VMT 10 EPD Basis dag 2

Transcriptie

1 VMT 10 EPD Basis dag 2 Naam Cursist: Trainer: Datum: copyright 2011

2 2

3 3 Introductie Dit Zelfstudiepakket is een voorbereiding op de RPT-dag "Basis Elektro B", die je binnenkort gaat volgen. Tijdens deze RPT-dag ga je een aantal opdrachten uitvoeren. De informatie in de Zelfstudie is speciaal gericht op deze opdrachten. De Zelfstudie vormt een aanvulling op de Theorieleerstof die bij de beroepsopleiding hoort. In de Zelfstudie moet je een aantal vragen beantwoorden. Doe dit zo goed als je kunt. Het helpt je ook om met succes door de Starttoets te komen. De vragen worden tijdens de dag door de instructeur besproken. Neem daarom de ingevulde Zelfstudie mee naar de RPT-dag en bewaar hem goed. Hij kan ook zeer nuttig zijn bij de voorbereiding op het praktijkexamen. Doelstellingen Na afloop van deze dag kun je met betrekking tot: Kortsluiting opsporen: met behulp van de meetmethode kortsluiting een kortsluiting opsporen en de gevolgen van kortsluiting opnoemen Clandestiene verbruiker opsporen: met een multimeter of een stroomtang een clandestiene verbruiker opsporen en de gevolgen van een clandestiene verbruiker opnoemen Aansluiten 7-polige trekhaakverdeeldoos: een 7-polige trekhaak volgens de voorschriften met behulp van een schema aansluiten. Diverse elektrische storingen oplossen: met een multimeter een onderbreking volgens de V1-V2-V3-V4 methode opsporen de meetresultaten controleren en op basis van de meetresultaten de plaats van de storing aangeven (ook in het bijbehorende schema) 'terugmeten' om zo de exacte locatie van de storing te vinden

4 4 ELEKTRISCH METEN Bij elektriciteit hebben we te maken met drie grootheden: grootheid symbool eenheid afkorting spanning U volt V stroom I ampère A weerstand R ohm VRAAG 1. In onderstaande afbeeldingen worden de drie bovenstaande grootheden gemeten. Geef aan welke grootheid gemeten wordt V + 12 V + 12 V 0 V 0 V 0 V Weerstand (, ohm) Stroom (A, ampère) Spanning (U, volt) Wet van Ohm Het onderlinge verband tussen spanning, stroom en weerstand is vastgelegd in de Wet van Ohm. Mocht je de formule vergeten zijn: U = I x R. VRAAG 2. Een startmotor heeft een weerstand van 0,1. Wat is de stroom als tijdens het starten de spanning 11 V is? I = U / R I =? I = 11 V / 0,1 I = 110 A R m = 0,1 M U = 11 V

5 5 Deelspanningen In een normale situatie zal over de verbruiker dezelfde spanning staan als de accuspanning (zie vraag 2). Als de schakelaar echter geen goed contact maakt, ontstaat hier een weerstand. Er ontstaat dan een serieschakeling van twee weerstanden, de weerstand van de schakelaar en die van de motor. Over beide weerstanden staat dan een spanning. De verbruiker krijgt dan een lagere spanning. In onderstaande afbeelding zie je hiervan een (reken)voorbeeld. 1 V I = 100 A R s = 0,01 R m = 0,1 M 10 V R I U U tot m s U R t I R I s 11V 0,11Ω R R s R m m 100A 100A 0,01Ω 100A 0,1Ω 0,01Ω 0,1Ω 10V 1V 0,11Ω U = 11 V Zoals je ziet staat er over de schakelaar 1 V en over de motor 10 V. Als je die optelt krijg je de waarde van de accuspanning. Men zegt ook wel: De som van de deelspanningen is de totale aangesloten spanning. VRAAG 3. U t = U 1 + U 2 In het schema worden twee deelspanningen gemeten. Wat is de accuspanning? I =? U t = 4,8 V + 8,4 V U t = 13,2 V 4,8 V 8,4 V

6 6 MEETMETHODE SPANNINGSVERLIES Als een lamp zwak brandt of een spiegelverwarming er heel lang over doet voordat de spiegel ontwasemd is, kan dit veroorzaakt worden door een te lage spanning. Spanningsverlies kan veroorzaakt worden door bijvoorbeeld slechte contacten of gecorrodeerde schakelaars. Bij een dergelijke storing kun je natuurlijk alle onderdelen van het circuit loshalen en de weerstand meten. Die methode kost echter veel tijd en is niet zo betrouwbaar. Er bestaat echter ook een praktische en snelle methode om spanningsverliezen op te opsporen. We noemen dat de V1-V2-V3-V4 methode. Meten klemspanning Stel dat er een klant komt met de klacht dat de spiegelverwarming 'het niet zo goed meer doet als eerst.' Je eerste conclusies zijn dan: hij doet het dus nog wel dus de zekering is niet kapot dus we hebben ook niet te maken met een kabelbreuk. Om achter de oorzaak te komen is het natuurlijk slim om eerst de spiegelverwarming aan te zetten en de accuspanning te meten. Meten klemspanning Je hebt 12 volt gemeten. De accu is op spanning en dus niet de boosdoener. Voor het gemak noemen we deze meting V1. V1 12 V V1 = 12 V. Meten aangelegde spanning Daarna kijk je of de verbruiker wel voldoende spanning krijgt. Sluit de voltmeter direct over de nog gemonteerde verbruiker aan. Hier meet je 8 V. Deze meting noemen we V2. V2 = 8 V. V1 V2 12 V 8 V

7 7 Meten spanningsverlies in massacircuit Vervolgens meet je of er spanningsverlies in de min-leiding zit. Zet het ene meetsnoer op de minpool van de accu en het andere op de minaansluiting van de verwarming. Nu meet je 4 V. Deze meting noemen we V3. V3 = 4 V. V1 V2 V3 12 V 8 V 4 V Meten spanningsverlies in plus-circuit Ten slotte meet je of er spanningsverlies in de plusleiding zit. Sluit het ene meetsnoer aan op de pluspool van de accu en het andere op de plus-aansluiting van de verwarming. Dit blijkt 0 V te zijn. Deze meting noemen we V4. V4 = 0 V. V1 V2 V3 V4 12 V 8 V 4 V 0 V Controle van de metingen Het is verstandig om de gemeten waarden even te controleren. Dit kan eenvoudig door de aangelegde spanning en de spanningsverliezen in het plus- en het massacircuit bij elkaar op te tellen. Samen moeten ze gelijk zijn aan de klemspanning. Anders gezegd: De som van de deelspanningen moet gelijk zijn aan de accuspanning. In formule: V1 = V2 + V3 + V4 Ter controle van bovenstaand voorbeeld: 12 = Uit de metingen kun je nu concluderen dat er een spanningsverlies in de min-leiding zit.

8 8 VRAAG 4. Hieronder zie je het schema met een lamp (die niet goed werkt). De meetresultaten staan in de tabel. Wat is de oorzaak van het defect? Kies uit spanningsverlies in de min- of plusleiding, defecte lamp, defecte schakelaar of een lege accu. V4 Meting Resultaat V1 12,6 V V1 V2 7,2 V V2 V3 0,1 V V3 V4 5,3 V Spanningsverlies in de plus-leiding Nogmaals de V1-V2-V3-V4 methode: V1: Meet de klemspanning. Meet de belaste accuspanning, met de te onderzoeken verbruiker aan. V2: Meet de aangelegde spanning. Meet zo dicht mogelijk bij de verbruiker. Zorg dat deze wel aanstaat, anders meet je voor niets. V3: Meet het spanningsverlies in de minleiding. Meet de spanning tussen de min-klem van de accu en de min-aansluiting van de verbruiker. V4: Meet het spanningsverlies in de plusleiding. Meet de spanning tussen de plus-klem en de plus-aansluiting van de accu. Tot slot controleer je de metingen door V2, V3 en V4 bij elkaar op te tellen. De som moet gelijk zijn aan V1. B E L A N G R I J K : Als je de V1-V2-V3-V4 meetmethode toepast, moet het circuit waaraan je meet onder spanning staan of ingeschakeld zijn.

9 9 Het vinden van de storing Met de hierboven besproken methode kun je snel te weten komen in welk deel van de installatie een storing zit en meestal ook de oorzaak van de storing (draadbreuk, defecte verbruiker, spanningsverlies). Om te weten te komen waar de storing zich precies bevindt, moet je gaan 'terugmeten'. Met onderstaand voorbeeld wordt dit uitgelegd. Stel dat je in de plusleiding een spanningsverlies hebt gemeten van 2,3 V. Terugmeten gaat dan als volgt: Je meet tussen de plusaansluiting van de verbruiker en de pluspool van de accu een spanning van 2,3 V. Daarna meet je de spanning tussen de accupool en het eerste meetpunt dat je tegenkomt als je het circuit volgt. In dit geval is dat het kabelverdeelblok. Meet aan beide kanten van het verdeelblok. Aan de ene kant van het verdeelblok meet je 2,3 V en aan de andere kant 0 V. V 0 V V 2,3 V kabelverdeelblok V 2,3 V Met andere woorden: voor het verdeelblok is er geen spanningsverlies, en na het verdeelblok is er 2,3 V spanningsverlies. Het verlies treedt dus op in het verdeelblok. Als de storing echter niet in dit kabelverdeelblok zit, ga je door met meten. Meet dan vóór en na de schakelaar en vervolgens vóór en na de zekering. VRAAG 5. Stel dat je in bovenstaand voorbeeld over de schakelaar, een spannings meet van 13,6 V, even hoog als de accuspanning. Je merkt dat het niet uitmaakt of de schakelaar aan of uit (dicht of open) is. Wat kan de oorzaak van dit defect zijn? De schakelaar is defect

10 10 Clandestiene verbruikers opsporen Een clandestiene verbruiker is een verbruiker die, ondanks dat het contact uit staat, toch stroom verbruikt. Voorbeelden hiervan zijn radio's, relais dat blijft plakken en dergelijke. Ook later ingebouwde accessoires kunnen de boosdoener zijn. Daardoor loopt de accu leeg, met als gevolg startproblemen. Bovendien zal de accu extra snel slijten, omdat startaccu s niet zijn ontworpen om telkens langzaam en diep ontladen te worden. Om een clandestiene verbruiker op te sporen, meet je de stroom door de min-leiding van de accu, terwijl het contact uit staat. Kies op de multimeter in eerste instantie altijd het hoogste bereik. Houd rekening met verbruikers als een alarmsysteem (en soms het motormanagement) die altijd aan horen te staan en dus een stroom van enkele milliampères verbruiken. A + - Als je een te grote stroom hebt gemeten bij uitgeschakelde verbruikers, duidt dit op een clandestiene verbruiker. Je moet nu deze verbruiker opsporen. Kijk eerst naar achteraf (zelf) ingebouwde apparatuur als audio- en alarminstallaties, en 'verborgen' verbruikers. Koppel deze los (zekering verwijderen) en kijk of de stroom kleiner wordt. Als je daarmee de oorzaak niet gevonden hebt, ga je vervolgens alle zekeringen er één voor één uithalen en telkens kijken of de stroom afneemt. Vergeet niet de zekering weer terug te plaatsen voordat je de volgende eruit haalt. Heb je het circuit gevonden waarin de clandestiene verbruiker zich bevindt, dan moet je dit circuit nalopen door de verbruikers zelf één voor één los te koppelen en daarbij de stroom in de gaten te houden. Schema's kunnen hier een goede dienst bewijzen. Heb je de verbruiker gevonden, dan ga je de draden en schakelaars nalopen. Clandestiene verbruikers moeten beslist worden opgespoord. Er kunnen namelijk erg vervelende effecten optreden door het leeglopen van de accu, zoals een motor die niet meer gestart kan worden of een alarm dat zonder reden afgaat. Er zijn namelijk sabotage-bestendige alarmsystemen met een eigen accu, die afgaan als de accuspanning te laag wordt of wegvalt. En vergeet niet de eerdergenoemde versnelde slijtage van de accu. B E L A N G R I J K : Meet een stroom voor de veiligheid altijd in de min-leiding. Je kunt anders kortsluiting veroorzaken.

11 11 Kortsluitingen opsporen Een kortsluiting is een directe verbinding tussen de plus en de min, zonder dat er een verbruiker tussen zit. Doordat de weerstand zeer laag is, gaat er een zeer grote stroom lopen. Door kortsluiting of een te zware zekering kan brand ontstaan. Kortsluitingen kun je niet met een multimeter opsporen. Tegen de grote kortsluitstromen is geen enkele multimeter bestand. Kortsluitstromen zijn bovendien zeer kortstondig, waardoor ze ook met een stroomtang moeilijk te meten zijn. Een kortsluiting kun je doeltreffend opsporen met behulp van een 12V/21W lamp. Plaats de lamp in de zekeringhouder waar de doorgebrande zekering in zat en schakel de verbruikers achter die zekering één voor één in en weer uit. Plaats van de defecte zekering 12V / 21W Wordt het circuit met de kortsluiting ingeschakeld, dan zal de lamp fel gaan branden. Beruchte plaatsen waar kortsluitingen optreden zijn draaddoorvoeren en andere plaatsen waar draden bewegen. Een defecte zekering hoeft niet altijd te betekenen dat er kortsluiting geweest is. Een zekering kan ook kapot gegaan zijn door trillingen of overbelasting (te veel verbruikers). VERDEELDOOS AANSLUITEN Bij het aansluiten van bekabeling gebruikt men vaak verdeeldozen en vooral bekabeling die met vocht te maken krijgt moet goed gemonteerd worden en er moet voor gezorgd worden dat we verdeeldozen gebruiken die waterdicht zijn. We nemen hier als voorbeeld een verdeeldoos van een auto en een aanhangwagen/caravan. Aanhangwagens en caravans moeten voorzien zijn van verlichting volgens wettelijk voorschrift. Dit is een verdeeldoos-stekkerverbinding, waarbij de verdeeldoos aan het trekkende voertuig gemonteerd wordt. Om de contactdozen aan te sluiten moet je kabels trekken van de achterlichten en de eventuele kabelboom naar de aan te sluiten verdeeldoos. Zorg altijd voor deugdelijke elektrische verbindingen. De kwaliteit van de kabelboom en de verbindingen is van groot belang voor een goede werking. De draden moeten berekend zijn op de belasting waar ze aan blootgesteld worden. Voorkom spanningsverliezen als gevolg van slechte verbindingen.

12 12 VRAAG 6. Bij het aansluiten van een verdeeldoos zijn minimaal zes kabels nodig. Welke zes aansluitingen moet je maken? richtingaanwijzer links - massa - richtingaanwijzer rechts - achterlicht rechts - stoplichten - achterlicht links - kentekenplaatverlichting Als optie wordt er vaak een extra draad aangesloten. Dit is een constante voeding, waardoor bijvoorbeeld de binnenverlichting van de caravan en een koelkastje tijdens het rijden blijven werken. Het aansluitschema van een 7-polige verdeeldoos met de bijbehorende codes ziet er als volgt uit. L 54G 31 R 58R 54 58L Richtingaanwijzer links Constante spanning Massa Richtingaanwijzer rechts Achterlicht rechts Remlichten Achterlicht links en kentekenplaatverlichting Bij moderne caravans, voorzien van mistachterlichten wordt de aansluiting voor binnenlicht van de caravan gebruikt voor aansluiting van deze mistachterlichten. In plaats van een constante spanning wordt de spanning gestuurd via het mistachterlicht-relais van het trekkende voertuig. VRAAG 7. Waarom moet je ondanks de mechanische verbinding (via de kogel) tussen voertuig en aanhanger toch een massaverbinding via de verdeeldoos maken? De mechanische koppeling tussen voertuig en aanhanger is niet betrouwbaar genoeg om als constante elektrische (massa)verbinding te dienen. In een aantal landen is het verplicht dat caravans, aanhangwagens, fietsdragers e.d. uitgevoerd zijn met een mistachterlicht. Dit is de reden waarom er verdeeldozen zijn met meer dan 7 contacten, de zogenaamde 13-polige verdeeldoos. De 13-polige verdeeldoos heeft soms een middendeel dat overeenkomt met de 7-polige verdeeldoos. Deze is dus ook te gebruiken met de 7-polige systemen (daarbij moet wel de mist-achterlichtaansluiting worden aangepast). Verder heeft de 13-polige verdeeldoos aan de rand nog extra contacten:

13 13 L 54G 31 R 58R 54 58L 55 # 59a 31 Richtingaanwijzer links Constante spanning Massa Richtingaanwijzer rechts Achterlicht rechts Remlichten Achterlicht links en kentekenplaatverlichting Mistachterlicht Achteruitrijlicht Laadspanning (accu) Massa B E L A N G R I J K : Zorg dat bij werkzaamheden aan de verdeeldoos en/of stekker de massaklem van de accu is losgenomen. Dit ter voorkoming van kortsluiting en beschadiging van bekabeling. VERBINDINGEN EN BEDRADING Als we de motoren en installaties van nu vergelijken met bijvoorbeeld motoren of installaties uit de jaren tachtig, dan is de hoeveelheid elektronische apparatuur enorm toegenomen. Voorlopig ziet het er niet naar uit dat het einde in zicht is. Integendeel, het aantal toepassingen van de elektronica neemt nog steeds zeer snel toe. Als we naar de verbindingen kijken die in de werkplaats gemaakt worden, dan blijkt dat deze vaak niet zijn 'meegegroeid' met de motorentechniek. Blauwe blokjes (snijverbindingen) en de 'hobbykabelschoentang' zijn helaas nog in bijna elke gereedschapkar te vinden... Toon sheet 17 Deze zwaar verouderde verbindingsmiddelen moeten uit de werkplaats verdwijnen. Doen we dit niet, dan zullen we meer en meer met storingen geconfronteerd worden. Om te zorgen dat motoren niet te pas en onpas stilvallen en storingen op termijn worden vermeden moeten er goede verbindingen worden gemaakt. Goede verbindingen zijn: Ongeïsoleerde kabelschoenen en bijbehorende isolatiehulzen, aangezet met een momenttang

14 14 Solderen, met soldeerdraad en een soldeerbout, daarna een deugdelijke isolatie zoals b.v. zelfvulcaniserend tape of krimpkous (geen isolatietape) Soldeerverbindingen in een vaste krimphuls die een volledig waterdichte verbinding garanderen Geïsoleerde kabelschoenen volgens DIN-norm, met versterkingshuls en trekontlasting, aangezet met een momenttang De z.g. thermoseal verbindingen, mits deze zijn gekrompen met bijbehorende momenttang en gasverwarmer Al deze moderne, professionele verbindingen zijn vrij in de handel verkrijgbaar. Er is dus geen enkele reden meer om te knoeien met verouderde of ondeugdelijke verbindingen en gereedschappen. Ongeïsoleerde kabelschoenen en hulzen Mits met de momenttang aangezet zien ze eruit alsof de verbinding 'af fabriek' gemaakt is. De stekkers kunnen worden ingestoken in 1,2,3,4,6 of 8 polige isolatiehulzen. Door hun 'originele' uiterlijk is de bescherming dan erg hoog. Geïsoleerde kabelschoenen De bekende rode, blauwe en gele stekkers. In doosjes per soort of in fraaie assortiment te bestellen bij elke goede grossier in scheepsmaterialen. De bekende merken voldoen aan alle kwaliteits- en DIN-normen en hebben een juiste maatvoering. Het is ook belangrijk op de aanwezigheid van een goede trekontlasting te letten. L E T O P : In de z.g. rode en blauwe 'pijpjes' zit geen trekontlasting en deze mogen dan ook niet worden gebruikt. Kabelschoen en striptang Er zijn kabelschoen-momenttangen voor geïsoleerde kabelschoenen en voor ongeïsoleerde kabelschoenen.

15 15 Wat is een goede verbinding? Een goede verbinding komt pas tot stand als voldaan is aan de punten a en b (zie afbeelding hieronder: links). Dit houdt in dat zowel het koper als de isolatie goed geklemd moeten zijn. GOED FOUT a. c. 1. Contactpersdeel 1. Niet voldoende naar voren geschoven 2. Trekontlasting 2. Tekort gestript deel van de kabel 3. De isolatie te ver gestript 4. De kabel te ver naar voren 5. Uitstekende koperen geleiders b. d. 1. Te grote kabeldikte 2. Te kleine kabeldikte Soldeerverbindingen Deze moeten worden gemaakt met een zeer goede kwaliteit soldeer en isolatie. Dergelijke soldeermaterialen bezitten goede eigenschappen waarvan de belangrijkste zijn: Zeer goede reinigende werking, zelfs iets vette draden kunnen worden verbonden Smeltpunt en stolpunt liggen zeer dicht bij elkaar waardoor "direct vast'

16 16 Na het solderen moeten de verbindingen uiteraard worden geïsoleerd. Er zijn types 'krimpkous' die niet alleen krimpen maar ook van binnenuit afsluiten met vloeibare kunststof. Hierdoor wordt de verbinding niet alleen geïsoleerd maar evens lucht- en waterdicht afgesloten. Een andere goede oplossing voor het isoleren is zelfvulkaniserende tape. Dit is een zelfvulkaniserende 'rubber' band die één, hoogwaardig isolerend, geheel vormt als deze strak om de verbinding is gewikkeld. Isolatie met isolatieplakband is niet toegestaan. Als het koud is neemt de kleefkracht sterk af en kan het tape 'loslopen' met kortsluiting en storing tot gevolg. De thermoseal en soldeerverbinder Deze twee verschillende technieken zijn gebaseerd op het verwarmen van een huls. Thermoseal In het geval van de thermoseal krimpen we eerst het 'pijpje' met een momenttang aan de draden en sluiten de verbinding daarna hermetisch af door deze met de gasverwarmer te verwarmen. Hierdoor krimpt de huls tot een lucht en waterdichte verbinding. Soldeerverbinder Dit is een combinatie van een transparante huls met daarin een ring soldeer met zeer laag smeltpunt. Als de draden in de verbinder zijn gestoken dan wordt deze met behulp van een gasverwarmer verhit. De soldeerring smelt en zal samenvloeien met de koperdraden en de huls krimpt, waardoor een volledig waterdichte verbinding ontstaat. Beide laatste methoden zijn geschikt om 'probleemverbindingen' te maken. Denk hierbij in het bijzonder aan motoronderbrekingen op moeilijk bereikbare plaatsen, nabij relaisvoeten, aansluiten van alarm aan originele bedrading van schakelaars op de motor en verder alle plaatsen waar vocht en corrosie op de loer liggen. Gezien de werkwijze met de gasverwarmer is deze methode niet altijd geschikt om onder een paneel nabij het interieur te verwerken.

17 17 Bedrading Bij het leggen van bedrading in de stuurhut en elders moeten we goed op een aantal zaken lette.: De bedrading mag niet onder matten of vloerbedekking worden weggewerkt De bedrading moet onzichtbaar weggewerkt zijn De bedrading moet zijn vastgezet, bijv. met tie-wraps of geïsoleerde kabelklemmen. Bedrading mag nergens kunnen beschadigen, doorschuren of sluiting maken. Eventueel gebruiken we tules of oliekous om dit te voorkomen Bij het leggen van de bedrading in de motorruimte is het vooral van belang om te letten op: Alle bedrading rond de motor moet in tape of in kous liggen, gekleurde, losse draden zijn niet toegestaan Doorvoer door tules moet veilig en waterdicht gebeuren Eventuele stekkers in de bedrading worden goed beschermd tegen vocht en corrosie Bedrading mag niet 'strak' staan, een motorblok beweegt, zeker tijdens het starten, behoorlijk Alle bedrading ligt goed vast, met origineel aanwezige tie-wraps of door de inbouwer aan te brengen tie-wraps Rol de draden nooit op. Knip de kabelboom altijd op maat. Dit geldt uiteraard niet voor antennedraad. Grote bossen opgerold draad zien er onverzorgd uit en zijn moeilijk weg te werken. Oprollen met het oog op overbouw is zinloos, als overbouw al is toegestaan, dan nog moet er een nieuwe kabelboom gebruikt worden, dit is vele malen goedkoper dan alles loshalen en weer origineel maken. Dit is het einde van de Zelfstudie. Deze Zelfstudie is zo universeel mogelijk opgezet. Er bestaat echter in de praktijk geen universele uitvoering. Alle fabrikanten hebben hun eigen uitvoeringen en oplossingen. Als je hierover onduidelijkheden bent tegengekomen of vragen hebt, zoek dit dan uit in je eigen werksituatie en breng het op de RPT-dag ter sprake tijdens de behandeling van de Zelfstudie. Veel succes op de RPT-dag.