Veiligheid

In een amateurstation werk je met netspanning, voedingen met grote condensatoren, soms hoge spanningen en antennes buiten op het dak. Dit hoofdstuk gaat over de gevaren daarvan en hoe je jezelf beschermt.

Elektrische schok

Gevolgen

Bij een elektrische schok loopt er stroom door je lichaam. Die stroom veroorzaakt het letsel. Hoe ernstig dat is, hangt af van hoe groot de stroom is, welke weg hij door het lichaam neemt en hoe lang hij loopt.

• Verkrampen van spieren: je hand klemt zich om de draad en je kunt niet meer loslaten. Zo duurt de schok langer.
• Hartkamerfibrilleren: het hart gaat ongecoördineerd trillen en pompt vrijwel geen bloed meer rond. Dit is levensgevaarlijk. Een stroomweg door de borst (van hand naar hand, of van hand naar voet) is daarom het gevaarlijkst.
• Ademstilstand: de ademhalingsspieren kunnen verkrampen.
• Brandwonden: op de plaatsen waar de stroom in- en uittreedt, en ook inwendig langs de stroomweg.
• Door schrikken kun je ook vallen, bijvoorbeeld van een ladder.

Al een kleine stroom door de borst kan dodelijk zijn. Neem elke spanning boven de veilige laagspanning daarom serieus, ook de 230 V van het lichtnet.

Voorzorgsmaatregelen

• Werk spanningsloos: stekker uit het stopcontact, niet alleen de schakelaar uit. Een eenpolige aan/uit-schakelaar kan in de nulleiding zitten. Omdat een Nederlandse stekker twee kanten op in het stopcontact past, kan de fase dan nog in het apparaat staan.
• Ontlaad condensatoren en controleer met een meter dat er geen spanning meer staat.
• Moet je toch meten aan een apparaat onder spanning: werk met één hand en houd de andere hand weg (bijvoorbeeld in je zak). Dan kan er geen stroom van hand naar hand door je borst lopen.
• Gebruik geïsoleerd gereedschap en meetpennen en draag geen metalen sieraden. Sta op een droge houten vloer of een isolerende mat; een betonvloer of plavuizen houden vocht vast en staan in verbinding met de aarde.
• Werk liefst niet alleen, zodat iemand kan helpen of hulp kan halen.
• Laat de aarding van apparaten intact en houd behuizingen dicht.
• Iemand zit vast aan een spanningvoerende draad? Raak het slachtoffer niet aan, want dan krijg je zelf ook een schok. Eerst de spanning uitschakelen: netstekker eruit of de groep uit. Alleen de aan/uit-schakelaar van het apparaat is niet genoeg, want die kan in de nul zitten. Help pas daarna en bel 112.

Netvoeding

Fase, nul en aarde

Geleider	Kleur (huidig)	Functie
Fase	bruin	voert de netspanning (230 V ten opzichte van aarde)
Nul	blauw	retourgeleider; is in het verdeelnet met aarde verbonden
Aarde (beschermingsaarde, randaarde)	geel/groen	veiligheid: verbindt metalen kasten met aarde; voert normaal geen stroom

Achtergrond: in heel oude installaties (van vóór ongeveer 1970) zie je nog andere kleuren, zoals groen voor de fase en rood voor de nul. Ga er bij oude bedrading dus nooit blind van uit dat de kleuren kloppen.

Ook de nul is niet veilig om aan te raken: door spanningsval over de leidingen kan er spanning op staan, en omdat een stekker twee kanten op past, weet je niet zeker welke draad in het apparaat fase is. Welke pool fase is, bepaal je het betrouwbaarst door te meten, niet door naar kleuren te kijken. Met een spanningzoeker (schroevendraaier met neonlampje) brandt het lampje alleen op de fase.

Belang van een goede aarding

Een apparaat met een metalen behuizing (klasse I) heeft een netsnoer met drie aders en een randaardestekker. De geel/groene draad verbindt de kast met aarde.

• Het doel van de aarding: de metalen kast blijft op aardpotentiaal. Raakt door een isolatiefout de fase de kast, dan loopt de foutstroom via de aarddraad weg en komt de kast niet onder gevaarlijke spanning. Meestal schakelt de beveiliging in de huisinstallatie dan ook af. Let op: 'de zekering spreekt aan' is níet het doel van de aarding. Een zekering spreekt alleen aan bij een stroom boven zijn waarde.
• Zonder (goede) aarding blijft de kast na zo'n fout gewoon onder netspanning staan. Wie de kast aanraakt, krijgt dan de volle stroom door het lichaam.
• Haal daarom nooit de aarddraad los (bijvoorbeeld om brom op te lossen) en gebruik geen verloopstekker zonder randaarde.
• Een goede veiligheidsaarde is nog geen goede hf-aarde: een lange aarddraad heeft bij hf een hoge impedantie.

Zekeringen

Een zekering (veiligheid) onderbreekt de stroom als die te groot wordt, bijvoorbeeld bij kortsluiting. Zo voorkomt hij brand en verdere schade.

Soort	Code	Gebruik
Snelle zekering	F (fast)	brandt al bij een korte overstroom door; voor gevoelige onderdelen zoals halfgeleiders en meetinstrumenten
Trage zekering	T (traag)	verdraagt een korte hoge inschakelstroom; voor apparaten met een transformator, grote elco's of motor

Een voeding met een grote transformator en grote elco's trekt bij het inschakelen kort een veel grotere stroom dan normaal. Een snelle zekering van de normale waarde zou dan bij elke keer inschakelen doorbranden. Daarom: een trage zekering.

Op een zekering staat bijvoorbeeld T 2A (trage zekering van 2 A) of F 500mA (snelle zekering van 500 mA).

Regels:

• Vervang een zekering altijd door dezelfde waarde én dezelfde soort (snel of traag).
• Brandt een zekering door, zoek dan eerst de oorzaak. Een zwaardere zekering of een stukje draad ("overbruggen") geeft brandgevaar.
• Trek eerst de stekker eruit voordat je een zekering vervangt.

Waarde van een zekering kiezen

Bereken eerst de normale stroom met I = P / U (afgeleid van P = U · I). Kies dan een zekering die iets boven die stroom ligt: hij mag bij normaal gebruik niet doorbranden, maar moet bij een fout wel snel aanspreken.

Voorbeeld 1: een voeding neemt maximaal 690 W uit het 230 V-net. I = 690 / 230 = 3 A. Een zekering van 4 A (traag) is geschikt; 2 A brandt bij normaal gebruik door, en 16 A (de groepszekering) beschermt het apparaat niet.

Voorbeeld 2: een transceiver neemt maximaal 276 W op uit een 13,8 V-voeding. I = 276 / 13,8 = 20 A. In de plusleiding van de voedingskabel past een zekering van bijvoorbeeld 25 A.

Geladen condensatoren

Afvlakcondensatoren (elco's) in een voeding blijven na het uitschakelen nog geladen, soms lang. Bij voedingen voor buizenversterkers kan dat een dodelijke spanning zijn; ook de elco's aan de netkant van een schakelende voeding staan op een gevaarlijke spanning.

• Een ontlaadweerstand (bleeder) parallel aan de condensator ontlaadt die na het uitschakelen automatisch. Vertrouw daar niet blind op: de weerstand kan defect zijn.
• Ontlaad een condensator via een weerstand met een geïsoleerde aansluiting, en controleer daarna met een meter dat de spanning nul is.
• Het belangrijkste is dát je ontlaadt voordat je gaat werken. Wachten of zekeringen verwijderen is niet genoeg. Direct kortsluiten met een (geïsoleerde) schroevendraaier kan, maar geeft een grote vonk en kan de condensator en het gereedschap beschadigen. Via een weerstand is beter.

Een bleeder verbruikt continu vermogen. Voorbeeld: 1000 V over 100 kΩ geeft I = 1000 / 100 000 = 0,01 A = 10 mA en P = 1000 V · 0,01 A = 10 W. Hij moet dus een flinke belastbaarheid hebben.

Hoge spanningen

• Buizeneindtrappen werken met anodespanningen van honderden tot enkele duizenden volts. Die spanning is levensgevaarlijk; één aanraking kan dodelijk zijn.
• Een vonk of vlamboog bij hoge gelijkspanning kan blijven staan en brandwonden veroorzaken.
• Bescherming: een gesloten, geaarde behuizing, veiligheidsschakelaars die de spanning uitschakelen als de kast opengaat, voldoende afstand, condensatoren ontladen en nooit onder spanning in zo'n apparaat werken.
• Ook op de antenne-uitgang van een zender kan bij groot vermogen een hoge hf-spanning staan, vooral bij een eindgevoede antenne of een antenne-aanpassingseenheid. Raak de antenne niet aan tijdens het zenden.

Bliksem

Gevaren van blikseminslag

• Een blikseminslag geeft in zeer korte tijd een enorme stroom (tienduizenden ampères) en zeer hoge spanningen.
• Een antennemast is een hoog, spits, metalen en geaard object en wordt daardoor vaker getroffen.
• Ook een inslag in de buurt kan via de antenne, de coaxkabel en het lichtnet hoge spanningspieken in je apparatuur brengen. Gevolg: kapotte apparatuur, brand en gevaar voor personen in de shack.

Bescherming

• Bij naderend onweer: coaxkabels losnemen van de apparatuur (liefst buiten de shack of aan aarde leggen) en de netstekkers eruit. Niet zenden en niet aan de antenne werken.
• Aard de antennemast en de mantel van de coaxkabel buiten, bij binnenkomst van het huis.
• Een bliksemafleider (overspanningsafleider, bijvoorbeeld met een gasontlader) in de coaxkabel leidt spanningspieken naar aarde af. Hij beschermt niet volledig tegen een directe inslag.
• Gebruik voor de antenneaarding een eigen aardpen. Laat een echte bliksembeveiligingsinstallatie aanleggen door een vakman; die zorgt ook dat de verschillende aardingen in huis volgens de voorschriften worden uitgevoerd.

Uitvoering van de aarding

• Gebruik een dikke geleider (veel koper), zodat hij de grote stroom kan verwerken.
• Maak de leiding zo kort en recht mogelijk. Een lange leiding of scherpe bochten hebben zelfinductie; bij de zeer snelle bliksemstroom ontstaat daardoor een hoge spanning, zodat de bliksem kan overslaan naar andere delen (bijvoorbeeld de huisinstallatie).
• Verbind de leiding met een aardpen die diep in vochtige grond zit.
• Gebruik niet de mantel van de coaxkabel of de randaarde van een stopcontact als bliksemafleiding: dan leid je de bliksemstroom juist je huis in.

Examentips

• Het is de stroom door het lichaam die het letsel veroorzaakt. Gevaarlijkst: een stroomweg door de borst (hand–hand).
• Kleurcode: bruin = fase, blauw = nul, geel/groen = aarde.
• Traag (T) bij hoge inschakelstroom (transformator, elco's). Snel (F) voor gevoelige onderdelen.
• Zekeringwaarde: I = P / U, dan de eerstvolgende waarde erboven. Nooit zwaarder dan voorgeschreven, nooit overbruggen.
• Condensatoren blijven geladen: ontladen via een weerstand en natmeten.
• Werken aan een apparaat: stekker eruit, niet alleen de schakelaar uit.
• Bliksemaarding: dik, kort, recht, naar een aardpen. Bij onweer: coax los, stekker eruit.