Verdeelinrichting

Een verdeelinrichting, verdeelkast of groepenkast is een plek van waaruit de elektrische stroom verdeeld wordt over verschillende toestellen of lichtpunten in een gebouw.

De voeding wordt meestal aangeleverd door een energiebedrijf en komt in het pand binnen op de hoofdstop. Dit is een smeltveiligheid die de hele verdeelkast beveiligt. Deze hoofdstop kan alleen vervangen worden door een erkend installateur en is meestal verzegeld.

Van de hoofdstop gaat de voeding meestal via de energiemeter naar de hoofdschakelaar. Vanuit deze hoofdschakelaar wordt de stroom verdeeld over een aantal groepen (automaat of smeltveiligheid in de meterkast) die elk weer een of meer toestellen of lichtpunten verzekeren. De zekeringswaarde (thuis meestal 16 ampère) of het toepassen van aarding (thuis altijd) wordt voorgeschreven in de Nederlandse NEN-1010 of het Belgisch Instituut voor Normalisatie.

De richtlijnen voor de technische uitvoering van zo'n verdeelinrichting zijn Europees bepaald. Ze worden steeds ingewikkelder, mede doordat een aantal "stroomverbruikers" (particulieren) uit milieu-overwegingen nu ook "stroomproducenten" worden als hun zonnepanelen en/of windmolens meer energie opwekken dan nodig voor eigen gebruik. De stroom moet dus in twee richtingen worden beveiligd.    

Soorten

Er zijn twee soorten verdeelinrichtingen;

• T.T.A.: Type Tested Assembly - deze worden door een onafhankelijk laboratorium getest.
• P.T.T.A.: Partly Type Tested Assembly - deze worden door de fabrikant of panelenbouwer getest.

Elektrische veiligheidsklasse

De klasse-indeling elektrische arbeidsmiddelen is gemaakt om bepaalde elektrische eigenschappen van arbeidsmiddelen/apparaten aan te geven en vervolgens in welke omstandigheden deze gebruikt mogen worden. Niet ieder elektrisch arbeidsmiddel is geschikt voor elke gebruiksomgeving. Elektrotechnici - zoals bijvoorbeeld keurmeesters van elektrische arbeidsmiddelen - gebruiken deze indeling om te kunnen beoordelen op veiligheid. Reparateurs geeft het informatie over bepaalde te gebruiken onderdelen. De indeling loopt van de laagste klasse 0 tot de hoogste klasse III.

Klasse 0
Stekkers met 2 aansluit pinnen. Ze lijken op die van klasse II, de isolatie is echter enkelvoudig. Deze stekkers zijn te herkennen aan de twee individuele aders van het snoer. In deze laagste klasse is er meestal maar een enkelvoudige afscherming tussen de elektrisch geleidende delen en gebruiker. Om deze reden is zo’n apparaat of object - bijvoorbeeld een schemerlamp - erg kwetsbaar. Het geeft een minimale bescherming. Bij een defect zouden metalen delen onder spanning kunnen komen te staan. Apparaten in deze klasse zijn daarom alleen geschikt in een droge schone ruimte zoals een Woonkamer. Klasse 0 objecten worden steeds vaker vervangen door die van klasse II.

Klasse I
Voor apparaten met aarding zijn de metalen delen aan de zijkant van de stekker het belangrijkst. Metalen delen van apparatuur die in deze klasse vallen worden verbonden met een aardbeschermingsleiding. De zogenaamde aarde. Mocht er een defect ontstaan dan kan de stroom relatief veilig worden afgevoerd en de aardlekschakelaar in een meter-, bouw- of zwerfkast afschakelen. Soms wordt op dergelijk apparaat een rondje met aardingsteken afgebeeld.

Klasse II
Stekkers met twee aansluit pinnen. Om de geïsoleerde geleiders zit een extra isolerende mantel. Apparaten die in deze groep vallen zijn dubbel-geïsoleerd of hebben een extra sterke isolerende behuizing. Deze klasse is te herkennen aan het verplichte dubbel-isolatie teken dat erop staat, het dubbele vierkantje.

Klasse III
Contactstop voor een klasse III apparaat. Dit is de hoogste klasse. De apparaten in deze groep werken op een extra lage spanning van minder dan 50 Volt wisselspanning. Bijvoorbeeld 42 of 24 Volt. De spanning komt dan van een veiligheidstransformator. Er is ook veilige apparatuur die op 120 Volt gelijkspanning werkt. Bij klasse III apparatuur wordt speciaal stekker-materiaal toegepast. Apparaten in deze klasse zijn herkenbaar aan het symbool van een ruitje met III er binnenin.

Veiligheid

De meest veilige vorm van werken met een elektrisch apparaat is die op eenaccupack of batterij werken. De acculaders zelf dus niet.

Let op! Veiligheid is een relatief begrip. "Veilige" klasse III apparatuur is in een brand- en explosie gevaarlijke omgeving — zie ATEX — nog altijd levensgevaarlijk. Zo ook accu-apparatuur en bijvoorbeeld een zaklantaarn.

Doehetzelf-elektriciteit

Energieomzetting
Energie, in welke vorm dan ook, kan omgezet worden in een andere vorm van energie. Met name elektrische energie kan in vele vormen van energie worden omgezet. Bij een omzetting van de ene vorm van energie naar de andere vorm kan geen energie verloren gaan. Wel komt het voor dat een deel van de energie wordt omgezet in een vorm van energie die niet gewenst is. Deze energie in niet-gewenste vorm, wordt 'verlies' genoemd.

Energietransport
Bij het opwekken van elektriciteit, dus van elektrische energie, in een elektriciteitscentrale, vindt de eerste energieomzetting plaats. Een elektriciteitscentrale gebruikt brandstof voor de stoomturbine. De brandstof zoals kolen, gas of olie zorgt ervoor, dat het water in de centrale tot stoom wordt verhit. De onstane stoom in de turbine drijft een groot aantal schoepen aan, waardoor een as gaat draaien. Aan deze as, zit de as van de generator gekoppeld. Doordat de as van de generator gaat draaien, wordt er een elektrische spanning opgewekt. De opwekking gebeurt via dezelfde principe als in een fietsdynamo; met spoelen en magneet.

De opgewekte spanning van de generator wordt naar een verdeelstation geleid, om daar door middel van transformatoren te worden verhoogd tot bijvoorbeeld 150.000 V. Deze hoogspanning wordt vervolgens via bovengrondse hoogspanningsmasten naar een hoogspanningsstation geleid om daar te worden omgezet in bijvoorbeeld een spanning van 10.000 V. Vanaf een hoogspanningsstion wordt vervolgens de spanning door middel van grondkabels naar de transformatorhuisjes, die in alle woonwijken staan, geleid.

In een transformatorhuisje wordt de hoge spanning omgezet in een spanning van 230/240 V. Vanaf het transformatorhuisje worden alle woningen, fabrieken, scholen en dergelijke via grondkabels voorzien van elektrische energie. Tijdens het opwekken van elektrische spanning en ook tijdens het transport, treden er verliezen op. Als eerste treden er verliezen op bij de verbranding van de brandstof voor het verwarmen van het water in de turbine. Niet alle warmte zal voor de volle 100 procent aan het water worden afgegeven. 

Energieverlies
In de transformatoren die zich in de verdeelstations en transformatorhuisjes bevinden, treden verliezen op. Ook in het transportsysteem dat bestaat uit hoogspanningsleidingen, grondkabels, installatiedraad en installatiekabels treden verliezen op.Tot slot zal in de verbruikstoestellen niet alle elektrische energie omgezet worden in die energievorm waarvoor het toestel gemaakt is.  

Kolencentrale Nijmegen
Bij een conventionele kolengestookte centrale, wordt water onder hoge druk in een stoomketel gepompt, en door middel van het stoken van zeer fijn vermalen kool (poederkool) verhit. Daarnaast bestaan er kolencentrales die werken volgens het STEG principe. Daarbij worden de kolen eerst vergast. Het gas wordt in een gasturbine verbrand. De resterende warmte wordt weer gebruikt om stoom te verhitten. 

Het water wordt in verschillende delen van de stoomketel verhit tot deze oververhit stoom is geworden, met een temperatuur van ongeveer 540 graden Celsius en een druk van 180 bar. Als de stoom uit de stoomketel komt wordt deze door een meertrapsstoomturbine geleid, waar de energie in de stoom wordt omgezet in rotatie-energie. De druk en temperatuur van de stoom zijn hierna flink verminderd.

Met rotatie-energie van de stoomturbine wordt een generator aangedreven. De stoom die uit de hogedruk-stoomturbine komt wordt nogmaals door de stoomketel geleid om de energieinhoud weer te verhogen. Vervolgens kan de stoom in de midden- en lagedruk stoomturbines verder expanderen en rotatie-energie leveren. Als de stoom volledig geëxpandeerd is, wordt deze door een condensor geleid; hier wordt de stoom gecondenseerd tot water, zodat de voedingwaterpomp de druk weer op kan voeren en het water weer de stoomketel in kan.

Werking brandstofcircuit
Bij een kolencentrale wordt steenkool gestookt. Omdat deze kool wereldwijd verschilt van samenstelling, worden de verschillende soorten kolen gemengd, zodat aan bepaalde standaarden kan worden voldaan. Op deze manier kan bijvoorbeeld een partij goedkope kolen met een hoog zwavelgehalte worden gemengd met een partij duurdere kolen met een laag zwavelgehalte, zodat in totaal goedkoper gestookt kan worden, terwijl toch aan emissienormen kan worden voldaan.

De losse partijen kolen worden in de buitenlucht opgeslagen op het kolenpark en gemengd op het mengveld. Vanuit het mengveld worden de kolen getransporteerd naar de kolenbunkers. Dit is de werkvoorraad kolen, die in de centrale zelf wordt opgeslagen. Vanuit de kolenbunkers worden de kolen in de poederkoolmolen geleid en heel fijn vermalen. De poederkool wordt met lucht getransporteerd naar de branders in de stoomketel waar, onder een overmaat aan lucht, de kolen verbrand worden.

Doordat in de kolen ook onbrandbare stoffen voorkomen, blijft er in de stoomketel wat as achter en wordt er ook een hoop as meegevoerd met de afgevoerde rookgassen. De bodemas die in de stoomketel achterblijft, wordt afgevoerd en de vliegas uit de rookgassen wordt met een elektrostatisch vliegasfilter afgevangen.

De rookgassen bevatten ook stikstofoxiden; deze worden verminderd door middel van reductie met een katalysator (SCR). Doordat steenkool zwavel bevat, komt er bij de verbranding ook zwaveldioxide vrij; deze wordt afgevangen in de Rookgas Ontzwavelings Installatie (ROI). Tussen de SCR-eenheid en de ROI bevindt zich een elektrostatisch filter waarmee vliegas (stof) wordt afgevangen met een rendement tot 99,95%.

Naast dit alles bevat het rookgaskanaal ook nog een luchtvoorwarmer (LUVO), waar de warmte van de rookgassen wordt overgedragen aan de lucht die voor het verbranden van de kolen wordt gebruikt, waardoor het rendement verhoogd wordt. Een moderne ultra superkritische kolencentrale kan een rendement van 46% halen. Dat wil zeggen dat 46% van de energieinhoud van de kolen wordt omgezet in elektriciteit. Het rendement van oudere centrales ligt vaak niet hoger dan zo'n 37-40%.

Een mentaliteitsverandering

In Groot-Brittannië zijn op 11 september 2008 zes activisten van Greenpeace vrijgesproken in een rechtszaak, aangespannen door energiebedrijf EON. De activisten protesteerden tegen de uitstoot van CO² en de aanleg van een nieuwe kolencentrale in Kingsnorth (Kent) en beklommen op 8 oktober 2007 de schoorsteen van de bestaande centrale.

Zij wilden hun onvrede uiten door met grote letters 'Gordon, bin it' op de schoorsteen te schrijven. Zij kwamen echter niet verder dan slechts 'Gordon', na dreigementen dat zij voor de Hooge Raad gesleept zouden worden. EON wilde de schade van £35.000 op de activisten verhalen, maar zij werden vrijgesproken omdat de jury besliste dat de schade die de kolencentrale aan het milieu toebrengt vele malen groter is dan de schade die de activisten veroorzaakten met de geplaatste graffiti.