Hoe sluit u een differentieelschakelaar aan: mogelijke aansluitschema's + stapsgewijze instructie

De elektrische bedrading brengt veel risico's met zich mee voor het huis, de bewoners en de apparatuur. De meeste daarvan kunnen worden uitgesloten door de installatie van een automatische differentieelstroomschakelaar (AVDT) – een differentieelautomaat.

Dit apparaat biedt bescherming tegen lekstroom, netoverbelasting, kortsluiting en elektrische schokken. Het is belangrijk om te weten hoe u een differentieelautomaat aansluit om de apparatuur, de gezondheid van mensen en de eigendommen maximaal te beschermen.

Werkingsprincipe van de differentieelautomaat

In de differentieelautomaat zijn drie mechanismen ingebouwd, die elk de spanning in een bepaalde situatie uitschakelen:

• aanwezigheid van lekstroom;
• onverwachte kortsluiting;
• overbelasting van het elektriciteitsnet door vermogen.

Lekstroom wordt gedetecteerd met behulp van een differentiële transformator, die reageert op het verschil tussen de stroomwaarden op 'nul' en 'fase'.

Het verschil kan optreden wanneer een persoon in contact komt met onder spanning staande voorwerpen of bij gedeeltelijke kortsluiting van elektrische apparaten naar de omringende oppervlakken. In dergelijke gevallen wordt de diffschakelaar geactiveerd en schakelt de stroom uit.

Het beschermingsmechanisme bij detectie van lekstroom kan elektromechanisch of elektronisch-mechanisch zijn. De tweede variant impliceert de aanwezigheid van een stuurmicrochip.

De kortsluitingsensor reageert op hoge stroom. En aansluiting van overmatige belasting wordt gedetecteerd door verhitting van een metalen thermoplastische plaat, die het elektriciteitsnet uitschakelt bij stijging van de eigen temperatuur.

Zo wordt elke gevaarlijke situatie met betrekking tot de elektrische bedrading snel gedetecteerd door de differentieelautomaat en eindigt met een beschermende uitschakeling van de spanning in de problematische lus.

Mogelijke aansluitschema's

De aansluitmethoden van differentieelautomaten verschillen niet zozeer in de plaatsing van de draden, maar in het aantal en de kenmerken van de apparaten zelf. Daarom is het belangrijk om de mogelijke schema's te begrijpen, de bijzonderheden van hun toepassing en aansluiting te leren kennen, om maximale bescherming voor uzelf en huishoudelijke apparaten te garanderen voor minimaal geld.

Systeem met één enkele differentieelautomaat

Het eerste aansluitschema van een differentieelautomaat veronderstelt de aanwezigheid van slechts één beveiligingsapparaat. Het wordt direct na de elektriciteitsmeter gemonteerd. Op de uitgang van de AVDT worden alle aanwezige elektrische circuits aangesloten.

Het is noodzakelijk, indien mogelijk, aan het begin van elke groep een eindschakelaar te installeren. Dit is nodig om bedrading in één kamer te kunnen repareren zonder het licht in de hele woning uit te schakelen.

Eén enkele differentieelschakelaar voor het hele appartement is de meest budgetvriendelijke optie, maar hij kan de bewoners ook beschermen tegen een elektrische schok bij toevallig contact met een onder spanning staand oppervlak.

Maximale stroombelasting van het beveiligingsapparaat moet overeenkomen met het vermogen van de tegelijkertijd aangesloten apparatuur en de kenmerken van de elektriciteitsmeter. Het is wenselijk dat de differentieelschakelaar eerder uitschakelt dan de zekeringen van de meter.

Aan de ene differentieelschakelaar worden van boven de voedingsdraden van de elektriciteitsmeter aangesloten, en van onder komen de draden waarop de interne bedrading van het appartement wordt aangesloten. Een voordeel van dit schema is de eenvoud, goedkoopheid en minimale ruimtebehoefte voor het plaatsen van de differentieelschakelaar.

Een nadeel van de beschreven variant van elektrische beveiliging is het ongemak bij het vinden van de oorzaak van het uitschakelen van de differentieelschakelaar. Omdat het hele appartement onmiddellijk spanningsloos wordt, is het vrij moeilijk om te bepalen in welke kamer de oorzaak van de activering van de differentieelschakelaar ligt.

Bovendien, als er in slechts één kamer een probleem met de elektrische bedrading optreedt, kan de spanning niet in het hele appartement worden ingeschakeld. Om de nadelen van het schema met één enkele differentieelschakelaar te vermijden, wordt geadviseerd om naar andere aansluitmogelijkheden te kijken.

Tweeledig aansluitsysteem

Het tweelaags systeem van differentieelschakelaars is betrouwbaarder en gemakkelijker te onderhouden. Op het eerste niveau bevindt zich een na de elektriciteitsmeter aangesloten differentieelschakelaar, waar de volledige belasting doorheen gaat. De uitgaande draden worden parallel aangesloten op meerdere differentieelschakelaars, waarvan het aantal gelijk is aan het aantal elektrische circuits in het appartement.

Voor de installatie van meerdere differentieelschakelaars worden speciale schakelkasten verkocht, die ruimte op de muur besparen en het gemak van het aansluiten van elektrische draden behouden.

De apparaten van het tweede niveau kunnen minder krachtig zijn en een lagere drempel lekstroom hebben. Dit bespaart kosten terwijl de efficiëntie van de apparatuur behouden blijft.

Theoretisch kan er een apart beveiligingsapparaat worden aangesloten op elk huishoudelijk apparaat, maar in de praktijk is dit niet aan te raden. Soms wordt het meest krachtige apparaat in de badkamer aan een apart circuit toegewezen – de wasmachine, een elektrische douchecabine, een jacuzzi.

De voordelen van het tweelaags aansluitschema van de differentieelschakelaar zijn:

1. Betrouwbaarheid en veiligheid. De differentieelschakelaar van het eerste niveau is in wezen een redundantie en kan de elektriciteit gelijktijdig met de daaropvolgende beveiligingsapparaten uitschakelen.
2. Gemak van het vinden van het elektrische circuit waarin de storing is opgetreden.
3. De mogelijkheid om slechts één kamer af te sluiten van de elektriciteit gedurende de renovatiewerkzaamheden.

Tot de nadelen van deze variant van elektriciteitsbeveiliging kunnen worden gerekend: de noodzaak om meerdere differentiaalschakelaars aan te schaffen en de complexiteit om plaats voor de installatie ervan vrij te maken.

Het is rationeel om een tweetrapsschema te gebruiken bij een vertakt netwerk met meerdere elektrische circuits. Indien er echter minimale apparatuur op de elektriciteitsmeter is aangesloten, dan is de installatie van één enkele differentiaalschakelaar voldoende.

Eenniveausysteem van differentieelautomaten

Het éénniveau aansluitschema van differentiaalschakelaars doet denken aan het tweetrapsschema. Het verschil bestaat er slechts uit dat de gemeenschappelijke AVDT ontbreekt. Voorstanders van deze variant benadrukken dat het geld en ruimte bespaart doordat één beveiligingsapparaat uit het schema wordt weggelaten.

In het éénniveau aansluitschema van differentiaalschakelaars wordt aanbevolen om een schakelrail te gebruiken, die de elektrische draden ordent en de montage ervan vereenvoudigt.

Een nadeel van deze montagemethode is het ontbreken van een dupliceerapparaat in het circuit dat een extra beveiligingsniveau zou bieden. Wat betreft de installatiekenmerken en toepassingsgebieden van het gedistribueerde éénniveau schema, deze zijn identiek aan die van het tweetrapsschema.

Installatie van differentieelautomaten zonder aarding

Het principeschema van de aansluiting van differentiaalschakelaars bij afwezigheid van aarding verschilt praktisch niet van de hierboven besproken éénniveau- en tweetrapsvarianten. Het verschil bestaat slechts uit het ontbreken van een speciale ader die naar elk elektrisch punt moet lopen, waardoor stroom van de behuizing van het apparaat wordt afgenomen bij schending van de elektrische isolatie.

Het ontbreken van aarding in een appartement vergemakkelijkt de installatie van elektrische bedrading aanzienlijk, maar creëert extra risico's bij het gebruik van huishoudelijke apparaten.

In oude flatgebouwen en eengezinswoningen was het aardingssysteem gewoon niet voorzien. Als gevolg van deze onvoorzichtigheid ontstond het risico van elektrische schokken bij contact met apparaten en constructies die per ongeluk onder spanning stonden.

De differentiaalschakelaar vervangt functioneel de aardingsdraad, doordat hij het elektrische circuit binnen honderdsten van een seconde verbreekt na detectie van een lekstroom. In die tijd kan de elektrische schok een mens niet schaden en de impact blijft beperkt tot hooguit een lichte schrik.

Bovendien beschermt de AVDT de apparatuur tegen overbelasting en kortsluiting, waarmee hij gunstig verschilt van gewone aarding.

De verschillen in werking van differentieelschakelaars en aardlekschakelaars worden opgesomd en uitgelegd in het artikel dat gewijd is aan de vergelijking van twee soorten beveiligingsapparaten voor elektrische bedrading.

Schema bij een driefasig netwerk

Soms is het nodig om een differentieelschakelaar te installeren in een gebouw waar een 380V-netwerk is aangelegd. Dit kan een garage, winkel of een kleine industriële ruimte zijn. In dat geval worden dezelfde schema's gebruikt als in een 220V-netwerk. Alleen de constructie van de differentieelschakelaar verschilt.

De aansluiting van de driefasige netwerkkabels op de klemmen van de differentieelschakelaar gebeurt strikt volgens de markering op de behuizing.

De differentieelschakelaar voor driefasige spanning heeft vier ingangsklemmen en evenveel uitgangsklemmen, van waaruit de draden naar de elektrische apparaten gaan. Het is wenselijk dat er een aardingsdraad in het elektrische circuit aanwezig is. Maar als die ontbreekt, zal de differentieelschakelaar onmiddellijk reageren op de lekstroom en de ruimte spanningsloos maken.

De voor- en nadelen van de verschillende aansluitmogelijkheden van de differentieelschakelaar op een driefasig netwerk zijn dezelfde als bij een spanning van 220V.

Bijzonderheden van de montage van selectieve differentieelautomaten

De meeste selectieve differentieelschakelaars hebben de letter S in hun benaming. Deze apparaten verschillen van gewone differentieelschakelaars door een langere uitschakeltijd bij het detecteren van lekstroom.

Selectieve differentieelschakelaars worden uitsluitend gebruikt als hoofdschakelaar in tweetrapsconfiguraties. Ze zorgen ervoor dat de apparaten van het tweede niveau individueel uitschakelen zonder dat de stroomtoevoer naar het hele netwerk wordt onderbroken.

Het is alleen verstandig om een selectieve differentieelschakelaar aan te schaffen bij de installatie van tweetrapsconfiguraties. Als deze de enige in de woning is, wordt de vertraging in de uitschakeling juist een nadeel.

Hun bijzonderheid is als volgt. Bij het optreden van een lekstroom kunnen de differentieelschakelaars van beide niveaus deze detecteren. Welke als eerste uitschakelt, is aan het toeval overgelaten, maar gewoonlijk schakelen beide de stroom uit.

De verlenging van de uitschakeltijd van de centrale differentieelschakelaar zorgt ervoor dat de differentieelschakelaar van het tweede niveau als eerste uitschakelt. Zo wordt als gevolg van een storing slechts één elektrisch circuit uitgeschakeld, terwijl de rest van de woning onder spanning blijft. Het gebruik van selectiviteit maakt het mogelijk differentieelschakelaars met dezelfde drempelwaarde voor lekstroom toe te passen.

Er bestaat ook een ander aansluitschema, zonder selectief apparaat, waarmee een selectieve uitschakeling van de differentieelschakelaar van het tweede niveau bij lekstroom kan worden bereikt.

Hiervoor wordt het centrale apparaat gekozen met een drempelwaarde van 100 mA en de secundaire apparaten met 30 mA. In dat geval zullen de differentieelschakelaars van het tweede niveau als eerste uitschakelen, waardoor selectief slechts één elektrisch circuit wordt uitgeschakeld. Een 100% betrouwbaarheid van dit schema is echter niet gegarandeerd.

Bij de aankoop moet de voorkeur worden gegeven aan selectieve differentieelschakelaars, die een grotere betrouwbaarheid en gebruiksgemak bieden.

Stapsgewijze instructie voor de installatie van een differentieelautomaat

Het installeren van een differentieelschakelaar is niet moeilijk en kan zelfstandig worden uitgevoerd zonder speciale opleiding.

De locatie met het differentiaalschakelaarblok moet vrij toegankelijk zijn. Het is raadzaam om er geen licht ontvlambare en explosieve voorwerpen omheen te plaatsen.

De volgorde van handelingen is als volgt:

1. Controleer de integriteit van de differentiaalschakelaar en de werking van zijn schakelaars.
2. Bevestig de differentiaalschakelaar op de speciale metalen DIN-rail op de plaats waar hij permanent moet komen.
3. Schakel de spanning in de woning uit en controleer met een indicator of deze afwezig is.
4. Strip de voedingsaders in de kabel en sluit ze aan op de twee bovenste klemmen van de differentiaalschakelaar. De blauwe draad wordt meestal aangesloten op de 'nul' van de differentiaalschakelaar, de gele of bruine op de aardingslus, en de derde kleur op de 'fase' van het apparaat.
5. Sluit op de onderste klemmen van de differentiaalschakelaar de draden aan die spanning naar de woning of naar volgende beveiligingsinrichtingen leveren.
6. Voer spanning toe aan de differentiaalschakelaar en controleer de werking van het apparaat.

Voor het testen van de differentiaalschakelaar is er een speciale knop 'T' voorzien.

Wanneer deze wordt ingedrukt, ontstaat er een lekstroom in het elektrische circuit, die het apparaat moet laten uitschakelen en de spanning moet onderbreken. Als de differentiaalschakelaar niet reageert, is hij defect en moet hij worden vervangen.

In houten huizen is een brandwerende schakelkast voor de differentiaalschakelaar verplicht. Deze beschermt de muren van het huis tegen vuur in het geval de beveiligingsinrichtingen vlam vatten.

In het elektriciteitsnet van de woning is de diffschakelaar slechts een tussenschakel die extra bescherming biedt, dus de installatie ervan zal geen problemen opleveren.

Nuttige montagetips

De installatie van de differentiaalschakelaar heeft veel kleine nuances die kunnen helpen om de werking van de apparatuur efficiënt en betrouwbaar te maken.

De 'nul' naar de belasting moet altijd van de differentiaalschakelaar komen, anders ontstaat er een verschil in stroomwaarden en zal de beveiligingsinrichting direct uitschakelen. Het gevolg is dat elektrische apparaten niet kunnen worden aangesloten.

In de elektrotechniek moet men adviezen niet negeren, dus neem de volgende aanbevelingen zorgvuldig in acht:

1. Bij het aansluiten van draden op de differentiaalschakelaar moet men de polariteit in acht nemen. De klem voor 'nul' is gemarkeerd als N, en die voor 'fase' als 1 of 2.
2. Aansluitwerkzaamheden moeten worden uitgevoerd terwijl alle draden spanningsloos zijn.
3. De beste veiligheid biedt een tweeledig schema met een selectieve differentiaalschakelaar van het eerste niveau.
4. Het is raadzaam om het vermogen van de differentiaalschakelaars van het tweede niveau af te stemmen op de verwachte belasting van het elektrische circuit in elke kamer.
5. Men mag de uitgaande 'nul' en 'fase' van de differentiaalschakelaar niet samenvoegen met elektrische draden die niet op hem zijn aangesloten, zelfs niet als deze van parallel aangesloten differentiaalschakelaars komen.
6. De uit de differentiaalschakelaar komende 'nul' mag niet in contact komen met de aardingsader.

Bij het vastzetten van de draad in de klem moet men ervoor zorgen dat er geen isolatie in de opening komt. Een slecht contact kan leiden tot oververhitting van de differentiaalschakelaar en defecten.

Bij het niet naleven van de meeste bovenstaande aanbevelingen zal de AVDT simpelweg niet goed functioneren. Hij kan uitschakelen bij aansluiting van een belasting of helemaal niet reageren op lekstroom. Daarom moet het elektrische aansluitschema met de grootste ernst worden behandeld.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Met welke moeilijkheden u kunt worden geconfronteerd bij het aansluiten van beveiligingsapparaten, ontdekt u in de volgende video's.

Testen van een tweeniveau selectieve en niet-selectieve schakeling:

Interne structuur van de diffautomaat:

Analyse van verschillende aansluitschema's voor diffautomaten (3 delen):

Het aansluiten van een beveiligende differentiaalschakelaar is een eenvoudig proces. De belangrijkste voorwaarde voor een snelle installatie is het strikt volgen van de aanbevolen elektrische schema's. In dat geval zal de zelfinstallatie van de beveiligingsapparaten in één keer slagen en zullen de AVDT's jarenlang betrouwbaar dienst doen.

Wilt u uw eigen ervaring met het aansluiten van een differentiaalschakelaar delen? Kent u fijne kneepjes van de installatie van het apparaat die niet in het artikel zijn vermeld? Schrijf dan alstublieft een reactie, stel vragen, plaats foto's in het onderstaande blok.