Samenvatting - Blok 8 - Voorbereiding op de stage (Blok8)
1 view 0 purchase
Course
Blok 8 - Voorbereiding op de stage (BLOK8)
Institution
Hogeschool Zuyd (HZ)
Samenvatting blok 8 biometrie. Voorbereiding op stage met afstudeerrichting sport en revalidatierichting met extra informatie over de bewegingsleer. Onderdelen als aardlekschakelaar, elektrische veiligheid, versnelling sensoren, impedantie, stoot en impuls, fasedraaiing, vector rekenen, arbeid, etc...
HC Aardlekschakelaar .
Een aardlekschakelaar (ALS) beveiligt tegen lekstroom zodat het stroom door het lichaam
(electrocutie) voorkomt.
Weinig stroom door het lichaam kan als schadelijk zijn. De tijd waarin je blootgesteld bent aan de
stroom is van invloed op de schade. Dit is ook te zien in het figuur, x-as = stroomsterkte in mA en y-as
= de duur van de stroom door je lichaam in ms. Onder de 0,5 ma (fase 1) is het nog ongevaarlijk.
Vanaf fase 2 wordt het al pijnlijk, met fase 3 heb je al lichamelijk letsel en fase 4 heeft de dood tot
gevolg. Je wordt dus omringt met veel potentieel gevaarlijke apparaat (werken op Ampère niveau).
Kortsluiten: twee stroomvoerende draden komen onbedoeld met elkaar in contact, waardoor de
stroom direct doorgevoerd wordt zonder weerstand. Dit zorgt voor hele hoge stroomsterktes.
Wanneer dit gebeurt in een huishouden zal er een zekering omspringen. Hoewel de zekering vaak
gecombineerd zit met de aardlekschakelaar is dit een hele andere beveiliging dan de
aardlekschakelaar zelf.
Een Aardlekschakelaar detecteert wanneer er stroom weglekt, de lekstroom.
Stroom heeft een gesloten kring nodig om te lopen, normaal gaat dit via de
bedrading van het apparaat en het stopcontact. Wanneer je met geleidend
materiaal een connectie maakt met de aarde (de ground), heb je ook een
gesloten kring. Hier kan dus ook stroom doorheen lopen. Het menselijk
lichaam is geleidend materiaal, dus hiermee kunnen we een gesloten kring
maken met de aarde. Wanneer we direct contact hebben met de draden of
via een niet isolerend omhulsel, kunnen we zo een gesloten stroomkring
maken.
Verschillende soorten aardlekschakelaars
- Huishoudelijke installaties, gewone industrie (haalt stroom van installaties af)
o Bescherming tegen directe aanraking
o Bescherming tegen indirecte aanraking
- Industrie en grote installaties met middenspanning
o Installaties met eigen transformator
, - Industrie waarbij continuïteit essentieel is
o Chemische industrie
o Ziekenhuizen
Werking aardlekschakelaar
Twee draden -> stroomvoorziening die het huis binnenkomt. De spanningsvoerende draad
(fasedraad, U) en de nul draad (N). Deze twee stroomdraden zorgen voor de hele stroomvoorziening
in het huis en vormen een gesloten circuit. De hoeveelheid stroom die door U gaat even groot is als
de hoeveelheid stroom door N. Als we de U draad volgen van boven naar beneden, komen we in het
binnenste van de aardlekschakelaar, hier is de draad om een ring gewikkeld voordat het verder het
huis ingaat. Hetzelfde geldt voor de nuldraad, deze zit om dezelfde ring gewikkeld. Deze wikkelingen
noemen we de primaire wikkelingen. Bovenaan de ring in het plaatje zit een derde draad, die
gekoppeld is aan een volgende spoel met een elektromagneet. Deze derde draad is de secundaire
wikkeling om de ring.
Fase draad zit gewikkeld om een ring, zodat er een spoel gevormd wordt. Als er wisselstroom loopt in
een spoel wordt er een magnetisch veld gevormd in deze spoel. Het materiaal van de ring behoud
het magnetische veld, ook buiten de spoel. Deze fasedraad zorgt dus voor een magnetisch veld in de
ring. Wanneer we naar de nuldraad kijken, is dit hetzelfde. Deze nuldraad heeft dezelfde stroom als
de fasedraad, hetzelfde aantal wikkeling rondom de ring en creëert daardoor hetzelfde magnetische
veld als de fasedraad. Wanneer je goed naar de richting van de wikkelingen kijkt, zie je dat deze
precies hetzelfde is, dat de stroom omgedraaid is en zijn de richtingen van het magnetische veld
precies tegengesteld aan elkaar. Hierdoor netto magnetisch veld = 0. Dit is in de normale situatie. Als
er stroom weglekt in het huis naar de aarde, zal de nuldraad een lagere stroomsterkte hebben dan
de fasedraad. Het opgewekte magnetische veld van de nuldraad wordt minder sterk. Er zal een netto
magnetisch veld overblijven omdat het magnetische veld van de fasedraad niet volledig wordt
opgeheven.
Er is een netto magnetisch veld in de ring. Er is wisselstroom, dus de richting van dit veld verandert
van richting. Een wisselend magnetisch veld waar een spoel in zit, zorgt voor het ontstaan van een
inductiespanning en inductiestroom. Er gaat dus stroom lopen in de secundaire wikkelingen. Deze
stroom wordt doorgegeven aan de elektromagneet. De (aardlek)schakelaar, wordt weergegeven met
, de spoel, de elektromagneet en de pijl. De spoel om de
elektromagneet heen is de tripspoel. Deze spoel is in het
onderste plaatje dus doorgesneden en bevindt zich in het
magnetiseerbare materiaal. Dit magnetiseerbare materiaal
zit vast aan een permanente magneet. Deze permanente
magneet zorgt ervoor dat het hele juk (hete hele
magnetiseerbare materiaal) gemagnetiseerd wordt.
Bovenop het juk bevindt zich de arm. Deze arm kan
bewegen. Het automatisch omzetten van de
aardlekschakelaar begint bij het bewegen van deze arm. In
een normale situatie (geen lekstroom->geen stroom door
tripspoel) zit de rechterkant van de arm los van de
permanente magneet. De linkerkant zit maar net vast aan het juk m.b.v. het magnetische veld. De
kracht die de linkerkant vasthoudt aan het juk wordt de kleefkracht genoemd. Dit is een hele kleine
kracht, maar de uitschakelveer is net niet sterk genoeg om de kleefkracht tegen te werken en de arm
te laten kantelen. Wanneer er stroom gaat lopen door de tripspoel, vanuit de secundaire wikkeling,
ontstaat er een nieuw magnetisch veld dat het magnetische veld van de permanente magneet
tegenwerkt. Hierdoor wordt het juk minder magnetisch. Omdat het juk minder magnetisch wordt,
wordt de arm niet meer tegen het juk aangetrokken, maar laat deze los. De kleefkracht valt weg. De
uitschakelveer is nu sterk genoeg om de linkerkant van de arm omhoog te tippen. Met het omhoog
komen van de arm door de uitschakelveer wordt een pinnetje omhoog geduwd, wat het systeem
verder ontgrendeld. Met deze ontgrendeling wordt een meerpolige schakelaar omgezet om de hele
stroom uit te schakelen. Dit noemen we het trippen van de schakelaar.
Vroegere aardlekschakelaars waren spanningsonafhankelijk. Dit betekent dat de stroom opgewekt
door de secundaire wikkeling (detectorspoel) groot genoeg moet zijn om de schakelaar om te laten
zetten. Een aardlekschakelaar zou op een lekstroom van 10mA moeten reageren. Met een verschil
van 10mA krijg je maar een heel klein magnetisch veld, wat weer opgemerkt moet worden door de
secundaire spoel die het hele tripsysteem in werking moet stellen. De kleefkracht kan hierdoor maar
heel klein zijn. Dit heeft als nadeel dat de arm snel los is van zijn juk. Kleine schokken zijn dan al
genoeg om de kleefkracht teniet te doen met als gevolg dat de aardlekschakelaar eruit springt
zonder dat er lekstroom is. Een ander nadeel van deze hele gevoelige afstelling is dat elke kleine
extra kleefkracht al effect heeft. (luchtvochtigheid -> water condenseren op arm -> arm plakt op juk)
De eerste aardlekschakelaar had geen extra spanning nodig om de aardlekschakelaar te laten
werken. De spanningsafhankelijke schakelaar heeft dit wel. Hierbij wordt de stroom die de
secundaire wikkeling voelt opgemerkt door een extra schakeling. Deze extra schakeling wordt gevoed
door een aparte bron, waardoor een sterker signaal afgegeven kan worden aan het tripsysteem
zodat deze omschakelt. Hierdoor hooft het tripsysteem niet zo gevoelig afgesteld te zijn, dat kleine
schokken al voor activatie kunnen zorgen. Dit zorgt voor een stabielere aardlekschakelaar.
Er zijn nog steeds verschillende aardlekschakelaars (verschillende parameters).
- Aanspreekstroom: lekstroom waarbij de ALS reageert/uitschakeld.
- Aanspreektijd: hoe lang duurt het tot de ALS reageert.
- Piekstroomvastheid: Bij welke piekstroom blijft ALS nog funcitoneren (onregelmatigheid in
stroomnet)
- VERDER: frequentie wisselstroom (50-60Hz), nominale gebruiksspanning (220-230V),
nominale stroom.
, HC Elektrische veiligheid .
Veiligheid: een compromis tussen technische haalbaarheid, praktische toepasbaarheid en
commerciële aanvaardbaarheid.
Veiligheidsaspecten in een ziekenhuis: Beveiliging en toegangsbeheer, Brandveiligheid, Bekwaam- en
bevoegdheid van de bediening van medische apparatuur, Keurmerken en certificering (KEMA),
Stralingsveiligheid.
De instanties IEC, NEC en NNI zijn hebben de taak om richtlijnen op te stellen m.b.t. elektrische
veiligheid binnen een ziekenhuis als het gaat om specifiek patiëntveiligheid. Nooit en te nimmer mag
een patiënt te komen overlijden door een onveilig apparaat. Alle genoemde instanties werken samen
om te kijken naar werkbare protocollen, richtlijnen, praktische toepasbaarheid en bovenal
patiëntveilige apparatuur.
Gevaren door elektriciteit, gekeken naar de patiënt.
- Directe aanraking, bijv. door de geleiders van het voedingsnet (230V) of toestel dat door een
defect onder spanning staat
- Indirecte aanraking, bijv. door een te hoge lekstroom van een apparaat of slechte
(elektrische) isolatie
- Brand ten gevolge van bijv. een te hoge stroomdoorgang
- Explosie ten gevolge van vonkvorming
- Secundaire ongevallen, bijv. door een schrikreactie na een elektrische schok (denk aan
stoten of ergens vanaf vallen)
Stroomdoorgang door het lichaam:
- Opzettelijk
Toegevoerde stromen zijn in de regel functioneel, elektrisch stimuleren (pacemakers,
spierstimulators) of diathermie (snijden en coaguleren)
- Onopzettelijk
Toegevoerde stromen kunnen voortkomen uit defecten in apparatuur of installatie (directe
aanraking), lekstromen (indirecte aanraking) of manipulatiefouten (incorrecte menselijke
handelingen)
5 effecten zijn bepalend voor ongewenste elektrocutie bij stroom door het lichaam.
1) Stroomsterke en stroomdichtheid
Een hoge stroomsterkte alleen (hoeveelheid Ampére door je lichaam) of een hoge stroomdichtheid
(Ampére per opppervlakte) betekent niet altijd dat het negatieve gevolgen heeft. Denk aan
elektrochirurgie (=diathermie).
2) Frequentie van de stroom
Niet iedere frequentie leidt tot elektrocutie: 50Hz is hier in ieder geval de meest ongunstige voor het
menselijke hart. Verderop in de presentative hierover meer.
3) Tijdsduur van de stroomdoorgang
Hoe langer je bij een ongunstige stroomsterkte en stroomdichtheid i.c.m. 50Hz (of in de buurt
daarvan) in een bepaalde situatie verkeert, des te slechter zijn de patiëntkansen op overleving.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller denicejacobs. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $11.75. You're not tied to anything after your purchase.
