten hebben een extra veiligheidsrisico omdat deze apparaten onder spanning kunnen komen te staan wanneer deze beschadigd zijn of niet goed zijn geassembleerd.  Gebruikers van apparaten moeten er zeker van zijn dat de apparaten veilig zijn.

Er mogen geen gevaarlijke spanningen voorkomen tussen de behuizing van de installatie en de aarde. Kortom de buitenkanten van machines en werktuigen die door mensen aangeraakt kunnen worden mogen niet onder spanning komen te staan. Daarom dienen alle machines en apparaten over een veiligheidsaarding te beschikken die conform de voorschriften is aangebracht.

De veiligheidsaarding is een goed geleidende verbinding tussen de aarde en alle metalen delen van een machine die aangeraakt kunnen worden als een machine bij defect onder spanning komt te staan. Bij een zogenoemd isolatiedefect zal door de aarding de smeltveiligheid zeer snel in werking worden gezet. De aardlekschakelaar zal bij een isolatiedefect uitgeschakeld worden.

Hoe vindt aarding plaats?
De aardleiding  is verbonden aan de aardrail in de groepenkast. De aardleiding maakt via de aardelektrode contact met de aarde. In de groepenkast worden aarddraden meegetrokken voor afgaande groepen. Deze aarddraden zijn van elektrolytisch koper net als de meeste andere elektriciteitsdraden. Om duidelijk te maken dat het om de aardedraad gaat heeft deze een afwijkend kleurenpatroon. Dit aardedraad bevat namelijk een geelgroene kleur. Deze geelgroene markering bestaat uit dunne groene en gele strepen die in de lengterichting op de isolatie van de aardedraad zijn aangebracht.

Aarding van elektrische apparaten
Elektrische toestellen worden geaard doormiddel van een aardedraad. De geelgroene aardedraad bevind zich naast de bruine en de blauwe draad in de aansluitkabel van het apparaat. De aansluitkabel wordt in de wancontactdozen geplaatst zodat het apparaat met stroom gevoed wordt. Via de wandcontactdoos is de aardedraad aangesloten op de aardrail en de aardelektrode in de groepenkast. De wandcontactdozen dienen hiervoor voorzien te zijn van randaarde. In het verleden deed  hoofdzakelijk het ondergrondse waterleidingnet dienst als aardelektrode. Een aarding die werd aangesloten via het waterleidingnet voldeed over het algemeen goed.

Tegenwoordig worden waterleidingbuizen steeds vaker gemaakt van kunststoffen. Deze kunststoffen geleiden niet waardoor men de waterleidingen niet meer kan gebruiken voor aarding. In plaats daarvan maakt men nu gebruik van zogenoemde aardelektrodes. Deze aardelektrodes zijn van koper gemaakt of van zwaar verzinkt staal en worden in de grond gedreven.

Aarding in vochtige ruimtes
Vochtige ruimtes brengen extra risico’s met zich mee op het gebied van elektriciteit. Water geleid elektriciteit goed waardoor naast de aanwezige apparatuur nog meer in de omgeving onder spanning kan komen te staan. Daarom geleden voor vochtige ruimtes en tijdelijk vochtige ruimtes extra strenge regels met betrekking tot de aarding.

In een badkamer dient een aanvullende potentiaalvereffening te worden aangebracht. Met deze potentiaalvereffening wordt een spanning tussen twee gelijktijdig aanraakbare, geleidende delen tegengegaan.

In badkamers kunnen verschillende metalen onderdelen en installaties aanwezig zijn. Voorbeelden hiervan zijn een badkuip, waterleidingen, afvoeren, douchbakken en radiatoren. Metalen onderdelen die in de badkamer aanwezig zijn dienen apart geaard te zijn. Deze aarding dient te worden gemaakt met een blank vertinde koperdraad die ononderbroken is. Deze vertinde koperdraden dienen te worden verbonden in een speciale doos met aansluitklemmen. Vanuit deze doos loopt een draad naar de aardrail die geplaatst is in de groepenkast. De aardrail is verbonden met de aardelektrode die in de grond is geplaatst.