Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
bouwplaatsmachinisten Toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
2
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Voorwoord Situering Er bestaan al verschillende uitgaven over bouwplaatsmachines, maar de meeste zijn verouderd. Daarom is de vraag naar een modern handboek, waarin ook de nieuwe technieken aan bod komen, enorm groot. Het ‘Modulair handboek Bouwplaatsmachinisten’ werd geschreven in opdracht van fvb-ffc Constructiv (Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid). De dienst Gemechaniseerde beroepen (MECA) van het fvb vormde het redactieteam. De verschillende boekdelen werden in samenwerking met de opleidingsinstellingen uitgewerkt. Dit handboek werd opgebouwd uit verschillende boekdelen en verder opgesplitst in modules. De structuur en inhoud werden aangepast aan de nieuwe technieken in de bouw- en machinewereld. In het naslagwerk werd tekst zoveel mogelijk afgewisseld met afbeeldingen. Hierdoor krijgt de lezer het leermateriaal meer visueel aangeboden. Om goed aan te sluiten bij de realiteit en de principes van competentieleren is een praktijkgerichte beschrijving het uitgangspunt van elk onderwerp. De boekdelen bevatten ook praktijkoefeningen.
Opleidingsonafhankelijk Het handboek werd zo ontwikkeld dat het voor verschillende doelgroepen toegankelijk is. We streven naar een doorlopende opleiding: zo kan zowel een leerling bouwplaatsmachinist als een werkzoekende in de bouw of een werknemer van een bouwbedrijf dit handboek gebruiken.
Een geïntegreerde aanpak Veiligheid, gezondheid en milieu zijn thema’s die de redactie hoog in het vaandel draagt. Het is voor een bouwplaatsmachinist uitermate belangrijk dat hij daar de nodige aandacht aan besteedt. Om de toepasbaarheid te optimaliseren werden deze thema’s zoveel mogelijk geïntegreerd in het handboek.
Robert Vertenueil Voorzitter fvb-ffc Constructiv
3
© fvb•ffc Constructiv, Brussel, 2012 Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen. N033BM - versie augustus 2012.
D/2011/1698/29
4
Contact Voor opmerkingen, vragen en suggesties kun je terecht bij: fvb•ffc Constructiv Koningsstraat 132/5 1000 Brussel Tel.: +32 2 210 03 33 Fax: +32 2 210 03 99 website : fvb.constructiv.be
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
inhoud 1. Basisbegrippen������������������������������������������������������7 1.1. Wat is elektriciteit?����������������������������������������������������������7 1.2. Soorten elektriciteit�������������������������������������������������������8 1.3. Spanning������������������������������������������������������������������������������9 1.3.1. Wat is het SI-stelsel?�����������������������������������������������9 1.4. Gelijkspanning���������������������������������������������������������������12 1.5. Wisselspanning�������������������������������������������������������������13 1.6. Elektrische spanning opwekken������������������������14 1.6.1. Scheikundige werking���������������������������������������14 1.6.2. Elektromagnetisme���������������������������������������������14 1.6.3. Mechanische kracht�������������������������������������������15 1.6.4. Zonnecellen�����������������������������������������������������������15 1.7. Meten van spanning�������������������������������������������������16 1.8. Weerstand������������������������������������������������������������������������17 1.9. Opbouw van een stof�����������������������������������������������19 1.10. Stroomsterkte��������������������������������������������������������������20 1.11. Polariteit��������������������������������������������������������������������������21 1.12. Wet van Ohm���������������������������������������������������������������22 1.12.1. Enkele toepassingen����������������������������������������23 1.12.2. Symbolen en formules������������������������������������24 1.13. Laagspanning en hoogspanning�������������������25 1.13.1. Hoogspanning���������������������������������������������������25 1.13.2. Laagspanning�����������������������������������������������������26
2. Multimeter����������������������������������������������������������������27 2.1. Meten van spanning�������������������������������������������������29 2.2. Meten van de stroomsterkte��������������������������������29 2.3. Meten van de weerstand����������������������������������������30
3. Accu���������������������������������������������������������������������������������������31 3.1. Opbouw van een loodaccu����������������������������������32 3.2. Meest voorkomende oorzaken van accuproblemen������������������������������������������������������������33 3.3. Loodaccu’s������������������������������������������������������������������������34 3.3.1. Samenstelling��������������������������������������������������������34 3.3.2. Voordelen����������������������������������������������������������������34 3.3.3. Nadelen��������������������������������������������������������������������34 3.3.4. Soorten loodaccu’s����������������������������������������������35 3.4. Gelaccu’s����������������������������������������������������������������������������37 3.4.1. Voordelen����������������������������������������������������������������37 3.4.2. Nadelen��������������������������������������������������������������������37
3.5. Spiraalaccu’s��������������������������������������������������������������������38 3.5.1. Voordelen����������������������������������������������������������������38 3.5.2. Nadelen��������������������������������������������������������������������38 3.6. Visuele en elektrische controle van de accu�39 3.6.1. Visuele controle����������������������������������������������������39 3.6.2. Elektrische controle��������������������������������������������40 3.7. Gebruik van een acculader������������������������������������41 3.7.1. Aansluiten���������������������������������������������������������������41 3.7.2. Loskoppelen����������������������������������������������������������41 3.7.3. Laden van de accu����������������������������������������������42 3.8. Controle van de laadtoestand van de accu���43 3.8.1. Gebruik van een zuurweger en beoordeling van de laadtoestand����������������43
3.9. Onderhoud van de accu�����������������������������������������44 3.10. Gebruik van startkabels����������������������������������������46 3.11. Serie- en parallelschakeling��������������������������������48 3.11.1. Serieschakeling��������������������������������������������������48 3.11.2. Parallelschakeling����������������������������������������������48
4. Zekeringen����������������������������������������������������������������49 4.1. Doel��������������������������������������������������������������������������������������49 4.2. Zekeringen nakijken en vervangen�����������������50 4.2.1. Genummerde zekeringen��������������������������������50 4.2.2. Niet-genummerde zekeringen����������������������50 4.2.3. Werkwijze����������������������������������������������������������������50 4.2.4. Waar bevindt de zekeringkast zich?�������������50 4.2.5. Zekeringen controleren������������������������������������50 4.3. Soorten zekeringen����������������������������������������������������51 4.4. Oorzaken van defecte zekeringen��������������������53 4.4.1. Oplossing����������������������������������������������������������������53 4.5. Waarde van de zekeringen������������������������������������54 4.6. Soorten lijnzekeringen���������������������������������������������55 4.6.1. Bajonetaansluiting����������������������������������������������56 4.6.2. Thermostatische onderbrekers����������������������56 4.6.3. Noodzekering��������������������������������������������������������57 4.6.4. Gereedschap om zekeringen te vervangen����������������������������������������������������������57
5. Verlichtingsinstallatie��������������������59 5.1. Wettelijke verplichte verlichting�������������������������59
6. Veiligheids- en milieuaspecten��������������������������������������������������61 5
6
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen 1.1. Wat is elektriciteit? De term elektriciteit is genoemd naar het Griekse woord voor barnsteen, elektron. Je kan namelijk statische elektriciteit opwekken door met een stuk barnsteen over een wollen lap te wrijven. In strikte zin is elektriciteit energie die opgewekt wordt door: • wrijving • warmte • scheikundige of magnetische inductie
7
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.2. Soorten elektriciteit Om een elektrische stroom te creëren is spanning nodig. Een gelijkspanningsbron levert altijd gelijkstroom: het is een accu. Stroom die voortdurend heen en weer stroomt en dus voortdurend wisselt van polariteit, is wisselstroom. De stroom die elektriciteitsleveranciers aan huis leveren, is wisselstroom. Deze stroom kan opgewekt worden in een elektriciteitscentrale of met behulp van windmolens.
Info Werking van een elektriciteitscentrale: De meest gebruikte krachtbron in elektriciteitscentrales is stoom. Door bijvoorbeeld aardolie te verbranden wordt het water verwarmd en omgezet in stoom. Deze stoom wordt onder hoge druk door een turbine geperst. Daardoor gaat de turbine draaien en wordt een dynamo op gang gebracht, die dan elektriciteit produceert.
8
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.3. Spanning De grootheid elektrische spanning wordt in het SIeenheidsstelsel gemeten in volt. Deze eenheid is genoemd naar Alessandro Volta. Eén volt is één joule per coulomb.
1.3.1.
Wat is het SI-stelsel?
Het SI-stelsel is een internationaal systeem van eenheden dat ingevoerd werd in 1960. Het dient om gegevens gemakkelijk internationaal te kunnen uitwisselen. Iedereen kent wel enkele SI-eenheden: • meter de eenheid voor lengte • seconde de eenheid voor tijd • kilogram de eenheid voor massa Het SI-eenhedenstelsel steunt op zeven onderling onafhankelijke basisgrootheden met hun grondeenheden. Alle andere grootheden hebben een eenheid die afgeleid is van één of meer grondeenheden. De grondeenheden zijn dezelfde over de hele wereld. Ze worden niet beïnvloed door tijd, temperatuur of druk.
9
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.3.1.1. Basisgrootheden GROOTHEID Basisgrootheid
SI-EENHEID
Symbool SI-grondeenheid Symbool
lengte
l
meter
m
tijd
t
seconde
s
massa
m
kilogram
kg
stroomsterkte
I
ampère
A
temperatuur
T
kelvin
K
lichtsterkte
I
candela
cd
hoeveelheid stof
n, v
mol
mol
• De namen van grootheden en eenheden worden altijd met een kleine letter geschreven, ook als ze afgeleid zijn van eigennamen (bv.: newton, pascal). • Uitzonderingen: • na de woorden graad of graden worden de eenheden Celsius, Fahrenheit en Kelvin met een hoofdletter geschreven. • De symbolen van eenheden worden met een kleine letter geschreven, behalve de symbolen van eenheden die afgeleid zijn van eigennamen. • N = newton • Pa = pascal • Sommige symbolen van grootheden worden met een kleine letter geschreven, andere met een hoofdletter. • t = tijd • T = temperatuur
10
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.3.1.2. Spanningsbereiken Onder andere voor de eenheid van spanning, volt, zijn decimale toevoegsels nodig, omdat de grootte van elektrische spanningen erg grote verschillen kan vertonen. Symbool Voluit
Decimaal
Voorbeeld
nV
nanovolt
0,000000001 V
Zenuwen
µV
microvolt
0,000001 V
Radio- en tv-signalen
mV
millivolt
0,001 V
Audio- en videosignalen
V
volt
1V
Graafmachines
KV
kilovolt
1.000 V
Verdeling van elektriciteit, treinen, trams
MV
megavolt
1.000.000 V
Hoogspanningslijnen, bliksem
De kracht van een waterstroom is onder meer afhankelijk van het hoogteverschil, dat verval wordt genoemd. Hoe groter het verschil, hoe groter de waterdruk. Ook elektrische spanning heeft een verval, waardoor een elektrische druk of spanning ontstaat. Deze spanning wordt gemeten in volt (V). Om stroom te doen vloeien in een elektrische kring is een spanningsverschil nodig.
11
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.4. Gelijkspanning Gelijkspanning wordt veel gebruikt in toepassingen waar een relatief lage stroom voldoende energie levert. Deze spanning kan geleverd worden via een accu. De afkorting voor gelijkspanning is DC (direct current). Bij een graafmachine wordt enkel gelijkspanning gebruikt om de verschillende componenten te sturen. Het instrumentenpaneel, de verlichting en de motorsturing werken op gelijkspanning. De alternator die op de motor gemonteerd is, levert de nodige spanning. De verschillende componenten worden via de accu bediend.
De dieselmotor kan je starten met de startmotor.
Schematische voorstelling van een startmotor:
12
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.5. Wisselspanning Het grote voordeel van wisselspanning is dat de transformator de spanning naar een hogere of lagere spanning kan omzetten zonder grote energieverliezen. Wisselspanning is geschikter dan gelijkspanning om elektrische energie over een lange afstand te transporteren. De afkorting voor wisselspanning is AC (alternating current). Meestal verandert de wisselstroom in 2/100 van een seconde van richting. In één seconde verandert de stroom in dat geval dus 50 keer van richting. Het aantal keer dat de wisselstroom per seconde van richting verandert, is de frequentie. In Europa bedraagt de netfrequentie 50 Hz.
13
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.6. Elektrische spanning opwekken Elektrische spanning wordt opgewekt: • door scheikundige werking • door elektromagnetisme • door mechanische kracht • door zonnecellen
1.6.1.
Scheikundige werking
Als je een koperen en een zinken plaat in een elektrolyt (meestal een zuur) onderdompelt, ontstaat er spanning aan de platen. Alle accu’s werken volgens dit principe.
1.6.2.
Elektromagnetisme
Als je een geleider (een koperdraad) beweegt in een magnetisch veld, wordt er een elektrische stroom opgewekt in de geleider.
14
1. Basisbegrippen
1.6.3.
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Mechanische kracht
Mechanische kracht wordt opgewekt door het piëzoelektrische effect. Dat is een verschijnsel waarbij kristallen van bepaalde materialen een elektrische spanning produceren onder invloed van druk (bv. buiging) en omgekeerd ook vervormen wanneer er een elektrische spanning op wordt aangelegd. Het wordt o.a. toegepast bij elektrische gasaanstekers, verouderde pick-upelementen, druktoetsen in elektronische apparatuur en om inkt in een inkjetprinter te spuiten.
1.6.4.
Zonnecellen
Zonnecellen zetten licht rechtstreeks om in elektriciteit. Ze worden aan elkaar geschakeld tot modules, die op hun beurt stroom leveren aan batterijen of via omvormers aan het net.
15
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.7. Meten van spanning Het is vrij eenvoudig om de spanning over een verbruiker te meten: je moet gewoon de spanning meten tussen de twee draden die aankomen bij de verbruiker. Daarvoor moet je de meter dus in parallel schakelen. Symbolen: Grootheid
Symbool
Eenheid
Symbool
spanning
U
volt
V
Opgelet Aandachtspunten : • Controleer of de meter op de juiste grootheid ingesteld is. • Stel de meter in op wisselspanning (V~) of gelijkspanning (V=). • Begin altijd met het grootste meetbereik en daal daarna tot je een maximale aflezing krijgt, d.w.z. tot je de waarde zo precies mogelijk kan aflezen. Zo krijg je een kleinere meetfout. • Zorg ervoor dat je altijd over een goed beveiligd meettoestel beschikt.
16
1. Basisbegrippen
1.8.
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Weerstand Weerstand is de eigenschap van materialen om de doorgang van elektrische stroom te bemoeilijken en te verstoren. Als er een elektrische stroom door een materiaal vloeit, is daar energie voor nodig: de stroom ondervindt een zekere weerstand. Weerstand is het omgekeerde van geleidingsvermogen. Als de geleiding in een materiaal slecht is, spreken we over een weerstand. Ook het menselijke lichaam en de lucht hebben een bepaalde weerstand. Net als water ondervindt ook elektrische stroom een weerstand bij stroming. Deze elektrische weerstand hangt niet alleen af van de dikte van de draad, maar ook van het soort materiaal waarvan hij gemaakt is. Zo is koper een erg goede geleider, terwijl rubber zo veel weerstand biedt dat de elektrische stroom er niet doorheen raakt. De eenheid van weerstand is Ohm (symbool: Ω). De weerstandswaarde van een verbruiker hangt van veel zaken af. Hoe meer stroom er door een verbruiker loopt, hoe kleiner de weerstand uiteraard zal zijn: weerstand is omgekeerd evenredig met stroom.
17
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
Weerstandsvariaties De weerstand van bepaalde materialen kan veranderen onder invloed van omgevingsfactoren. Het gaat meer bepaald om deze factoren: • temperatuur • druk en rek • luchtvochtigheid • licht • spanning Grootheid
Symbool
Eenheid
Symbool
weerstand
R
Ohm
Ω
De waarde van de weerstand kan stijgen of dalen onder invloed van de temperatuur. Dit is afhankelijk van het gebruikte materiaal. Zo is een PTC-weerstand een weerstand met een “Positieve Temperatuur Coëfficiënt”, waarbij de weerstandswaarde dus stijgt wanneer de temperatuur stijgt. Een NTC-weerstand daarentegen is een weerstand met een “Negatieve Temperatuur Coëfficiënt”: de weerstandswaarde daalt wanneer de temperatuur stijgt. Koolstof heeft bijvoorbeeld een NTC-weerstand. Een weerstand is een elektrische component die ervoor zorgt dat een elektrische stroom minder vloeit. Weerstand is ook de naam van de elektrische eigenschap om een elektrische stroom tegen te werken. De waarde van de weerstand is de weerstandswaarde: de verhouding van de spanning tot de stroom. Deze waarde wordt uitgedrukt in de afgeleide SI-eenheid Ohm. Een component heeft een weerstand van 1 Ohm als een voltage van 1 volt over de component leidt tot een stroom van 1 ampère.
18
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.9. Opbouw van een stof Elke stof is opgebouwd uit molecules. Een molecule is het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen van die stof bezit en dat op zichzelf kan bestaan. Zo bevat één kubieke millimeter water ongeveer 15.000.000.000.000.000 watermoleculen.
Molecules zijn op hun beurt onderverdeeld in atomen. Eén watermolecule bevat twee waterstofatomen en één zuurstofatoom (H2O). Atomen zijn opgebouwd uit een kern en elektronen die rond deze kern cirkelen. De kern zelf is opgebouwd uit een aantal protonen en neutronen. Een proton is positief geladen, een neutron is niet geladen, het is neutraal. Een elektron is negatief geladen. Atomen zijn meestal in evenwicht: ze bevatten meestal evenveel elektronen als protonen. Als dit evenwicht verstoord wordt, spreken we van een ion. • Een positief ion heeft meer protonen dan elektronen. • Een negatief ion heeft meer elektronen dan protonen.
19
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.10. Stroomsterkte De elektrische stroomsterkte is de hoeveelheid elektriciteit die door een elektrische leiding vloeit gedurende een bepaalde tijdseenheid. Hoe meer elektronen per seconde worden verplaatst, hoe meer elektriciteit per seconde door de leiding stroomt en hoe sterker de elektrische stroom is. De eenheid van elektrische stroom is ampère, ook wel amperage genoemd. Grootheid
Symbool
Eenheid
Symbool
stroomsterkte
I
ampère
A
Het symbool I is afgeleid van het Franse woord intensité. De eenheid ampère is genoemd naar de Franse natuurkundige Andre-Marie Ampère. Een stroom heeft een sterkte van 1 A als er in 1 seconde 6,3 triljoen elektronen verplaatst worden. Verbruiker
Opgenomen stroom
dimlichten
9A
achterlichten
1A
remlichten
3,5 A
knipperlichten
3,5 A
achterruitontdooiing
9A
sigarenaansteker
8A
radio
1,2 A
Stroomsterkte meet je met behulp van een ampèremeter die je in de stroomkring plaatst, zodat de stroom die je wil meten er doorheen vloeit.
20
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.11. Polariteit Tekens: • Bij een positieve klem: + (plusteken) • Bij een negatieve klem: - (minteken) Kleuren: • Rood voor een positieve klem • Zwart of blauw voor een negatieve klem Grootte: • De positieve accuklem is altijd de grootste klem. • De negatieve accuklem is altijd de kleinste klem. Cel: • De negatieve klem heeft een zinken omhulsel. • De positieve klem heeft een uitstekend messing dopje.
21
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.12. Wet van Ohm De wet van Ohm is genoemd naar de Duitse natuurkundige Georg Simon Ohm, die een relatie legt tussen spanning, weerstand en stroomsterkte. De wet van Ohm kan op drie manieren worden geschreven: R = U / I
Weerstand = spanning / stroomsterkte
U = R x I Spanning = weerstand x stroomsterkte I = U / R Stroomsterkte = spanning / weerstand De hoofdletter R is de eerste letter van het Engelse resistance of van het Franse résister. Het symbool voor de eenheid ohm is de Griekse hoofdletter Ω (omega). Weerstanden meet je met een ohmmeter. Om de rekenregel gemakkelijk te onthouden, is de driehoek hiernaast het beste middel. Als je met je vinger de grootheid bedekt waarvan je de waarde wil weten, verschijnt de juiste formule. Als je bijvoorbeeld de weerstand wilt bepalen, leg je je vinger op de R en wordt U / I zichtbaar. Op dezelfde manier kan je ook de spanning of de stroom berekenen. Bij een spanning van 6 V en een weerstand van 2 Ohm, bedraagt de stroomsterkte 3 A. Als de weerstand 4 Ohm is en de stroomsterkte 5 A, bedraagt de spanning 20 V. Als je niet met de driehoek werkt, kan je de onderstaande formules gebruiken:
22
U = I x R
R = U / I
I=U/R
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.12.1. Enkele toepassingen 1. Berekenen van de weerstand Op een lampje staat de vermelding 2,2 V – 0,3 A. Bereken de weerstand van dit lampje. Gegeven: U = 2,2 V I = 0,3 A Gevraagd: de weerstand R Berekening: R = U / I = 2,2 V / 0,3 A = ……… Ω 2. Berekenen van de stroomsterkte Op een weerstand met waarde 3 Ω wordt een spanning aangesloten van 24 V. Bereken de stroomsterkte. R=3Ω Gegeven: U = 24 V Gevraagd: de stroomsterkte I Berekening: I = U/R = 24 V / 3 Ω = ……… A 3. Berekenen van de spanning Je wilt een stroom van 2,5 A door een weerstand van 88 Ω sturen. Bereken de spanning. Gegeven:
R = 88 Ω I = 2,5 A
Gevraagd : de spanning U Berekening: U = R x I = 88 Ω x 2,5 A = ……… V
23
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.12.2. Symbolen en formules Voor elektronicatoepassingen zijn formules heel belangrijk om uit te rekenen wat een schakeling doet. In elektronicaformules worden de volgende afkortingen gebruikt: Symbool
Grootheid
Symbool
Eenheid
U
spanning
V
volt
I
stroom
A
ampere
R
weerstand
Z
impedantie
Ω
ohm
C
capaciteit
F
farad
L
inductie
H
henry
P
vermogen
W
watt
t
tijd
s
seconde
f
frequentie
Hz
hertz
Q
lading
C
coulomb
Ook worden vaak voorvoegsels gebruikt om de grootte van een getal aan te geven: Afkorting Voorvoegsel Vermenigvuldigingsfactor M
mega
k
kilo
x 1.000
m
milli
x 0,001 (/ 1.000)
μ
micro
x 0,000.001 (/ 1.000.000)
n
nano
x 0,000.000.001 (/ 1.000.000.000)
p
pico
x 0,000.000.000.001 (/ 1.000.000.000.000)
x 1.000.000
De afkorting mV betekent dus millivolt, een duizendste van een volt, en MV betekent megavolt, een miljoen volt. Behalve bijvoorbeeld 2,2 MOhm wordt soms ook deze notatie gebruikt: 2M2.
24
1. Basisbegrippen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1.13. Laagspanning en hoogspanning 1.13.1. Hoogspanning Met hoogspanning wordt een elektrische spanning van meer dan 1000 volt wisselspanning bedoeld. Hoogspanning wordt vooral gebruikt om grote hoeveelheden elektrische energie te transporteren. Dit gebeurt over een hoogspanningsnet, zowel via bovengrondse als ondergrondse hoogspanningskabels. Je kan stroom vergelijken met water: als je een emmer water in een minuut wil vullen, maakt het een verschil of je dit doet met een tuinslang of een brandweerslang. In een tuinslang moet het water heel snel stromen om de emmer in een minuut vol te krijgen. In een brandweerslang moet het water niet zo snel stromen, want de slang is veel dikker. Dit kan men vergelijken met stroom. In onze huizen hebben we laagspanning, nl 230 volt. Stel dat de draden van de elektriciteitscentrale naar een stad ook een spanning van 230 volt zouden hebben, dan zou de stroom wel heel hard moeten stromen om genoeg stroom te kunnen leveren voor alle huizen. Bovendien zou dat veel energie kosten. Daarom werken energietransporteurs met hoogspanning. Op hoogspanningskabels staat 220.000 of 380.000 volt. Hiervoor worden kale draden gebruikt zonder isolatie, dus draden waar geen plastic omheen zit.
Mag je een hoogspanningskabel aanraken als je niet in contact staat met de grond? Neen, stroom op hoogspanningsdraden is wisselstroom. De stroom wisselt voortdurend, je lichaam wordt dan ook elke keer snel opgeladen en ontladen. Dat overleef je niet!
25
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
1. Basisbegrippen
1.13.2. Laagspanning Met laagspanning worden wisselspanningen tot 1.000 volt en gelijkspanningen tot 1.500 volt bedoeld. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen: • ongevaarlijke laagspanning: maximale waarde van 24 volt • gevaarlijke laagspanning: waardes tussen 110 volt en 500 volt Ook de standaardnetspanning van 230/400 volt die gebruikt wordt in huishoudelijke en industriële installaties, is laagspanning.
26
2. Multimeter
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
2. Multimeter Om storingen in elektrische systemen te kunnen oplossen heb je een goede multimeter nodig. Een multimeter is een combinatie van verschillende meetinstrumenten: • voltmeter • stroommeter • weerstandsmeter In functie van de uitvoering wordt een onderscheid gemaakt tussen: • analoge meettoestellen: de naalduitslag is een maat voor de gemeten waarde • digitale meettoestellen: de cijferuitlezing is de gemeten waarde Wanneer je spanning en stroom meet, staan de installatie, de meetsnoeren en het meettoestel onder spanning
elektrocutiegevaar! Bij een multimeter moet je eerst instellen wat je wilt meten. Hiervoor gebruik je de grote draaiknop of de drukknop op de meter.
27
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
2. Multimeter
De verschillende grootheden (spanning, weerstand of stroom) hebben elk hun eigen aansluitingen voor de meetdraden. Controleer de aansluitingen dus altijd goed voor je een meting uitvoert. Op sommige toestellen staat een verbindingstester die met een geluidssignaal aangeeft wanneer er een rechtstreekse verbinding is. Te meten grootheid
Stand van de draaiknop
Gelijkspanning
V= of VDC
Wisselspanning
V~ of VAC
Gelijkstroom
A= of ADC
Wisselstroom
A ~ of AAC
Weerstand
Ω, kΩ of MΩ
Diodetest
Bij sommige multimeters moet het bereik ingesteld worden. Zo wordt dus bepaald welke waarde maximaal gemeten kan worden. Voor een accuspanning van 12 V kies je een bereik tot 30 V. Als je niet weet hoe hoog de spanning of stroom is, begin dan bij het grootste bereik en pas het daarna aan naar beneden. Er bestaan ook multimeters die het bereik zelf kiezen: multimeters met auto-range (automatisch bereik).
Opgelet Aandachtspunten : • Zorg dat je steeds over een goed beveiligd meettoestel beschikt. • Bij een digitaal meettoestel kan je gemakkelijker waarden aflezen dan bij een analoog toestel.
28
2. Multimeter
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
2.1. Meten van spanning Spanning wordt gemeten over de verbruiker schakel de voltmeter in parallel. • Zet de multimeter in de stand voltmeter. Controleer of het om gelijkspanning of wisselspanning gaat! • Sluit het rode snoer aan op de overeenkomstige aansluiting van de multimeter en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. • Plaats de rode meetpen van de multimeter op de positieve aansluiting en de zwarte op de negatieve aansluiting.
2.2. Meten van de stroomsterkte Stroom meet je door de verbruiker schakel de amperemeter in serie. • Zet de multimeter in de stand ampèremeter. • Onderbreek de stroom in het circuit. • Sluit het rode snoer aan op de beschermde aansluiting met 10 A en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. • Breng de multimeter in serie in het circuit in. • Herstel de stroom in het circuit.
Opgelet Met een multimeter kan je een stroom met een lage stroomsterkte meten: de maximale stroomsterkte mag niet meer dan 10 A bedragen. Een stroomsterkte van meer dan 10 A meet je met een ampèretang, die je rond de kabel waarop je wil meten, aanbrengt.
29
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
2. Multimeter
2.3. Meten van de weerstand Weerstand meet je altijd spanningsloos schakel de ohmmeter in parallel. weerstand
Een ohmmeter bevat binnenin een kleine batterij, die een kleine stroom door de kring stuurt waarvan je de weerstand wil meten. • • • •
Zet de multimeter in de stand ohmmeter. Onderbreek de stroom in het circuit. Verwijder of isoleer de component van het circuit. Sluit het rode snoer aan op de overeenkomstige aansluiting van de multimeter en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. • Plaats de meetpennen op de aansluitingen van de component.
Opgelet Aandachtspunten : Controleer de volgende punten voor je een meting uitvoert: • Staat de meter in de juiste stand? Anders kan de meter beschadigd raken. • Is het juiste meetbereik ingesteld op de meter? • Staat de meter in de juiste positie? Een verkeerde stand kan zware afwijkingen veroorzaken. Er zijn meters die alleen liggend of staand gebruikt mogen worden. Let op de symbolen op de meters. • Stel de meter in op de juiste spanning (wissel- of gelijkspanning).
30
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
Een accu is een elektrochemisch apparaat dat elektriciteit omzet in chemische energie en opnieuw afgeeft als elektrische energie wanneer het met een circuit wordt verbonden. Vroeger hoefde een accu alleen maar de nodige kracht te leveren om: • de motor rond te laten draaien tijdens het starten; • de ontsteking van stroom te voorzien; • de lampen, ruitenwissers, richtingaanwijzers en claxon te doen werken. Tegenwoordig worden er echter veel hogere eisen gesteld aan een accu. • Machines hebben een hogere compressieverhouding en dus een groter startkoppel dan vroeger. • Ruitenwissers hebben nu verschillende versnellingen. • Auto’s hebben ruitverwarming, een aansteker, een radio, ingewikkelde verwarmingssystemen, elektronische componenten voor de besturing ... Daarom is de behoefte aan accu’s van goede kwaliteit tegenwoordig groter dan ooit.
31
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.1. Opbouw van een loodaccu
Een accu bestaat uit afzonderlijke cellen die in serie met elkaar verbonden zijn. • voor een accu van 12 V: 6 cellen • voor een accu van 6 V: 3 cellen Elke cel bestaat uit een opeenvolging van positieve en negatieve platen. • De negatieve platen bevatten poreus lood (Pb). • De positieve platen bevatten loodperoxide (PbO2). Een positieve plaat ligt altijd tussen twee negatieve platen, want anders kan ze kromtrekken.
32
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Om te verhinderen dat een positieve en negatieve plaat elkaar kunnen raken en zo kortsluiting veroorzaken, zijn ze gescheiden door separatoren. Alle gelijksoortige platen zijn verbonden met een brugstuk met daarop de pool. Onderaan in de bak is er een bezinkselruimte: na verloop van tijd gaan de platen afbrokkelen en bezinken de afgebrokkelde stukjes in deze ruimte. Aangezien de platen zelf niet tot in deze ruimte komen, kan deze sliblaag geen kortsluiting veroorzaken. Op iedere cel zit een bijvuldop met een ventilatiegaatje, waarlangs het water door verdamping ontsnapt. Water verdampt vooral: • bij warm weer • wanneer de accu geladen wordt
3.2. Meest voorkomende oorzaken van accuproblemen
• versnelde veroudering door extreme temperaturen: startproblemen
• energieverlies door (te) lange opslag
• korte ritten
• startproblemen bij koud weer
33
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.3. Loodaccu’s Loodaccu’s zijn de oudste accutypes. Ze zijn nog altijd de meest gebruikte oplaadbare accu en worden gebruikt voor de aandrijving van graafmachines en vorkheftrucks, waarbij ze als tegengewicht dienen doordat ze zo zwaar zijn.
3.3.1.
Samenstelling
Een loodaccu bestaat uit: • positieve platen uit loodoxide • negatieve platen uit een sponsachtig lood • een elektrolyt uit verdund zwavelzuur
3.3.2.
Voordelen
• elektrochemisch systeem met alleen water, zwavelzuur en lood • hoog vermogen • levering van hoge elektrische stroom mogelijk • goedkoop • eenvoudige recuperatie
3.3.3.
Nadelen
• lage energie per massa-eenheid
34
3. Accu
3.3.4.
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Soorten loodaccu’s
Startaccu Een startaccu kan snel veel stroom leveren. Het is aan te raden deze accu niet verder dan 20% te ontladen. Om een graafmachine te starten is veel stroom nodig, maar de accu wordt onmiddellijk terug opgeladen. Het vermogen van deze accu vermindert sterk door hem te fel te ontladen en terug op te laden: hierdoor ontstaat sulfatering.
Info Sulfatering Een verschijnsel waarbij een harde onoplosbare laag op de elektroden gevormd wordt die niet elektrisch geleidend is.
Stationaire accu Deze accu levert minder stroom dan een startaccu, maar kan dieper ontladen worden (tot 50%). Hij is beter bestand tegen sulfatering.
Tractie-accu Een tractie-accu heeft een langere levensduur dan de vorige accu’s en kan tot 80% ontladen worden. Hij is wel duurder.
Onderhoudsvrije accu Een onderhoudsvrije accu werkt op dezelfde manier als een klassieke accu. Werking en verschillen: Ook bij een onderhoudsvrije accu komen waterstof en zuurstof vrij, maar de platen bestaan niet volledig uit lood; er is calcium aan toegevoegd. Onderhoudsvrije accu’s zijn hermetisch afgesloten, zodat het niet nodig is om het elektrolyt te controleren en op peil te houden.
35
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
Bij het overladen van de accu zullen de positieve platen zuurstof vormen en de negatieve platen niet volledig in lood omgezet worden. Er komt geen waterstofgas vrij. De zuurstof die door de positieve plaat wordt opgewekt, reageert met het actieve materiaal op de negatieve plaat (lood) en produceert water. Bij onderhoudsvrije accu’s moet geen water toegevoegd worden. Bij een overmatige hoeveelheid gas worden veiligheidsventielen geopend. De ventielen sluiten weer zodra de druk binnenin normaal is. Over de veiligheidsventielen is een keramische filter aangebracht om interne ontsteking van de opgewekte gassen te voorkomen. De roosterplaten zijn erg goed bestand tegen corrosie. Ze hebben een korrelstructuur, die zorgt voor: • een betere stroomdichtheid • een relatief groot plaatoppervlak Het grote plaatoppervlak vergemakkelijkt de koude start. De lood- en kaliumplaten zijn bijzonder sterk en dus goed bestand tegen sterk laden en ontladen. De platen zijn onderling verbonden door aaneengegoten roosterbeugels, wat zorgt voor een stevige constructie. De opvangruimte is tweemaal zo stevig als bij een vergelijkbare accu van hard rubber. Daarom is een bezinkselruimte onderaan in de bak niet nodig. Het deksel bevat een testindicator: • groen: accu meer dan 65% geladen • donkere kleur: minder dan 65% resterende capaciteit • heldere of lichtgele kleur: de accu moet vervangen worden
36
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3.4. Gelaccu’s Deze accu’s werken ongeveer op dezelfde manier als loodaccu’s. Bij een gelaccu zit er echter geen water tussen de platen, maar een geleiachtige substantie. De accu is afgesloten en kan niet bijgevuld worden. Hij is voorzien van een veiligheidsventiel, zodat gassen kunnen ontsnappen bij het overladen. Hij mag enkel rechtop gemonteerd worden.
3.4.1. • • • • •
Voordelen
weinig zelfontlading grotere ontlading mogelijk meer oplaadbeurten mogelijk onderhoudsvrij langere levensduur
3.4.2. Nadelen • speciale lader nodig • beschadiging mogelijk bij het transport • duurder in aankoop
37
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.5. Spiraalaccu’s Bij deze accu wordt de stroomvoorraad niet opgenomen in zuur of gel, maar geabsorbeerd in een dunne glasvezelmat.
3.5.1. • • • • •
Voordelen
diepere ontlading kortere oplaadtijd grotere stroomafname mogelijk schuine montage eventueel mogelijk geen onderhoud nodig
3.5.2. Nadelen • kostprijs
38
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3.6. Visuele en elektrische controle van de accu Aangezien de accu een erg belangrijk onderdeel is in de elektrische installatie, moet hij regelmatig gecontroleerd worden op de volgende zaken: • • • •
de stevige bevestiging van de accu de goede en stevige bevestiging van de aansluitingen oxidevorming het elektrolytniveau
3.6.1.
Visuele controle
1. Controleer regelmatig het elektrolytniveau. Het juiste elektrolytniveau ligt altijd boven de platen. Meestal is het tot aan de onderzijde van de vuldoppen. Een te laag niveau brengt capaciteitsverlies met zich mee. Als de platen niet volledig ondergedompeld zijn, worden ze chemisch non-actief. Als het niveau te hoog is, gaat het elektrolyt uit de cellen lopen en corrosie veroorzaken op de polen. De accu kan bijgevuld worden met gedistilleerd water of regenwater. Als er regelmatig water toegevoegd moet worden, is de laadstroom waarschijnlijk te hoog, waardoor de plaatroosters gaan corroderen. Controleer in dat geval het laadcircuit: een accu die niet voldoende wordt bijgeladen, gaat ‘sulfateren’. In koude periodes werkt de accu niet goed, omdat hij niet meer voldoende reserve heeft. Controleer ook hier of het laadcircuit voldoende laadt. 2. Vul de cellen bij met gedistilleerd water (of regenwater). Vul de cellen niet te veel bij. Anders kan de accu overlopen en is er kans op kortsluiting. 3. Span de accubak niet te hard aan. 4. Meet de toestand van de accu met een zuurweger. 5. Voeg nooit zuur toe, tenzij je zeker weet dat er zuur verloren is gegaan
39
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.6.2.
Elektrische controle
Door een foutieve afstelling van de spanningsregelaar kan de accu overladen worden. Dit gaat gepaard met warmteontwikkeling, waardoor de platen gaan zwellen. Met een accutester en een voltmeter kan je testen of een accu overladen is. Typenummers Typenummer 54411 VARTA 12 V 44 AH 210 A 544
bij een accu van 12 V. De nominale capaciteit is 500, waardoor 44 AH wordt aangeduid met 544.
11
code van constructie en uitvoering
VARTA
40
merk
12 V
nominale spanning
44 AH
nominale capaciteit
210 A
koudstartstroom
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3.7. Gebruik van een acculader 3.7.1.
Aansluiten
• Verwijder de stoppen. • Controleer het vloeistofpeil en vul eventueel bij. • Verbind de lader: de pluspool van de lader aan de pluspool van de accu, de minpool van de lader aan de minpool van de accu. • Stel de spanning van de lader in volgens de accuspanning. • Bepaal de laadstroom: 1/10 van de capaciteit. • Sluit de lader aan op de netspanning. • Stel de laadstroom in.
3.7.2.
Loskoppelen
• Schakel de netspanning uit. • Verwijder de aansluitdraden. • Monteer de stoppen.
Opgelet Aandachtspunt : Als je de aansluitklemmen verwijdert zonder de netspanning uit te schakelen, kan de accu ontploffen. Het rondspattende zuur kan in de ogen terechtkomen en blindheid veroorzaken. Wanneer je een lood/zwavelzuuraccu oplaadt, zal water door elektrolyse worden gesplitst in waterstof- en zuurstofgas. Daarom moet je de vuldoppen verwijderen tijdens het opladen. De accu is voorzien van een ontluchtingskanaal voor de afvoer van gassen die vrijkomen tijdens normaal gebruik.
41
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.7.3.
Laden van de accu
Bij normaal laden moet de stroomsterkte ongeveer 10% van de accucapaciteit bedragen. Bij een accu van 36 AH is dit bijvoorbeeld 3,6 A. Bij snelladen mag de laadstroom hoogstens 90% van de accucapaciteit bedragen: bij een accu van 45 AH is dit bijvoorbeeld 40 A. Tijdens het laden stijgt de accuspanning langzaam en zonder gasbelvorming tot 2,3 - 2,4 V per cel en daarna sneller tot 2,6 - 2,7 V per cel (waarbij de cellen sterkere gassen vormen).
42
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3.8. Controle van de laadtoestand van de accu De laadtoestand bepaal je met een zuurweger. Nadat er gedistilleerd water toegevoegd is, moet je minstens twee uur wachten voor je een meting uitvoert.
NORMAAL GELADEN Een accu is normaal geladen als de zuurweger voor alle cellen minstens ¾ geladen aanduidt.
ONDERLADEN: Een accu is onderladen als de zuurweger minder dan ¾ geladen aanduidt. Dit kan het gevolg zijn van: • een slecht werkende alternator • een te losse riemspanning van de alternator • een slechte verbinding tussen de alternator en de accu • een verbruikersstroom die groter is dan de laadstroom (doordat de regulator slecht werkt)
OVERLADEN Een accu is overladen als je wekelijks grote hoeveelheden gedistilleerd water aan de accu moet toevoegen. Bij een overladen accu wordt het water van het elektrolyt gescheiden onder de vorm van waterstof (H2) en zuurstof (O). Ook een overladen accu kan het gevolg zijn van een slecht werkende regulator.
43
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.9. Onderhoud van de accu 1. Bevestiging Controleer of de accu goed vaststaat in het voertuig. Trillingen doen de platen afbrokkelen. Behandel de accu niet ruw. 2. Polen en klemmen De polen en klemmen moeten proper zijn. Vuile klemmen veroorzaken immers spanningsverlies. Elke accu heeft een pluspool en een minpool, die boven het deksel uitsteken. De pluspool is dikker dan de minpool. Zo kan je de polen niet verkeerd aansluiten. Meestal zijn de polen ook met een kleur gemerkt. Pluspool rood of + Minpool zwart of -
3. Vloeistofpeil De platen moeten ongeveer 1 cm onder het vloeistofpeil zitten. Anders kunnen ze sulfateren, waardoor hun capaciteit vermindert.
44
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Laadspanning Controleer regelmatig de laadspanning. Een te hoge spanning is slecht voor de accu (slechte alternator). 5. Oppervlak Het oppervlak moet zuiver en droog zijn. 6. Accu De accu mag niet bevriezen. Een ontladen accu kan bij - 8°C bevriezen. Een goed geladen accu bevriest pas bij - 68°. 7. Vermijden van vuur Bij een accu komt knalgas vrij. Dit zorgt voor ontploffingsgevaar.
45
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.10. Gebruik van startkabels Startkabels worden meestal gebruikt om een andere machine te helpen bij het starten. Om ontploffingen te vermijden moeten ze in een bepaalde volgorde aangebracht worden. Werkwijze: • De eerste klem wordt aangebracht op de pluspool van de ontladen accu. • De tweede klem wordt aangebracht op de pluspool van de geladen accu. • De derde klem wordt aangebracht op de minpool van de geladen accu. • De vierde klem wordt aangebracht op het motorblok van de defecte machine. Ontkoppelen gebeurt in de omgekeerde volgorde.
Opgelet Aandachtspunten : • Koppel de accu alleen af wanneer het sleutelcontact afstaat. • Voer defecte accu’s altijd af met respect voor het milieu.
46
3. Accu
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Opgelet Aandachtspunten : Door startkabels te gebruiken bij graafmachines met een motormanagementsysteem, kan je de machine beschadigen. • • • • • • • •
Koppel de hulpaccu aan. Start de motor. Laat de motor 10 minuten draaien. Leg de motor stil. Ontkoppel de hulpaccu. Laat de motor op eigen accu starten. Als dit lukt, is alles in orde. Als dit niet lukt, moet je alles herhalen of een nieuwe accu monteren.
47
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
3. Accu
3.11. Serie- en parallelschakeling 3.11.1. Serieschakeling Sluit de minpool van de eerste accu aan op de pluspool van de tweede accu. De spanning tussen de pluspool van de eerste accu en de minpool van de tweede accu bedraagt 24 V.
3.11.2. Parallelschakeling De pluspool van de eerste accu wordt op de pluspool van de tweede accu aangesloten en de minpool van de eerste accu op de minpool van de tweede accu. De positieve en negatieve polen hebben een spanning van 12 V.
48
4. Zekeringen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Zekeringen Zekeringen vormen zwakke schakels in de stroomkringen die een bouwmachine van elektrische energie voorzien.
4.1. Doel Zekeringen dienen om de elektrische onderdelen en de bijbehorende kabels te beschermen tegen te grote stroomsterktes. Als er iets mis is met de elektrische installatie, moeten eerst de zekeringen nagekeken worden. Meestal zijn ze gegroepeerd in een kastje met een deksel.
49
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Zekeringen
4.2. Zekeringen nakijken en vervangen 4.2.1.
Genummerde zekeringen
De afzonderlijke zekeringen in de kast zijn meestal genummerd. De nummers komen overeen met de stroomkringen die ze beschermen. Vaak staan de nummers in het instructieboekje van de machine.
4.2.2.
Niet-genummerde zekeringen
Wanneer de zekeringen niet genummerd zijn, zit er niets anders op dan ze één voor één los te maken en zo te controleren bij welke stroomkring ze horen.
4.2.3.
Werkwijze
Zet eerst het contact aan. Ga vervolgens na welk onderdeel niet meer werkt wanneer je een bepaalde zekering losmaakt. Schrijf op een zelfklevend etiket welke zekeringen bij welke stroomkring horen en bevestig deze lijst op het deksel van de zekeringkast.
4.2.4.
Waar bevindt de zekeringkast zich?
Het is handig als de zekeringkast zich op een gemakkelijk toegankelijke plaats bevindt, zoals in de cabine. Bij sommige machines is de kast verborgen onder de bestuurderszetel of aan de zijkant van de voetenruimte. De plaats is aangegeven in het instructieboekje.
4.2.5.
Zekeringen controleren
Als je een zekering tegen het licht houdt, kan je meestal zien of ze is doorgeslagen: bij een doorgeslagen zekering vertoont de draad of strip een breuk. Een andere aanwijzing is dat het glas of het isolatiemateriaal zwart wordt.
50
4. Zekeringen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4.3. Soorten zekeringen 1. Glaszekering Dit is een verouderde soort zekering. Bij overbelasting breekt de draad in het glazen buisje.
2. Stripzekering Bij deze zekering bevindt zich binnen in de zekering, tegen het isolatiemateriaal, aan één kant een metalen strip, die smelt bij overbelasting.
3. Rechthoekige zekering Deze zekering heeft twee inschuifbare aansluitingen, die verbonden zijn door middel van een zichtbare zekeringsdraad.
51
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Zekeringen
Opgelet Aandachtspunten : Vervang een zekering altijd door een zekering met dezelfde stroomcapaciteit. Als je een zekering van 10 A vervangt door een zekering van 30 A, kan het elektrische onderdeel of de bedrading ernstig beschadigd raken. Een zekering van 10 A beschermt een stroomkring die normaal 7 A voert. Een zekering van 30 A laat een veel grotere stroom door. Als een zekering doorslaat, moet de stroomkring op fouten gecontroleerd worden. Een defect elektrisch onderdeel of een beschadigde kabelisolatie kan kortsluiting veroorzaken: als er plots een zeer grote hoeveelheid stroom zou vloeien, zou de kabel zo heet worden dat er brand kan ontstaan. De zekering moet dat voorkomen: de dunne zekeringsdraad smelt en verbreekt de stroomkring lang voor de kabel verbrandt.
De meeste machines hebben verschillende zekeringen. Stel dat één enkele zekering, die een aantal stroomkringen beschermt, doorslaat: • Dan moet elke stroomkring afzonderlijk gecontroleerd worden om de fout te ontdekken. • Alle betreffende onderdelen worden uitgeschakeld. • Er wordt een nieuwe zekering geplaatst. • Vervolgens worden de stroomkringen één voor één ingeschakeld. • Als de defecte kring wordt ingeschakeld, slaat de zekering door.
52
4. Zekeringen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4.4. Oorzaken van defecte zekeringen Voor een doorgeslagen zekering bestaan drie oorzaken: • De zekering is zo oud dat ze de normale hoeveelheid stroom niet meer kan voeren. • Er is een zeer korte, maar sterke stroomstoot geweest. • Er is een storing in de stroomkring van de elektrische zekeringen.
4.4.1.
Oplossing
In de eerste twee gevallen kan het probleem opgelost worden door een nieuwe zekering te plaatsen. Als ook de nieuwe zekering doorslaat, is er een fout in de stroomkring.
Opgelet Gebruik nooit een zekering voor een grotere stroomsterkte dan de oorspronkelijke.
53
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Zekeringen
4.5. Waarde van de zekeringen De waarde kan volgens twee systemen worden aangegeven: • In het ene geval wordt vermeld hoeveel continue stroom gevoerd kan worden en wat de bestendigheid tegen korte stroomstoten is. Men spreekt dan van de CR-waarde (constant resistance - constante weerstand). Bv.: Een zekering van 10 A van dit type kan continu een stroom van 10 A voeren, maar kan ook korte stroomstoten tot 20 A opnemen zonder door te slaan. • Vroeger werd alleen de maximale stroom vermeld die een zekering kan voeren zonder door te slaan. Slechts de helft van de waarde kan continu gevoerd worden. Bv.: Een zekering van 10 A met een aanduiding van dit type kan continu met 5 A belast worden en slechts korte stoten van 10 A opnemen. Sommige fabrikanten hebben de zekeringen op de beide manieren gemerkt: 20 A (10 A CR). De waarde van een zekering wordt meestal aangegeven op de huls of de aansluiting.
54
4. Zekeringen
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4.6. Soorten lijnzekeringen Soms moet een gedeelte van de stroomkring beschermd worden met behulp van een lijnzekering (zwevende zekering) in de voedingskabel. Bij sommige machines beschermen lijnzekeringen: • • • •
de stroomkringen voor de verlichting het alarmlicht de radio de motor van de ruitenwisser
De zekering bevindt zich dan in de voedingskabel, dicht bij het apparaat in kwestie. Ze is ondergebracht in een plastic houder met aan de beide uiteinden een aansluitklem waaraan de voedingskabel verbonden is. Rond de houder bevinden zich twee licht verende aansluitingen, zodat een permanent contact wordt verkregen. De houder bestaat uit twee helften, die voorzien zijn van een bajonet- of een schroefsluiting. De waarde van de zekering die een onderdeel moet beschermen, wordt voorgeschreven door de fabrikant van het apparaat.
55
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
4. Zekeringen
4.6.1.
Bajonetaansluiting
Deze lijnzekeringen hebben een houder die over de gehele lengte kan scharnieren. De twee helften sluiten klemmend tegen elkaar aan.
4.6.2. Thermostatische onderbrekers Een thermostatische onderbreker dient om te voorkomen dat een essentieel onderdeel uitvalt. Als een zekering doorgeslagen is, laat de onderbreker toch stroom in de kring vloeien, maar wel een kleine hoeveelheid. De hoofdcomponenten van een graafmachine die door een gewone zekering worden beschermd, werken niet meer als de zekering is doorgeslagen. Omdat dit tot gevaarlijke situaties kan leiden, wordt voor hoofdcomponenten een thermostatische onderbreker toegepast in plaats van een zekering. Deze onderbreker is geen zekering, maar heeft wel dezelfde werking.
56
4. Zekeringen
4.6.3.
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
Noodzekering
Sommige graafmachines zijn uitgerust met een speciaal type zekering met een hoge weerstand. Deze noodzekering bevindt zich in de kabel die van de accu naar de ontstekingsschakelaar (het contact) loopt. Ze beschermt alle stroomkringen in de machine, behalve die van de startmotor, want de startmotor neemt een enorme hoeveelheid stroom op. hoofdleiding naar startrelais
noodzekering
door overbelasting gesmolten noodzekering
De meeste fabrikanten voeren de noodzekering als een insteekverbinding uit. Als deze noodzekering doorbrandt, moet er een nieuwe insteekverbinding gemonteerd worden.
Opgelet Aandachtspunt : Gebruik nooit een doorverbinding met een gewone kabel als noodzekering.
nieuwe noodzekering met insteekverbinding
4.6.4.
Gereedschap om zekeringen te vervangen
• Fijne bektang • Nieuwe zekeringen • Schroevendraaier
57
58
5. Verlichtingsinstallatie
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
5. Verlichtingsinstallatie Het verlichtingssysteem zorgt voor een goed zicht, zodat je in het donker kan rijden en manoeuvres uitvoeren en zodat ook de machine in het donker beter zichtbaar is.
5.1. Wettelijke verplichte verlichting Koplampen Deze lampen moeten gedimd en ongedimd grootlicht kunnen uitstralen. Het licht moet één kleur hebben, namelijk wit of geel.
Stadslichten en parkeerlichten Vooraan aan de machine bevinden zich twee witte of gele stadslichten met een vermogen van maximaal 5 watt. Ze moeten zichtbaar zijn tot op 200 meter afstand. Stadslichten kunnen ook dienen als parkeerlicht. De parkeerlichten achteraan zijn rood.
Achterlichten De machine moet twee rode achterlichten hebben die zichtbaar zijn van op een afstand van 300 meter.
Kentekenverlichting De kentekenverlichting moet zichtbaar zijn van op een afstand van 20 meter.
59
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
5. Verlichtingsinstallatie
Remlichten Machines moeten uitgerust zijn met twee remlichten. Deze lichten moeten rood zijn en opvallen wanneer de achterlichten branden. Ze moeten ook overdag zichtbaar zijn.
Mistachterlichten Deze lichten mogen alleen branden bij dichte mist of sneeuwval, als het zicht minder dan 50 meter bedraagt. Er moet een controlelampje aanwezig zijn.
Richtingaanwijzers De richtingaanwijzers moeten wit of oranje zijn. Voor achteropkomend verkeer moeten ze duidelijk zichtbaar en rood zijn. Ze zijn bedoeld voor de andere weggebruikers.
Reflectoren De reflectoren aan de achterkant van de machine moeten rood zijn. De zijreflectoren daarentegen moeten oranje zijn en mogen geen driehoekige vorm hebben.
60
6. Veiligheids- en milieuaspecten
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
6. Veiligheids- en milieuaspecten • Alle machines zijn voorzien van veiligheidsplaatjes. Controleer regelmatig of deze goed leesbaar zijn. Wanneer er een veiligheidsplaatje ontbreekt, moet het vervangen worden. • Bevestig altijd een waarschuwingslabel ‘niet gebruiken’ aan het contactslot voor je onderhoudswerken of reparaties uitvoert. • Draag altijd een helm, een veiligheidsbril en andere veiligheidsuitrusting, zoals vereist.
• Draag geen loshangende kleding of sieraden die vast kunnen raken tussen delen van de machine. • Startkabels verkeerd aansluiten kan ontploffingen veroorzaken, met lichamelijke letsels tot gevolg. • De accu’s kunnen zich in aparte ruimtes bevinden. Als er startkabels gebruikt worden, moeten die altijd op de juiste manier aangesloten worden. • De pluskabel (+) moet altijd aangesloten worden op de pluspool (+) van de accu die met het startmotorrelais verbonden is. De minkabel (-) moet aangesloten worden tussen de startbron en de minpool (-) van de startmotor. Wanneer de machine geen startmotorminpool heeft, wordt de aansluiting op het motorblok gemaakt. • Start de machine nooit via de startmotorrelaisklemmen. Dit kan onverwachte bewegingen van de machine veroorzaken. • Probeer nooit herstellingen uit te voeren terwijl de machine rijdt of draait. • Accu’s bevatten een elektrolyt. Dat is een zuur. Zorg ervoor dat het elektrolyt niet in aanraking komt met de huid of de ogen. Draag altijd een veiligheidsbril terwijl je onderhoudswerken uitvoert aan de accu. Was altijd je handen nadat je een accu hebt aangeraakt. Draag liefst ook handschoenen. Specifieke veiligheid- en milieuaspecten kwamen al eerder aan bod in de verschillende hoofdstukken van deze cursus.
61
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
NOTitiES
62
NOTitiES
NOTitiES
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
NOTitiES
63
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
NOTitiES
64
NOTitiES
NOTitiES
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
NOTitiES
65
toegepaste technieken
ELEKTRICITEIT
NOTitiES
66
NOTitiES
fvb•ffc Constructiv Koningsstraat 132/5, 1000 Brussel t +32 2 210 03 33 • f +32 2 210 03 99 fvb.constructiv.be •
[email protected] © fvb•ffc Constructiv, Brussel, 2012. Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen
67
Modulaire handboeken bouwplaatsmachinisten •• Toegepaste technieken Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
BouwplaaTsmachinisTen
Bouwplaatsmachinisten
Bouwplaatsmachinisten
ToegepasTe Technieken
toegepaste technieken
toegepaste technieken
hydraulIca
PNEUMATIcA
ElEktricitEit
Hydraulica Pneumatica Elektriciteit Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
BouwplaaTsmachinisTen
BouwplaaTsmachinisTen
ToegepasTe Technieken
ToegepasTe Technieken
Lastechnieken
AAndrijvingen
Lastechnieken Aandrijvingen
Andere boekdelen:
•• Bouwplaatsmachines - praktijk •• Bouwplaatsmachines •• Bouwtechnologie •• Motorenleer
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
