Wat is meggeren in elektrotechniek?

Meggeren is een werkwoord dat is afgeleid van het meten van de weerstand die isolatiemateriaal biedt tegen elektrische stroom met behulp van een isolatieweerstandsmeter (van het merk Megger). Doormiddel van meggeren kan een bevoegd elektromonteur controleren of de weerstand nog voldoende hoog is. Als isolatiemateriaal te weinig weerstand biedt tegen elektrische stroom kan (een gedeelte van) de installatie onder elektrische spanning komen te staan.

Dit kan zeer gevaarlijk zijn en kortsluiting veroorzaken. Ook kunnen mensen een elektrische schok krijgen wanneer ze in contact komen met isolatiemateriaal dat onvoldoende weerstand biedt tegen elektrische stroom. Daarom is meggeren belangrijk, men kan doormiddel van dit meggeren tijdig een indruk krijgen van de isolatieweerstand in een elektrische installatie zodat ongelukken kunnen worden voorkomen.

Megger en meggeren
Het woord meggeren is afgeleid van het woord Megger. Dit is een benaming die wordt gebruikt voor een isolatieweerstandsmeter van het merk Megger. In het vakjargon van elektromonteurs gebruikt men voor deze isolatieweerstandsmeters de benaming Megger. Dat is niet verwonderlijk want het bedrijf Megger Group Ltd produceert al sinds 1889 isolatiemeters voor de elektrotechniek. Ook maakt het bedrijf verschillende andere meetinstrumenten voor de elektrotechniek en telecom. De zogenaamde Megger is ontworpen als isolatieweerstandsmeter voor het meten van weerstanden in het megaohmbereik. Men noemt daarom een megger ook wel een megaohmmeter.

Hoe werkt een megger?
Met dit apparaat wordt gelijkspanning aangelegd op een elektrische installatie. De megger werkt op batterijen en bevat ook een generator. Deze generator wekt een hoge meetspanning op van 500 volt of een nog hoger voltage. Naast de generator bevat daarnaast ook een zeer gevoelige stroommeter. Hiermee worden metingen verricht met een zeer grote nauwkeurigheid die zich in het bereik van microampères bevind. De megger meet alleen de weerstand van de isolatie tegen de elektrische spanning. Een megger wordt dus niet gebruikt om de weerstand tegen elektrische stroom in een installatie zelf te meten.

Meggeren door bevoegd elektromonteur
Het meggeren mag alleen worden gedaan door een bevoegde elektromonteur. In de NEN 3140 en de NEN 1010 staan de richtlijnen voor het verrichten van metingen voor de weerstand van isolatie die wordt gebruikt in elektrische installaties. Voor installaties met nominale spanning van 400/230 Volt is een weerstand van minimaal 500 kOhm vereist, dit kan men ook uitdrukken in 0,5 MOhm.

Wat is een megger of isolatieweerstandsmeter?

Een Megger is een benaming die wordt gebruikt voor een isolatieweerstandsmeter van het merk Megger. Dit merk maakt verschillende meetproducten die worden gebruikt in de elektrotechniek, telecom en industrie. Als een elektromonteur het heeft over een megger dan bedoelt hij een  isolatieweerstandsmeter. Deze werkt op batterijen en bevat een generator die een hoge meetspanning van ongeveer 500 volt of hoger opwekt.

Deze isolatieweerstandsmeter bevat daarnaast een zeer gevoelige stroommeter. Deze kan metingen verrichten tot een nauwkeurigheid in microampères. De isolatieweerstandsmeter of megger heeft een hoge meetspanning en de gevoelige stroommeter dit zorgt er voor dat dit meetinstrument beter in staat is om zeer hoge weerstanden te meten dan bijvoorbeeld een universeelmeter.

Een isolatieweerstandsmeter is ontworpen voor het meten van weerstanden in het megaohmbereik, daarom gebruikt men voor dit meetinstrument ook wel de benaming megaohmmeter. Men noemt deze ohmmeter in het vakjargon van elektromonteurs ook wel een Megger, alleen is dat de benaming van het gedeponeerd merk van de Megger Group Ltd. Dit bedrijf ontwikkelt en fabriceert sinds 1889 isolatiemeters

Waar worden isolatieweerstandsmeters voor gebruikt?
Isolatieweerstandsmeters zijn meetinstrumenten die door elektromonteurs en andere bevoegde technici worden gebruikt voor het meten van isolatieweerstanden. Men meet hierbij niet de weerstand in het elektrische circuit maar de weerstand van de isolatie. Als de weerstand van deze isolatie laag is dan kan elektrische stroom door de ze isolatie weglekken en zou men onder spanning kunnen komen te staan.

De isolatieweerstand moet zo hoog mogelijk zijn maar de elektrische weerstand in het circuit moet zo laag mogelijk zijn voor een veilige en goed functionerende elektrische installatie. Voor nieuwe installaties met een nominale spanning van 400/230 Volt dient de isolatieweerstand minimaal 500 kOhm zijn oftewel 0,5 MOhm. In de NEN 3140 en de NEN 1010 zijn de richtlijnen voor de metingen vastgelegd. Voor bestaande installaties is minimaal 1000 Ohm per Volt aan isolatieweerstand vereist.

Wat is een diëlektricum en welke eigenschappen hebben diëlektrica?

Diëlektricum is een benaming die kan worden gebruikt voor een materiaal of een stof met dusdanige elektrische eigenschappen dat de polarisatie een overheersende rol heeft ten opzichte van elektrische geleiding en magnetisatie. Materialen en stoffen die onder de verzamelnaam diëlektrica vallen zijn slechte geleiders van elektriciteit. Elektrische geleidbaarheid is een belangrijke eigenschap die interessant is voor de elektrotechniek. Er zijn echter verschillende stoffen en materialen die onder diëlektrica vallen.

Waarom geleiden diëlektrica geen stroom?
De elektronenconfiguratie van een diëlektricum zorgt er voor dat het nagenoeg onmogelijk is om elektrische geleiding te laten plaatsvinden door de stof of het materiaal. Een diëlektricum is daardoor het tegenovergestelde van een goede geleider zoals elektrolytisch koper dat wordt gebruikt voor elektrische bedrading.

Diëlektrica als elektrische isolator
Door de vrijwel uitgesloten geleiding van elektrische stroom door diëlektrica is het materiaal geschikt om als elektrische isolator te gebruiken. Er zijn verschillende soorten diëlektrica die in de techniek worden gebruikt als isolator. In bijvoorbeeld condensatoren gebruikt men lucht als diëlektrica maar kan men ook glas, mica, aluminiumoxide en tantaaloxide gebruiken als elektrische isolator.

Wat is elektrostatische ontlading of ESD?

Elektrostatische ontlading is een ladingsvereffening tussen twee verschillende elektrisch geladen (geïsoleerde) lichamen. In het woord elektrostatische ontlading zit het woord statisch. Daarmee wordt in dit geval bedoelt dat de elektronen niet bewegen en stil liggen. Elektrostatische ladingen kunnen worden opgebouwd in een isolator of isolatiemateriaal. Isolators of isolatoren zijn de enige materialen die elektronen vast kunnen houden. Daarbij kan de kern van het atoom positief of negatief zijn. Dat verschilt per stof. Een statische lading kan zowel positief als negatief zijn. Tussen twee lichamen of materialen met een verschillende elektrische lading kan een elektrostatische ontlading optreden. In de elektronica wordt deze elektrostatische ontlading ook wel aangeduid met de Engelse afkorting ESD. Dit is een afkorting die staat voor electrostatic discharge.

Tijdens de elektrostatische ontlading loopt er een kortdurende elektrische stroom doordat er een elektrisch contact ontstaat tussen twee voorwerpen of doordat er bij voldoende potentiaalverschil tussen de twee voorwerpen door het, in principe niet geleidend medium tussen de lichamen, een doorslag kan ontstaan. Het niet geleidend medium wordt ook wel een diëlektricum genoemd. De lading of elektrische stroom kan bijvoorbeeld overspringen van het lichaam met het hoge potentiaal naar het lage potentiaal maar andersom is ook mogelijk. Er kan een positieve lading worden afgegeven maar ook een negatieve lading. De ladingsvereffening tussen de twee verschillende lichamen kan doormiddel van vonken zichtbaar zijn. Zodra de ladingen door de elektrostatische ontlading onderling zijn vereffend is er geen sprake meer van een potentiaalverschil, het potentiaalverschil is dan verdwenen en de elektrostatische ontlading is voorbij. Het principe van elektrostatische ontlading wordt ook gebruikt bij een condensator en een accu. Deze producten bevatten positief geladen stoffen en negatief geladen stoffen.

Wat is elektrische isolatie?

Elektrische isolatie is een eigenschap van een materiaal. Deze eigenschap is het blokkeren van elektrische stroom door een hoge soortelijke weerstand. De elektrische isolatie is precies het tegenovergesteld van elektrische geleiding. Materialen met een hoge elektrische isolatiewaarde zijn zeer belangrijk voor de veiligheid van elektrische installaties. De isolerende materialen zorgen er voor dat gedeeltes van een installatie niet onder spanning komen te staan zodat deze veilig aangeraakt kunnen worden. Daarnaast zorgt elektrische isolatie er voor dat de lekstroom wordt beperkt.

Hoe wordt elektrische isolatie vastgesteld?
De elektrische isolatie wordt vastgesteld door elektrische spanning aan te brengen over het materiaal dat wordt onderzocht. De elektrische spanning wordt aangebracht door de ene pool aan de ene kant van het materiaal te verbinden met de andere pool aan de andere kant van hetzelfde materiaal. Er stroomt elektrische stroom door het desbetreffende materiaal. De hoeveelheid stroom wordt aan de ene kant ingevoerd en aan de andere kant gemeten. Als er een verwaarloosbare hoeveelheid stroom door het materiaal loopt spreekt men van een elektrische isolator. Deze test wordt weerstandsmeting of impedantiemeting genoemd.

Waarom is elektrische isolatie belangrijk?
Elektrische isolatie is van groot belang om effectief gebruik te maken van elektriciteit. Voor het geleiden of laten stromen van elektriciteit maakt men namelijk niet alleen gebruik van elektrische geleiders. De elektriciteit moet namelijk veilig in de juiste richting worden getransporteerd. Daarom moeten elektriciteitsdraden worden voorzien van isolerend materiaal die er voor zorgt dat het geleidende materiaal dat onder spanning staat niet kan ongewenst kan worden aangeraakt. Elektrische isolatie is echter niet alleen nuttig voor het transport van elektriciteit. Ook voor het verbruiken en opwekken van elektriciteit maakt men gebruik van elektrische isolatie.

Door het aanbrengen van elektrische isolatie kan een installatie veilig of veiliger worden. Daarnaast kan elektrische isolatie er voor zorgen dat elektrische draden niet ongewenst met elkaar in contact komen zodat kortsluiting wordt voorkomen. Verder is elektrische isolatie belangrijk voor het sturen van een elektronenstroom en het beperken van lekstroom.

Waar wordt elektrische isolatie toegepast?
Elektrische isolatie wordt binnen de elektrotechniek op zeer veel verschillende manieren toegepast. Bijna overal waar elektriciteit aanwezig is wordt gebruik gemaakt van materialen die elektriciteit niet of nauwelijks geleiden. Het toepassingsgebied van elektrische isolatoren is daarom erg breed.

Door de jaren heen zijn er steeds meer nieuwe elektrische isolatoren ontwikkelt. De eigenschappen van de isolatoren zijn verschillen. Papier kan worden gebruikt als een isolator maar heeft als nadeel dat het materiaal erg brandbaar is. Keramiek kan ook worden gebruik als isolator maar is erg breekbaar. De ontwikkelingen in kunststoffen zorgen er voor dat er steeds meer nieuwe isolatoren worden ontwikkelt met uitstekende isolerende eigenschappen met betrekking tot elektriciteit. Men dient bij het toepassen van isolatoren goed rekening te houden met de eigenschappen van de materialen. Daarbij komen ook de ESD-eigenschappen aan de orde. ESD is een afkorting die staat voor electrostatic discharge. Dit is de elektrostatische ontlading van in dit geval een isolator.

Wat is elektriciteit en wat zijn elektronen?

Elektriciteit is overal aanwezig of je nu thuis bent of op je werk. We kunnen in onze Westerse wereld bijna niet zonder elektriciteit. Wanneer er geen elektriciteit meer zou bestaan zouden mensen in hun dagelijks leven ernstig beperkt worden. Computers, verlichting, wasmachines, drogers, koelkasten en andere machines en apparaten kunnen niet draaien zonder elektriciteit. Daarom is elektriciteit belangrijk.

Het begrip elektriciteit is afkomstig uit de natuurkunde. In de natuurkunde wordt een onderscheid gemaakt tussen elektrostatica en elektrodynamica.  Elektrostatica gaat over de bestudering van statische elektrische ladingen. Elektrodynamica gaat over bewegende elektrische ladingen. Elektriciteit draait vooral om de stroom die ontstaat doormiddel van elektronen.

Wat zijn  elektronen?
Elektronen draaien om de kern van een atoom. De kern van een atoom bestaat uit protonen en neutronen. De elektronen die om de kern van een atoom heen draaien zijn kleiner dan de kern van de atoom. De elektronen zijn niet per definitie vast aan een atoom verbonden. Verschillende materialen kunnen er voor zorgen dat een elektron los gemaakt kan worden van het atoom zodat het zich vrij kan bewegen tussen andere atomen door. De materialen waarin elektronen goed vrij gemaakt kunnen worden van atomen zijn goede geleiders.

De elektronen stromen namelijk door een materiaal dat goed geleid. Elektrotechnische bedrading in woningen is vaak gemaakt van blank koper dat ook wel elektrolytisch koper wordt genoemd. Elektrolytisch koper bestaat voor 99,95 procent uit koper. Dit hoge percentage koper is noodzakelijk om een optimale geleiding te creëren. Verontreinigingen van het koper zorgen er voor dat het geleidingsvermogen afneemt. Elektronen kunnen het beste stromen door een optimaal geleidend materiaal. Hoe beter het materiaal geleid hoe minder de weerstand.

Wat is elektrische stroom?
Elektrische stroom kan het beste worden vergeleken met een water stroom. Wanneer water door een bepaalde buis heen stroomt verplaatst het zich van een beginpunt naar een eindpunt. Door een bepaalde waterdruk kan iets in beweging worden gebracht. Hierbij kan gedacht worden aan een schoepenrad. De waterdruk zorgt er voor dat het schoepenrad gaat draaien. De stoomkring van water moet echter gesloten zijn. Anders raakt het water in een buis op en kan de druk van het water moeilijk worden geregeld.

Zo werkt het ook met de stroom van elektronen. Ook hierbij moet de stroomkring gesloten zijn. Denk hierbij aan een gloeilamp met een stekker. Er vindt een aanvoer van elektronen plaatst naar de gloeilamp. Het wolfraam draadje in de gloeilamp gaat gloeien. Dit komt door de grote weerstand die de elektronen ondervinden wanneer ze door het zeer dunne wolfraam draadje heen moeten. Wanneer de elektronen door het wolfraam draadje heen zijn geweest hebben ze hun ‘werk’ gedaan en stromen ze via een andere draad weer terug naar het stopcontact.

Watt, Ohm, Volt en Ampère
Bij het voorbeeld van de gloeilamp komen een aantal termen aan de orde die verband houden met elektrotechniek. Het aantal Watt is het vermogen dat moet worden geleverd om de lamp te laten branden. De weerstand van de elektrische bedrading en het wolfraam draadje wordt aangegeven in Ohm. Daarnaast moet er een bepaalde spanning worden gegeven om de elektronen door de bedrading te laten stromen. Deze spanning wordt aangegeven in Volt. Naast de spanning wordt ook gekeken naar het aantal elektronen dat per seconde door de bedrading stroomt. Dit is de sterkte van de stroom. De sterkte van de stroom wordt aangegeven in Ampère.

Wat is elektrotechniek en waarom is het belangrijk?

Elektrotechniek is een technisch vakgebied. Onder het vakgebied elektrotechniek valt de bestudering, de toepassing van elektromagnetische velden en elektriciteit zowel in theorie als praktijk. Elektrotechniek is bijna overal aanwezig in ons dagelijks leven. Zowel in een woning als in een bedrijf zijn veel machines, verlichting en apparaten aangesloten op een elektrisch netwerk dat ze van stroom voorziet. Zonder deze elektrische stroom kunnen bedrijven niet draaien en wordt het woongenot van mensen tegenwoordig ernstig beperkt. Ook ziekenhuizen zijn afhankelijk van elektriciteit omdat een groot deel van de systemen die daar aanwezig zijn niet zonder elektriciteit kunnen draaien. Ziekenhuizen en bedrijven zijn vaak zo sterk afhankelijk van elektriciteit dat ze speciale noodvoorzieningen hebben getroffen wanneer de stoom uit zou vallen. Elektrotechnici zijn nodig om er voor te zorgen dat netwerken worden aangelegd en meterkasten worden ingericht. Ook zoeken elektrotechnici naar storingen en onderhouden ze de netwerken die zijn aangelegd. Hieronder wordt informatie gegeven over elektriciteit, verschillende energievormen en de kans op werk in de elektrotechnische branche.

Elektriciteit vergelijkbaar met waterstroom
Elektriciteit wordt  wel vergeleken met een waterstroom. Door de druk van water kunnen schoepen van een rad in beweging worden gebracht. Daarvoor is wel een bepaalde druk nodig. Hoe groter de druk van het water hoe harder de schoepen in beweging kunnen worden gebracht. De schoepen en de waterleiding zorgen echter ook voor weerstand. Om voldoende waterdruk te creëren is een machine nodig waarmee de druk kan worden bepaald. Men heeft het dan over de ‘stroomsterkte’ van het water. De uitleg van de stroomsterkte van water is in grote lijnen van toepassing op elektriciteit. Binnen de elektrotechniek wordt gebruik gemaakt van een aantal algemene termen die tot de basiskennis behoren voor elektrotechnici. We beperken ons hierbij tot de termen: watt, ohm, ampère en volt. Wanneer we deze termen vergelijken met een waterstroom dan kunnen de volgende paralellen worden gemaakt:

  • Watt, is het vermogen dat wordt geleverd. Dit is vergelijkbaar met de druk die het water nodig geeft om een schoepenrad in beweging te brengen. De druk of het vermogen zorgt er voor dat het schoepenrad in beweging komt. Ook het gebruik van een machine wordt aangegeven in het aantal Watt of kilowatt per uur (KWH).
  • Ohm, is de geboden weerstand. Dit kan worden vergeleken met de diameter van een waterleiding. Hoe groter de diameter hoe meer water er door kan stromen. Een kleine diameter zorgt voor veel weerstand. Wanneer je een vergelijking zou maken met iets elektrotechnisch is een gloeilamp een goed voorbeeld. Het zeer dunne draadje dat gemaakt is van wolfraam bied zoveel weerstand dat het gaat gloeien.
  • Volt, is de geleverde spanning. Dit is de daadwerkelijke druk van het water dat door een waterleiding stroomt.
  • Ampère is de sterkte van de stroom. Wanneer dit wordt vergeleken met water is dit de hoeveelheid water die door een waterleiding stroomt per seconde.

Bovenstaande termen worden door elektrotechnici veelvuldig gebruikt. Er zijn verschillende formules ontwikkeld door de jaren heen om: Watt, Volt, Ampère en Ohm te berekenen. Elektrotechnici hebben voor deze berekeningen wiskundig inzicht nodig.

Elektriciteit
Hiervoor werd aangegeven dat elektriciteit belangrijk is voor onze maatschappij en werd de algemene werking van elektriciteit aan de hand van een voorbeeld geschetst. We kunnen eigenlijk niet meer zonder elektriciteit. Het proces waarbij elektriciteit wordt opgewekt tot aan de eindgebruiker is interessant en voortdurend onderwerp in het nieuws. Elektriciteit wordt opgewekt en kan niet zoals olie, kolen en gas worden gedolven. Daarnaast kan elektriciteit niet worden opgeslagen en dat vormt een groot probleem.  Elektriciteit is zoals eerder aangegeven geen delfstof maar kan wel uit delfstoffen worden gewonnen wanneer delfstoffen worden verbrand, zoals bijvoorbeeld in kolencentrales gebeurd. Kolencentrales worden gebruikt voor het opwekken van elektriciteit door het verbranden van kolen. Dit is echter zeer milieubelastend. Daarom wordt gezocht naar andere middelen om elektriciteit te winnen.

Schone energie
Windenergie en zonne-energie winnen terrein op de energiemarkt. Deze ‘schone’ energie zorgt er voor dat er minder delfstoffen worden verbrand en minder CO2 wordt uitgestoten. Bij deze energiewinning is de mens voor een groot deel afhankelijk van de natuur. Daarnaast moet voor de fabricage en productie van windmolens en zonnepanelen energie worden verbruikt. Ook voor de sloop van kapotte zonnepanelen en windmolens moet energie worden verbruikt en ontstaat er restafval. De vraag blijft wat meer milieubelastend is: een kolencentrale of zogenoemde duurzame, ‘schone’ energie.

Kernenergie
wanneer gebruik wordt gemaakt van kernenergie speelt ook nog het radioactieve afval een belangrijke rol in de afweging om voor die energietechniek te kiezen. Radioactief afval is zeer schadelijk voor mens en milieu. Daarnaast is er de kans op een kernramp door een menselijke fout of door een natuurramp zoals een aardbeving. Dit zorgt er voor dat veel mensen terughoudend zijn met het gebruik van kernenergie en het plaatsen van een nieuwe kerncentrale. De ramp die in Japan plaatsvond toont aan dat een mens machteloos is bij een enorme natuurramp in combinatie met een kernramp.

Elektrotechniek is divers
Elektrotechniek wordt in onze samenleving breed toegepast. Elektrotechnici kunnen zowel breed onderlegd zijn als specialist. Daarnaast kunnen ze nieuwe elektrotechnische systemen en bedrading aanleggen maar ook ingezet worden in service, storing zoeken en renovatie. Elektrotechniek is een wereld van technologie en innovatie. Er worden per jaar over de hele wereld verschillende nieuwe systemen ontwikkeld voor industriële elektronica. Ook domotica, meet- en regeltechniek en bijbehorende bedieningsapparatuur worden regelmatig voorzien van nieuwe elektronica en softwaresystemen. Elektrotechniek is zeer divers en is daarnaast gebonden aan veiligheidsrichtlijnen. Elektrotechnici moeten daarom voortdurend cursussen en trainingen volgen om over voldoende kennis te beschikken om de werkzaamheden goed en veilig uit te voeren.

Werk in elektrotechniek
Omdat elektrotechniek een breed vakgebied is zijn er verschillende functies die elektrotechnici en elektromonteurs kunnen uitoefenen. De enorme hoeveelheid aan elektrotechnische systemen die onze maatschappij rijk is zorgen er voor dat er altijd behoefte zal blijven aan ervaren elektrotechnici. De behoefte aan personeel in een bepaalde elektrotechnische functie kan door een economische crisis wel tijdelijk teruglopen. Het is belangrijk dat iemand met elektrotechnische opleiding wat met zijn kennis doet. Theoretische kennis over de elektrotechniek moet in de praktijk worden toegepast. Daarnaast is het belangrijk dat deze kennis up-to-date blijft. Met verouderde kennis over elektrotechniek is het moeilijk om aan een baan te komen in deze branche. Ook veiligheidscertificaten zoals VCA en NEN 3140 zorgen voor meerwaarde op het cv.