Aardlekschakelaar

Een aardlekschakelaar, ook wel verliesstroomschakelaar of differentiaalschakelaar genoemd, is een automatisch werkende schakelaar die een elektrische installatie spanningsloos maakt zodra een lekstroom van bepaalde grootte optreedt. In huis- en kantoorinstallaties bevinden zich in de groepenkast vaak één of meerdere aardlekschakelaars.

Doel

Aardlekschakelaars komen met name in huisinstallaties voor. Het doel is bescherming te bieden tegen elektrocutie. Een aardlekschakelaar meet de stroom die een installatie via de fase (de zgn. "hete" ofwel de spanningvoerende draad)opneemt, en de hoeveelheid stroom die via de nul (ook wel de "koude" of spanningsloze draad) terug komt.Die verschilstroom zou theoretisch door de veiligheidsaarde terug moeten lopen, maar bij niet-geaarde toestellen, of aan een niet-geaarde wandcontactdoos aangesloten geaarde toestellen zou een isolatiedefect een levensgevaarlijke stroomdoorgang door een lichaam van een mens of dier ten gevolge kunnen hebben. De aardlekbeveiliging reageert hierop door de stroomtoevoer bij een dergelijk "lek" af te sluiten. Dit gebeurt zo snel (binnen enkele milliseconden) dat degene die het lek veroorzaakte helemaal niets voelt (behalve dat het apparaat niet meer werkt).

Indien de hoeveelheid stroom die de elektrische installatie in gaat groter is dan de stroom die terug komt is er sprake van een lekstroom. Lekstroom treedt op als stroom via de aarding wegvloeit. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als de ommanteling (behuizing) van een toestel onverhoopt onder elektrische spanning komt te staan en iemand deze ommanteling aanraakt. Er zal een stroom vloeien door de persoon naar de aarde. Zodra de lekstroom een vastgestelde waarde overschrijdt schakelt de aardlekschakelaar af waardoor de elektrische installatie spanningsloos wordt.

In woningen geldt een waarde van 30 mA als lekstroom waarbij de aardlekschakelaar de stroom afschakelt. Aardlekschakelaars van 500 mA (of 300 mA) werden vroeger toegepast bij 'natte' groepen (zoals de wasmachineaansluiting), maar in woningen mag tegenwoordig alleen nog 30 mA worden toegepast.

Het lijkt onlogisch en gevaarlijk om natte groepen te beveiligen met een aardlekschakelaar met een hogere grenswaarde dan 30 mA. De reden is dat er kleine lekstroompjes in bijvoorbeeld een wasmachine kunnen optreden door het neerslaan van vocht. Deze lekstroompjes zouden een 30 mA-aardlekschakelaar onbedoeld en onnodig in werking kunnen zetten. Het gebruik van een 30 mA-aardlekschakelaar is verplicht bij alle eindgroepen beveiligd met een overstroombeveiliging van ten hoogste 25 A. Dus ook bij wasmachines, drogers e.d.

Let wel: de aardlekschakelaar biedt geen enkele bescherming voor situaties waarin een persoon contact maakt met zowel de nul- als de fasedraad; alleen wanneer de stroom uit de fasedraad naar aarde weglekt, zal de schakelaar de stroom onderbreken.

Werking

In een aardlekschakelaar zit een relais waarop zowel de fase als de nuldraad een wikkeling hebben. Deze twee wikkelingen zijn tegengesteld in richting. Wanneer de stroom door de fasedraad en de nuldraad gelijk is, zal de kern van de spoel niet worden gemagnetiseerd. Als ergens in de groep een lekstroom naar aarde loopt, worden de twee stromen ongelijk doordat de nulleider (vóór de aardlekschakelaar) ook aan aarde ligt; de resulterende magnetisatie van de spoelkern trekt een palletje weg dat de schakelaar door veerkracht laat afvallen. Na gebruik moet de schakelaar met de hand weer gesloten worden; dit kan alleen als de lekstroom op dat moment niet meer aanwezig is.

Tevens is er een testknop aanwezig die kunstmatig een kleine lekstroom introduceert, waarmee periodiek de goede werking gecontroleerd kan worden.

Wanneer een aardlekschakelaar wordt gecombineerd met een installatieautomaat spreekt men van een aardlekautomaat, kortweg alamat.

Door de opbouw met een spoel is de aardlekschakelaar zoals hier beschreven met name geschikt voor woningen; industriële componenten zoals een frequentieregelaar of netfilter kunnen de werking van dit type aardlekschakelaar beïnvloeden, waardoor de aardlekschakelaar te snel de stroom uitschakelt of zelfts nooit de stroom uitschakelt, ook niet bij een aardlek.

Oorsprong

De aardlekschakelaar werd al in 1903 door Schuckert onder de noemer Summenstromschaltung zur Erdschlußerfassung gepatenteerd (DRP-Nr. 160.069). Kuhlmann beschrijft bij AEG een methode om de aardlekstroom in het Berlijnse netwerk te meten. Uiteindelijk wordt de techniek waarop de huidige aardlekschakelaar is gebaseerd door Nicholsen gepatenteerd. (1908, USA-Pat-Nr. 959.787).

Reglementering

Nederland

De aanwezigheid van aardlekschakelaars in nieuwe en gewijzigde huisinstallaties is in Nederland volgens de NEN 1010 sinds 1975 verplicht. Ze worden veelal in de groepenkast opgenomen.

Tegenwoordig mogen de aardlekschakelaars van IΔn 500mA (=0,50A) niet meer worden gebruikt, en alle aardlekschakelaars van het type AC zijn niet meer toegestaan.

In installaties na 1996 en sinds 1 september 2005 is het zelfs verplicht, om in woningen waarvan de bouwvergunning is afgegeven na deze datum, alle eindgroepen in de groepenkast verdeeld achter twee aardlekschakelaars van IΔn 30mA te plaatsen (bij meer dan twee eindgroepen).

Ook bij het aanpassen van de groepenkast is men verplicht de nieuw te plaatsen eindgroep achter een aardlekschakelaar van maximaal IΔn 30mA (=0,03A) te plaatsen. Met andere woorden de volledige installatie moet dan worden aangepast en achter twee aardlekschakelaars van maximaal IΔn 30mA worden geplaatst en dus ook de wasmachine. Echter, als de wasmachine/droger "vast" is aangesloten d.m.v. een dubbelpolige schakelaar behoeft deze niet achter een aardlekschakelaar te worden aangesloten.

Let wel even op, want er mogen maximaal maar 4 groepen op één aardlekschakelaar. (in huisinstallaties)

Extra aanvulling: de hoofdschakelaar is ook te allen tijde verplicht geworden sinds 1 september 2005. Dit geldt voor woningen waarvan de bouwvergunning na deze datum is afgegeven of ingrijpende aanpassingen worden gedaan aan de elektrische installatie of groepenkast.

Een veiligheidsaanduiding die o.a. bij aardlekschakelaars gebruikt wordt is IP20, en staat voor de bescherming tegen water.

België

De richtlijnen van het AREI moeten gevolgd worden. Dit houdt onder andere in dat er een algemene aardlekschakelaar van 300mA aanwezig moet zijn en een van 30mA voor vochtige ruimten of toestellen aanwezig in vochtige ruimtes, zoals de badkamer.

Zie ook

• Installatieautomaat