Het element is een spoel die op de trafo gewikkeld is. De trafo heeft een secundaire wikkeling waarop het relais aangesloten is.

Transcriptie

1 Metingen aan aardlekschakelaars. Als experiment is gemeten aan twee typen aardlekschakelaars: 1. Het oude type de AC aardlekschakelaar die ongeveer tot tot 1997 is toegepast. 2. Het nieuwe type de A aardlekschakelaar die tegenwoordig in de meterkast zit. Algemeen: a. Omwille van de eenvoud en overzichtelijkheid zijn de meetwaarden zoveel mogelijk afgerond op gehele getallen. b. Omwille van het verkrijgen van een standaardnotatie is van alle gemeten waarden de TRMS waarde genoteerd. Vanuit de TRMS waarde zijn alle overige waarden te herleiden mochten berekeningen op het resultaat van deze metingen daar aanleiding toe geven. c. Om het een naam te geven noem ik het circuit in de aardlekschakelaar waar de meetstroom/lekstroom doorheen gaat het element. d. Om deze een naam te geven noem ik de ringkern waarop de diverse spoelen van de aardlekschakelaar gewikkeld zijn de trafo. e. Om het een naam te geven noem ik het elektrisch aangestuurde mechanisch onderdeel wat de aardlekschakelaar laat trippen het relais. f. Als voedingsspanning is gekozen voor een veilige spanning 24V/50Hz. Er is geen verschil is in meetresultaat bij 24V en 230V omdat het puur gaat om de lekstroom en die kun je aan 24V ook onttrekken. g. De meetresultaten zijn niet standaard voor iedere AC en A Per fabrikaat, en zelfs vaak per schakelaar zul je altijd verschillen meten. Fabrikanten van aardlekschakelaars geven altijd een tolerantie op in uitschakelwaarden en uitschakeltijden. Opbouw type AC aardlekschakelaar: Het element is een spoel die op de trafo gewikkeld is. De trafo heeft een secundaire wikkeling waarop het relais aangesloten is. Opbouw type A aardlekschakelaar: Het element is een spoel die op de trafo gewikkeld is. De trafo heeft een secundaire wikkeling waarop electronica aangesloten is. De electronica stuurt het relais.

2 Voedingsspanning: De 24V/50Hz voedingsspanning werd aan 1 zijde geaard volgens de PEN methode waardoor een nulleider werd gemaakt. Vanaf de PEN werd een aardleiding aangesloten waarnaar ik bij de experimenten de lekstromen af liet lopen. In de faseleiding van de 24V/50Hz werd een diode opgenomen die overbrugd kan worden met een schakelaar. Er is nu de keuze tussen 24V sinus en 24V halve sinus. Op deze voeding, naar keuze sinus of halve sinus, werd een TRMS voltmeter aangesloten. Meting 1 sinus: Met de TRMS voltmeter werd 27V gemeten. (Dat is wel meer dan 24V maar dat zie je vaker bij 24V trafo s, deze trafo kan 3A leveren en is bij 30mA vrijwel onbelast) Meting 2 halve sinus: Met de TRMS voltmeter werd 19V gemeten. Metingen aan het element bij het oude type AC aardlekschakelaar: In serie met het element werd een weerstand 1k5 aangesloten en het geheel werd aangesloten op de 27V/50Hz voeding. Met de oscilloscoop werd een TRMS waarde van 31 mv gemeten over het element het gemeten signaal was sinusvormig. De spanning van 31 mv is te verwaarlozen op de totale spanning van 27V. De stroom door het meetcircuit is daarom afgerond 27 / 1,5 = 18 ma aangesloten op de 19VRMS halve sinus. Het gemeten signaal zag er zo uit: Typisch het pieksignaal dat je krijgt wanneer je een halve sinus op een spoel aansluit.

3 Metingen aan het element bij het nieuwe type A aardlekschakelaar: In serie met het element werd een weerstand 1k5 aangesloten en het geheel werd aangesloten op de 27V/50Hz voeding. Met de oscilloscoop werd een TRMS waarde van 6 mv gemeten over het element het gemeten signaal was sinusvormig. De spanning van 6 mv is te verwaarlozen op de totale spanning van 27V. De stroom door het meetcircuit is daarom afgerond 27 / 1,5 = 18 ma aangesloten op de 19VTRMS halve sinus. Het gemeten signaal zag er zo uit had een TRMS waarde van 5 mv: Dit signaal ziet er anders uit dan bij de type AC Het lijkt er op dat in de electronica de reactantie van het element wordt gecompenseerd. Ik heb een paar proeven genomen met voedingstrafo s: Bij een trafo met o.m. wikkelingen 6 V en 24 V sloot ik op de 6 V wikkeling via een weerstand een halve sinus 50 Hz aan. Sloot ik secundair op de 24 V wikkeling niets aan dan zag het signaal zoals bij de AC Sloot ik op de 24 V wikkeling een weerstand van 100 Ω aan dan zag ik het signaal zoals bij de A Sloot ik op de 24 V wikkeling condensatoren van verschillende waarden aan dan kon ik het signaal vormen tot het signaal zoals bij de AC aardlekschakelaar maar ook nog verder, bij 470 µf werd het signaal een sinus (heb het geheel waarschijnlijk in resonantie gebracht). De spanning van 5 mv is te verwaarlozen op de totale spanning van 19V De stroom door het meetcircuit is daarom afgerond 19 / 0,68 = 28 ma

4 Ik verving de enkele diode door een brugschakeling van 4 dioden en verkreeg een pulserende spanning van 100 Hz met een TRMS waarde van 27V. aangesloten op de 27VTRMS/100 Hz pulserende spanning. Het gemeten signaal zag er zo uit had een TRMS waarde van 5 mv: De spanning van 5 mv is te verwaarlozen op de totale spanning van 27V. De stroom door het meetcircuit is daarom afgerond 27 / 0,68 = 40 ma

5 Testen van de type AC aardlekschakelaar: Met 27V/50Hz sinus: Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k5 loopt er een lekstroom van 18 ma en tript de Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k2 loopt er een lekstroom van 23 ma en tript de Met 19VTRMS halve sinus: De aardlekschakelaar tript niet zelfs niet met een lekweerstand van 33 Ω er loopt dan 576 ma Met 27VTRMS/100Hz pulserende spanning: De aardlekschakelaar tript niet zelfs niet met een lekweerstand van 33 Ω er loopt dan 818 ma Testen van de type A aardlekschakelaar: Met 27V/50Hz sinus: Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k5 loopt er een lekstroom van 18 ma en tript de Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k loopt er een lekstroom van 27 ma en tript de Met 19VTRMS halve sinus: Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k loopt er een lekstroom van 19 ma en tript de Bij aansluiten van een lekweerstand van 560 Ω loopt er een lekstroom van 34 ma en tript de Met 27VTRMS/100Hz pulserende spanning: Bij aansluiten van een lekweerstand van 1k loopt er een lekstroom van 27 ma en tript de Bij aansluiten van een lekweerstand van 390 Ω loopt er een lekstroom van 69 ma en tript de