Elektriciteit

1.  Geschiedenis van elektriciteit.

Elektriciteit is nu zo’n alledaagse energie dat men ze bijna niet meer opmerkt. Misschien verbaast het u dat elektriciteit nauwelijks ouder is dan 100 jaar.

Het begon in 1879: Thomas Edison liet toen de eerste gloeilamp branden. In 1882 bouwden ze in New York de eerste elektriciteitscentrale. Deze centrale kon slechts 1200 lampen tegelijk laten branden en één wijk van licht voorzien. U merkt dat elektriciteit sindsdien veel vooruitgang heeft geboekt.           

1.1  Waar komt stroom vandaan?

Laten we als voorbeeld de dynamo van een fiets nemen.

In zo’n dynamo zit een magneet en een spoel van koperdraad.

Door te trappen, en dus kracht te zetten op de pedalen, gaan de

fietswielen draaien en wordt het rubberen wieltje van de dynamo

In beweging gebracht. Dat staat in verbinding met een magneet,

Die in een spoel ronddraait en een spanningsveld opwekt.

Het spanningsveld zorgt ervoor dat een elektrische stroom

opgewekt wordt in een gesloten circuit waar de fietslamp mee

verbonden is. 

2. Je kan elektriciteit  door  5 grote dingen opwekken:

      2.1  op basis van windkracht.

De wind zorgt ervoor dat een alternator wordt aangedreven die een spanningsveld opwekt. Meestal worden verschillende windmolens gecombineerd tot een heus windmolenpark.

Een land als Denemarken haalt al meer dan tien  procent van haar stroom uit windenergie. Ook in België zet Electrabel concrete stappen om meer en meer windenergie te produceren.

2.2 op basis van waterkracht.

Het principe dat beweging (arbeid) omgezet wordt in stroom is ook    

van toepassing bij deze primaire energie.

stromend water of water dat van grote hoogte naar beneden valt, brengt

een rad in werking. Dit ronddraaiend rad wekt elektrische stroom

2.3  op basis van warmte

De warmte die door verbranding van steenkool of aardolie (klassieke centrales)     en aardgas (STEG centrale) in de verbrandingsketel vrijkomt, doet water verdampen. De geproduceerde stoom gaat onder hoge druk en bij hoge temperatuur naar een turbine. Door de draaiende beweging van de turbine wordt de thermische energie omgezet in mechanische  energie. De mechanische energie wordt dan, net zoals bij de dynamo, omgezet in elektriciteit. Aan de uitgang van de turbine wordt de stoom via een condensor terug omgezet in water.

Dat keert terug naar de verwarmingsketel en de cyclus begint opnieuw.

2.4 op basis van kernenergie.

Ook bij kernenergie wordt elektriciteit gewonnen uit warmte, maar hier gebruikt men uranium als brandstof 

Het voordeel is dat er veel meer energie kan opgewekt worden per eenheid              primaire brandstof. Anderzijds vergt zoiets een grote investering om de veiligheid dagelijks te garanderen.

 2.5    Op basis van zonenergie.

Tussen het voorcontact en het achtercontact zit een dun plaatje silicium, het hart van de zonnecel. (Zie figuur) Het is slechts 0,2 tot 0,4 millimeter dik, en zo bewerkt dat er aan de bovenkant een negatieve spanning kan ontstaan, en aan de onderkant een positieve. Daartussen zit de scheidingslaag. Onder invloed van het invallend licht komt er in het silicium een proces op gang waarbij paren van positieve (p) en negatieve (n) ionen worden gevormd. Door de scheidingslaag worden deze paren gescheiden. Zo ontstaat er een spanningsverschil tussen de bovenkant en de onderkant van de zonnecel. Zodra ‘min’ (voorcontact) en ‘plus’ (achtercontact) met elkaar worden verbonden via een verbruiker van elektrische energie – bv. een lamp of een accu – komt er een elektrische stroom tot stand. Voor en achtercontact leveren dus elektrische stroom zoals de twee polen van  een batterij. De negatieve deeltjes ( elektronen) lopen via het voorcontact naar een elektrisch apparaat om vervolgens weer terug te komen via het achtercontact. In de zonnecel verenigen ze zicht met de achtergebleven positieve deeltjes. Het licht vormt telkens nieuwe koppels, die dan door de scheidingslaag worden gescheiden zodat de elektrische kringloop verdergaat.   

3. Hoe komt elektriciteit nu bij ons terecht.

Tussen de alternator van de elektrische centrale en uw binneninstallatie legt de  elektrische energie een hele weg af, waarbij de spanning regelmatig van grootte  verandert: van hoogspanning over middenspanning naar laagspanning.

Hiervoor zorgt het elektriciteitsnet, het geheel van installaties, nodig voor het transport en de distributie van elektriciteit.

4.  Keuze van verdeelkasten .

 Hiervan zijn er verschillende nl.:

 -         opbouwverdeelkasten 

-         waterdichte verdeelkasten

-         inbouwverdeelkasten

-         vega D verdeelkasten

5.  Soorten automaten die in een verdeelkast zitten :

5.1  Meerpolige smalautomaten: deze automaten zijn bestemd voor de  beveiliging van kringen tegen de overbelasting en de kortsluitingen in de woning, in de tertiaire-en de beroepslokalen.

5.2  differentieelblokken :  Deze apparaten zijn bestemd voor koppeling aan de rechterzijde van de automaten serie MX tot NR 63 A teneinde twee, drie en vierpolige verliesstroomautomaten van 0,5 tot 63 A te vormen. 

 Dit geheel, verzekert buiten de beveiliging tegen overbelastigen en kortsluitingen de beveiliging van de installaties tegen isolatiefouten alsook de beveiliging van personen tegen rechtstreekse en onrechtstreekse contacten.

Hulpcontacten en toebehoren voor smalautomaten en differentieelschakelaars:

De hulpcontacten voor uitschakeling en melding op afstand zijn gemeenschappelijk voor de verbindbare meerpolige automaten van 0,5 tot 100 A en de differentieelschakelaars van 25 tot 63 A.

5.3  Motorbeveiligers :

Magneetthermische motorbeveiligers.

Toestel om eenfase – of driefasenmotoren te beschermen: 

Tegen overbelasting door thermische uitschakeling (instelbare drempel)

Tegen kortsluiting, door magnetische uitschakeling

5.4 Energietellers :

Elektrische energieteller voor één tarief.

 Met deze energieteller kan men het verbruik van een elektrische schakeling met één enkel tarief meten.

Met dit toestel kan men de werkelijke kosten berekenen, bijv.  van een verwarmingsinstallatie kan men het energieverbruik van de machine beoordelen.

5.5  Stopcontacten 10/16 A

Tweepolige + aarding (met kinderveiligheid)

Tweepolige + aarding ( met kinderveiligheid en met verklikker die het “onder spanning “ aanduidt.

5.6 Interface relais : 

Deze laten toe automatisch te realiseren in ZLS(zeer lage spanning).

Hun scheidingsvermogen is koppelbaar aan schakelingen op laag niveau (spanning en stroom). 

Hun werking is geluidloos. Voorzien van controlelamp om te zien als de spoel onder spanning staat.  Ze verzekeren een galvanische isolatie van 4 kV tussen LS en ZLS.

5.7 Afstandschakelaars: 

De afstandschakelaars worden aangewend voor de bediening van verlichtingskringen in woningen, in beroepslokalen ent tertiaire  gebouwen.

Ze zijn onderworpen om hulpcontacten te kunnen ontvangen:

 -         Ofwel een hulpcontact voor gecentraliseerde bediening.

-         Ofwel een hulpcontact voor  signalisatie op afstand.

-         Ofwel een hulpcontact voor gecentraliseerde bediening multiniveau.

-         Ofwel een hulpcontact voor een bediening van het type vastgehouden.

Iedere afstandschakelaar kan meerdere hulpcontacten ontvangen.

5.8 Thermostaten – voelers:

Multigamma thermostaat: dit is een elektronische thermostaat voor alle toepassingen, die de temperatuur van de koude kamer tot de stookkamer kan controleren, naargelang het gebruik zal men een of meerdere voelers gebruiken.

5.9    Aardlekschakelaars:

Om personen en dieren te beschermen tegen rechtstreekse of onrechtstreekse contacten, in een goede geleidende omgeving (gevaar voor elektrocutie), voldoen aan de beschermingsvereisten van de kringen stopcontacten en badkamers;

5.10    Anti-transitorisch :

De aardlekschakelaars zijn beschermd tegen ontijdige uitschakelingen veroorzaakt door transitorische lekstromen: blikseminslag, capacitieve belasting.

5.11Differentieelautomaten :

 Deze apparaten zijn geschikt voor de woning en waarborgen:

De beveiliging van installaties tegen spanningspieken en kortsluitingen.

De bescherming van personen en dieren tegen rechtstreeks contact.

De apparaten zijn uitgerust met een blauwe verklikker die de uitschakeling

bij een fout meldt.

5.12  Scheidingsschakelaar:

  Beschermingsuitrusting van de kringen in de beroepslokalen tegen

overbelastingen en kortsluitingen.

5.13 Elektromechanische schakelklokken :

Voor de uur, dag of weekprogrammatie van kringen zoals de verlichting, de verwarming enz.

6. Goedkeuringsmerken  die op automaten staan :

Zie tekening : 

7.  De meterkast

De meterkast bestaat uit een aansluitmodule en een meetmodule met meetapparatuur. U plaatst ze het best op een droge en makkelijk bereikbare plaats, zo  dicht mogelijk bij de openbare weg en liefst in de gang, de hall of garage.

 Plaats ze niet en een vochtige ruimte, zoals wc of badkamer. Water en elektriciteit gaan immers niet samen !  

 Plaats ze makkelijk bereikbaar voor de indexopnemer, dus niet op zolder.

 Plaats u diverse meters onder elkaar, dan moet de aardgasmeter bovenaan staan.  Installeert u de watermeter in de buurt van de elektriciteitsmeter, dan komt de watermeter onderaan. 

8.  Hoe wordt elektrische stroom verdeeld?

Uw gemengde  intercommunale en Electrabel zorgen ervoor dat elektriciteit in uw woonkamer ( kleinverbruik ) en bij de bedrijven ( grootgebruik ) komt.

Een centraal verdeelcentrum regelt de distributiecapaciteit van de verschillende centrales en anticipeert op het elektriciteitsverbruik.

Zo berekenen wij waar en wanneer u de grootste hoeveelheid stroom nodig hebt (piekmomenten) en zorgen we ervoor dat die daar ook ruimschoots voorradig is .

9.  Hoe veilig is elektriciteit?

Elektriciteit is een veilige energiebron, maar zoals bij ieder gebruik van energie, dienen toch een aantal veiligheidsmaatregelen in acht genomen te worden.

Er bestaat een strenge maatreglementering (A.R.E.I.) die bepaalt hoe een installatie volgens de ‘Code van Goed Vakmanschap ‘ verloopt.

 Ongevallen, zoals elektrocutie, gebeuren nog steeds in de meeste gevallen door onachtzaamheid.

10.  Wat is stroomverlies?

Om te kunnen functioneren dient een elektrisch toestel steeds in een gesloten circuit te staan. De hoeveelheid stroom die naar het toestel gaat, moet even groot zijn als de hoeveelheid stroom die eruit komt.

Als dat niet het geval is spreken  we van stroomverlies. Een goede isolatie voorkomt dit.

11. Elektrocutie?

Opgepast!!

Als u bij toeval in contact komt met een niet goed geïsoleerd elektrisch circuit zal de elektrische stroom door  uw lichaam z’n weg zoeken.

Bij een laag voltage kan dit niet zo’n kwaad, maar bij een hoger voltage van elektriciteit kan een stroomstoot erge gevolgen hebben.

12 De verschillende Gloeilampen

 12.1 De gloeilamp

  De gewone gloeilamp bestaat uit een wolfsram gloeidraad met dubbele spiraaldraad. De lampkolf is gevuld met een edelgas om de verdamping van de gloeidraad tegen te gaan  

Er zijn gloeilampen met helder, halfmat, mat en met gekleurd glas, hoe helderder de lamp, hoe sterker de schaduwen en het contrast. Gloeilampen met een spiegelreflector  zijn dan weer ideaal om het licht te richten. 

Gloeilampen zijn goedkoop maar verbruiken nogal wat energie. Men gebruikt ze daarom best zo weinig mogelijk of alleen op plaatsen waar het licht maar even moet branden

12.2 De halogeenlamp

 De halogeen lamp is een soort gloeilamp die dankzij het halogeengas extra veel licht geeft. Ze gaat ook veel langer mee dan een gewonen gloeilamp en haar verbruik voor sommige toepassingen ligt ook 30% lager. Ze is wel duurder in aankoop.

Ze onderscheid zich van andere gloeilampen door haar hoog ligt rendement en de uitstekende kleurweergave. Haar compacte vorm laat diverse variaties in design en komfort toe. Ze wordt dan meestal in spots geplaatst.

 Maar ook buitenhuis kan een halogeenlamp heel nuttig zijn, door de grotere lichtsterkte is ze namelijk perfect bruikbaar voor de buitenverlichting. Gezien halogeenlampen meer ultraviolette stralingen afgeven, kiest u het best voor een armatuur met een beschermglas met UV-filter

12.3 De buislamp

 Bij de buislamp, ook TL lamp of fluorescentielamp genoemd, gaat een stroom door een met gas gevulde buis. Op de binnenkant van het buisglas zit een fluorescerend poeder dat de normaal onzichtbare stralen omzet in zichtbaar licht.

 De weergegeven kleur is afhankelijk van de samenstelling van het poeder. Men kan kiezen  uit een uitgebreid kleurengamma: van koud tot warm licht.

 Het is dus niet zo dat alle buislampen uw woning koud en ongezellig maken.

Elke kleur is geschikt voor specifieke toepassingen. In kleurvermelding luxe warm wit Deze lampen zullen de kleuren weergeven zoals men ze zou zien in het natuurlijke buitenlicht.

 Bij het aansteken van een buislamp knippert deze in het begin, zodat men even moet wachten tot het licht aangaat. Elektronische voorschakelapparatuur zorgt ervoor dat de lamp echter ogenblikkelijk en zonder knipperen ontsteekt.

 De lengte van de buislampen bepaalt het vermogen. De levensduur van deze lampen ligt vijf -tot zestien maal hoger dan die van gloeilampen, en ze zijn dan ook nog stukken zuiniger.

  12.4 De spaarlamp

De spaarlamp is een compacte buislamp. Zoals haar naam laat vermoeden bespaart ze tot 80 % van de energie. Ze kost wat meer dan andere lampen maar door haar lage verbruik en lange levensduur verdient men dat al heel snel terug.

Bijkomend voordeel is dat men een spaarlamp in de fittingen van een gewone  gloeilamp kan schroeven.

Dus men hoeft geen geld uit te geven aan nieuwe luchters.

Men gebruikt de spaarlamp het best op plaatsen waar men bijna constant veel licht nodig heeft, zoals in de woonkamer, de eetkamer, de keuken..

 De meest gangbare vermogens voor de spaarlamp zijn 7, 11, 15 en 20 watt.

Die lampen kunnen gloeilampen vervangen met een vermogen van respectievelijk 25, 40, 60 en 100 watt.

De lichtstroom van een spaarlamp van 23 watt ligt nog iets hoger.

Hoe werkt de spaarlamp? 

 De meeste recente types spaarlampen werken met een sensor die de lamp in werking stelt van zodra het donker wordt.

Ze hebben een elektronische starter die ervoor zorgt dat ze reeds onmiddellijk na het aanschakelen, zonder flikkeren, hun volledige rendement en maximum lichtsterkte bekomen.

De spaarlamp is eveneens perfect combineerbaar met een dimmer, zo hoeft men de lamp niet steeds op volle kracht te laten branden en kan men nog meer besparen.

Zo’n dimmer stelt een extra sfeer te scheppen in de woning.

13. Blikseminslag

13.1 Hoe beveiligt men zich tegen blikseminslag,

 Een bliksem is een elektrische ontlading waartegen men zich dient te beschermen.

Het gevaar komt hier uit een onverwachte hoek.

 Bliksem zoekt altijd de kortste weg naar de grond.

Zo treft het eerder de bliksemafleider van een flatgebouw, een boom of een hoge paal dan lager gelegen objecten. Maar het blijft mogelijk dat hij op een huis slaat.

13.2 Wat te doen bij onweer? 

·        Schakel alle bliksemgevoelige toestellen uit. (bijv. TV)

·        werk niet aan elektrische toestellen

·        telefoneer niet

Bij lange afwezigheid, bijvoorbeeld wanneer men op vakantie gaat, kan men best zoveel mogelijk  stekkers uit de stopcontacten halen.

14. Verwarmen met elektriciteit: hoe werkt dit?

·        geleiding

·        straling

·        stroming

We spreken van geleiding of conductie als de warmte zich doorheen een voorwerp verplaatst, bijvoorbeeld bij aanraking.

We spreken van straling wanneer de energie door golven doorgegeven wordt.

Dat betekent dat de stralingswarmte voelt wanneer men recht voor het verwarmingstoestel zit.

We spreken van stroming of convectie waarbij de lucht opgewarmd wordt, stijgt, terug afkoelt en daalt, zodat er luchtcirculatie ontstaat

15. Waar komt warm water vandaan?

Elektriciteit zorgt ervoor dat water kan warm worden,  namelijk met diverse boilers.

          15.1  de spaarboiler.

 Door het gebruik van een voorkeurschakelaar werken spaarboilers volledig automatisch op het goedkoopste tarief. Tijdens de nachturen warmen ze het water op. Dankzij een uitgekiende isolatie kunt u het de volgende dag optimaal gebruiken.

        15.2  de keukenboiler

 Vooral in de keuken heeft men vaak slechts kleine hoeveelheden warm water nodig.

        15.3  Waterkooktoestel

Dit is een toestel van 5 liters en kan men dus tot vijf liters water bekomen.

Het wordt meestal boven de spoelbak geplaatst en nemen niet veel plaats in.

Een thermostatische regeling brengt het water op de juiste temperatuur.