Wat is een TL-starter en hoe werkt deze?

Voor het functioneren van een fluorescentielamp zijn verschillende onderdelen nodig. De starter vormt samen met het voorschakelapparaat een belangrijk onderdeel van de armatuur van de fluorescentielamp. De starter van een TL bestaat uit een buisje waarin een bepaalde vulling is aangebracht. Deze vulling kan neon zijn of kwikdamp. Daarnaast zijn er twee contacten die gemaakt zijn van bimetaal.

Hoe werkt een TL-starter?
Een TL-starter treed in werking bij een elektrische spanning van ten minste 200 volt. Door deze spanning ontstaat er een gasontlading. De gasontlading zorgt er voor dat de bimetalen contacten worden verwarmd. De bimetalen bestaan uit twee verschillende soorten metalen waarbij het ene deel sneller buigt door hitte dan het andere deel van het contact. De bimetalen contacten zijn zo geplaatst dat ze naar elkaar toe buigen door verhitting. Uiteindelijk raken de contactdelen elkaar door de toenemende hitte van de gasontlading.

Kortsluiting
Doordat de twee contacten elkaar raken ontstaat er een gewenste “kortsluiting”. Deze kortsluiting zorgt er voor dat de gasontlading dooft. Vervolgens zullen de bimetalen contactpunten weer afkoelen en naar de oorspronkelijke positie terugkeren.

De kortsluiting die ontstaat is echter gewenst omdat deze kortsluiting er voor zorgt dat er voldoende stroom door de gloeidraden van de gasontladingbuis loopt. Deze stroom zorgt er voor dat de gloeidraden zeer heet worden en gaan gloeien. Hierdoor wordt een elektronenemissie gestart.

Het gloeien van de gasontladingslamp
Als de bimetalen contacten ver genoeg zijn afgekoeld keren ze terug naar de oorspronkelijke positie en wordt het contact dus geopend. Door het openen van het contact ontstaat in samenwerking met het voorschakelapparaat een hoge spanningspuls. Deze zorgt er voor dat de ontlading in de gas-ontladingslamp op gang wordt gebracht. Als deze ontlading goed in werking is getreden zal de spanning over de starter dalen naar 115V. Deze spanning is echter te laag om de gasontlading in de starter opnieuw tot ontsteking te brengen.

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 erosie en heeft erosie ook invloed op de techniek?

Erosie is een slijtageproces. Dit proces kan op verschillende manieren plaatsvinden. Kenmerkend voor erosie is dat het object dat onderhevig is aan erosie wordt verkleind door slijtage. Hierbij kan een deel van het materiaal van het object worden verplaatst of geheel verdwijnen. Erosie gebeurd in de natuur bijvoorbeeld door stromend water, gletsjers, hagel en wind. Deze verschillende processen kunnen worden versterkt wanneer bijvoorbeeld stromend water en wind ook zand meevoeren. Zand heeft een schurende werking waardoor bijvoorbeeld rotsen of oude bomen langzaam maar zeker kunnen afslijten. Ook vulkanisme in inslagen van vulkanen kunnen voor erosie zorgen.

Verschil tussen erosie en verwering
Erosie is iets anders dan verwering. Het belangrijkste verschil tussen erosie en verwering is dat verwering zorgt voor breuk en andere beschadiging zonder dat er materiaal daadwerkelijk wordt weggevoerd. Door de uitwerking van zogenoemde exogene krachten (natuurkrachten) kan materiaal breken of kunnen er barsten ontstaan. Het materiaal blijft op dezelfde plek maar veranderd van toestand en kwaliteit. Dit noemt men verweren. Bij erosie slijt het materiaal en wordt het kleiner. De delen van het materiaal worden weggenomen met de stroom van water of de kracht van de wind.

Erosie in de techniek
Staalconstructies en andere objecten kunnen ook onder erosie leiden wanneer deze in de buitenlucht zijn geplaatst. Hierbij kan gedacht worden aan constructies die veel wind vangen maar ook aan objecten die in het water staan. Met name zeewater kan door de schurende werking van zand voor erosie zorgen. Voor staalobjecten komt er bij zeewater nog een probleem aan de orde. Het zout in zeewater kan ook voor corrosie oftewel roest zorgen. Het is belangrijk dat constructeurs goed rekening houden met de werking van de omgevingsinvloeden die rondom de constructie aanwezig (kunnen) zijn. Als met deze erosie geen rekening wordt gehouden kan het object of onderdelen daarvan slijten.

Erosie, vonkverspanen en eroderen
Erosie kan ook plaatsvinden doormiddel van vonken. Dit proces wordt ook wel vonkverspanen genoemd en is een niet conventionele verspaningstechniek. Hierbij wordt doormiddel van vonken een metalen object in de gewenste vorm gebracht. Dit kan bijvoorbeeld doormiddel van draadvonken of zinkvonken. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van elektrodes die doormiddel van kortsluiting vonken vormen. Deze vonken verwijderen kleine deeltjes van het werkstuk. Hierdoor ontstaat als het ware een kunstmatige erosie die in een versneld tempo en gecontroleerd plaatsvind.

Ook eroderen kan als een soort kunstmatige erosie worden beschouwd. Hierbij wordt het werkstuk ook in de gewenste vorm gebracht door gebruik te maken van elektrodes. Het werkstuk is hierbij één elektrode en daarnaast wordt ook nog een vormgevende elektrode gebruikt als ‘gereedschap’. Tussen de twee elektrodes stroomt een diëlektricum. Dit verwijdert de kleine deeltjes die van het werkstuk zijn verwijderd tijdens het eroderen. Eroderen is een soort verspanende techniek waarmee zeer gladde oppervlaktes kunnen worden gemaakt op machineonderdelen. Er ontstaan namelijk geen metaal bramen. Eroderen is daardoor zeer geschikt voor hoogwaardige machineonderdelen voor de medische machinebouw en fijnmechanica.