De grondbeginselen van een aardlekschakelaar
Een aardlekschakelaar is zo goed als de installatie en de controle ervan.
Een aardlekschakelaar is de enige beveiliging die ontworpen is om mensen te beschermen tegen elektrische schokken van een elektrisch systeem. Daarom moeten we begrijpen wat een GFCI is, hoe het werkt, en wat de beperkingen ervan zijn.
We hoeven alleen maar naar de NEC te kijken voor de definitie van een GFCI. De NEC definieert het als “een apparaat bedoeld voor de bescherming van personeel dat functioneert om de spanning van een circuit of een deel daarvan binnen een bepaalde tijd te verwijderen wanneer een stroom naar de aarde een vooraf bepaalde waarde overschrijdt die lager is dan die welke nodig is om de overstroombeveiliging van het voedingscircuit in werking te stellen.”
Een aardlekschakelaar werkt op basis van het principe van het bewaken van de onbalans van stroom tussen de ongeaarde (hete) en geaarde (neutrale) geleider van het circuit. Het bewaakt niet de aardingsgeleider, en zal dus nog steeds werken in een circuit zonder aarding.
In een typisch 2-draads circuit zal de stroom die terugkeert naar de stroomvoorziening gelijk zijn aan de stroom die de stroomvoorziening verlaat (afgezien van wat kleine lekkage). Als het verschil tussen de uitgaande en teruggaande stroom door de stroomtransformator van de aardlekschakelaar groter is dan 5mA (51mA), opent de solid-state schakeling de schakelcontacten en schakelt de stroomkring spanningsloos (zie afbeelding hierboven). Dit zal altijd gebeuren zolang de aardlekschakelaar in orde is. Maar aardlekschakelaars gaan vaker stuk dan de meeste mensen denken.
Typisch is dat wanneer een aardlekschakelaar defect raakt, de schakelcontacten gesloten blijven en het apparaat stroom blijft leveren – maar geen bescherming.
Volgens een onderzoek van de American Society of Home Inspectors (gepubliceerd in IAEI News, november/december 1999) bood 21% van de geteste aardlekschakelaars en 19% van de geteste aardlekcontactdozen geen aardlekschakelaarbeveiliging. Toch bleef de stroomkring onder spanning staan! In de onderzochte gevallen waren de defecten van de GFCI-detectiecircuits meestal te wijten aan beschadiging van de interne overspanningsbeveiliging (metal-oxide varistors) die het GFCI-detectiecircuit beschermen. Deze schade was het gevolg van spanningspieken als gevolg van blikseminslag en andere transiënten. In gebieden met veel bliksemactiviteit, zoals Zuidwest-Florida, was het uitvalpercentage voor aardlekschakelaars meer dan 57%.
Eén fabrikant maakt een 15A 125V aardlekschakelaar die u niet kunt resetten als de aardlekschakelaar niet langer aardlekbeveiliging biedt. Bovendien heeft deze bijzondere aardlekschakelaar een ingebouwde lijn-belasting omkeerfunctie die voorkomt dat de aardlekschakelaar wordt gereset als de installateur per ongeluk de belasting- en lijnaansluitingen omdraait.
Een laatste gedachte over aardlekschakelaarbeveiliging: Druk op de testfunctie van de aardlekschakelaar om ervoor te zorgen dat het werkt. Dit zijn uitstekende apparaten wanneer goed bedraad. Ga er echter nooit van uit dat een aardlekschakelaar werkt, tenzij u hem test!
Sidebar: Waarschuwing
Er kan zich een ernstige elektrische schok of de dood voordoen als iemand de hete en de neutrale geleider tegelijkertijd aanraakt – zelfs als de stroomkring aardlekschakelaarbeveiligd is. Dit komt omdat de stroomtransformator in de aardlekschakelaar een onbalans tussen de vertrekkende en terugkerende stroom niet waarneemt, en de schakelcontacten gesloten blijven.