Zekeringen

Onderwerpen:

  • Inleiding
  • Nominale waarde
  • Soorten zekeringen
  • Zekeringen controleren
  • Praktijksituatie met een defecte zekering

Inleiding:
Er loopt een wirwar van draden door de auto. Deze draden lopen op veel plaatsen dicht langs metaal. Het kan gebeuren dat er een draad beschadigd en doorschuurt, waardoor het geleidende materiaal in contact komt met het metaal van de carrosserie. Er kan dan kortsluiting ontstaan. Er kunnen ook talloze andere redenen zijn waardoor er kortsluiting kan ontstaan, bijv. door het verkeerd aansluiten van bedrading, interne sluiting in componenten en het indringen van vocht in stekkers en regelapparaten. Ook kan een zekering van een te lage waarde, of het aansluiten van teveel verbruikers aan één plusdraad leiden tot een defecte zekering.

Zekeringen dienen ter beveiliging tegen overbelasting en kortsluiting. We vinden zekeringen op verschillende plaatsen in de auto. Meestal zitten ze allemaal op een centrale plek in het dashboard aan de bestuurders- en / of bijrijderszijde achter het dashboardkastje, maar soms vinden we ook zekeringen in een kunststof houder op de accu of in een zekeringenkast in de kofferbak.

Op deze pagina gaan we dieper in over de soorten zekeringen in de personenauto’s en de manieren om defecte zekeringen op te sporen.

Nominale waarde:
Zekeringen hebben allemaal een nominale waarde, met andere woorden: een maximaal toelaatbare stroomsterkte; deze staat aangegeven op de bovenkant van de zekering, (bijv. 10 Ampère). Dat betekent dat er een stroom doorheen kan lopen tot 10A. Wanneer er een hogere stroom dan 10A doorheen loopt door overbelasting, een elektrisch defect of kortsluiting, wordt het geleidende contact in de zekering zodanig verhit, zodat deze uiteindelijk smelt. De stroomkring is nu onderbroken.
Er kan zo geen stroom meer door dat circuit lopen, waardoor beschadiging van draden en onderdelen door de kortsluiting wordt voorkomen. Voordat men de zekering vervangt, moet eerst de oorzaak bekend zijn. Een zekering gaat niet zomaar kapot. Hier volgen enkele oorzaken van een defecte zekering:

  • Er kan een verkeerde zekering zijn gemonteerd: in plaats van een 20 A zit er een 10 A;
  • Er zijn te veel verbruikers op één zekering aangesloten, bijv. bij achteraf ingebouwde accessoires. De zekering, maar ook de bedrading is hier niet op berekend. Vervang de zekering dus niet zomaar door één van een hogere waarde, want de kans is groot dat de bedrading wordt overbelast;
  • Het elektrische component achter de zekering heeft een probleem: denk aan versleten / zwaar bewegende lagers in de interieurventilator, of een hoge wrijvingsweerstand in de raamrubbers waardoor de raammotor zwaarder wordt belast. In beide gevallen gaat dit gepaard met een hogere stroomsterkte, die wellicht tegen de nominale waarde aan zit;
  • Er is een “af en toe” kortsluiting, zoals twee versleten draden in een portier- of kofferbakrubber. Tijdens het openen en sluiten hiervan raken de geleidende gedeeltes in twee draden elkaar, met kortsluiting tot gevolg.

Wanneer de zekering defect blijft gaan nadat deze gemonteerd is, kan er sprake zijn van kortsluiting. Met een proeflamp kan gezocht worden naar de locatie van de kortsluiting. Op de pagina kortsluiting zoeken met de proeflamp wordt beschreven hoe dit werkt.

Soorten zekeringen:
In personenauto’s vinden we meestal steekzekeringen. De steekzekeringen zijn er in zes verschillende groottes. In de onderstaande afbeelding zijn de verschillende zekeringen te zien. Op een desktop, laptop of (grote) tablet zijn de zekeringen in ware grootte afgebeeld. In de legenda staan de afmetingen en de nominale waardes vermeld.

Afmetingen (l*b*h):

  • Micro2: 9.1 × 3.8 × 15.3 mm
  • Micro3: 14.4 × 4.2 × 18.1 mm
  • Low-mini: 10,9 x 3,81 x 8,73 mm
  • Mini: 10,9 x 3,6 x 16,3 mm, 
  • Normaal: 19,1 x 5,1 x 18,5 mm
  • Maxi: 29,2 x 8,5 x 34,3 mm

Stroomsterktes (A):

  • Micro2: 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30
  • Micro3: 5, 7.5, 10, 15
  • Low-mini: 2, 3, 4, 5, 7,5, 10, 15, 20, 25, 30
  • Mini: 2, 3, 4, 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30
  • Normaal: 1, 2, 3, 4, 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40
  • Maxi: 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120

Hieronder zijn nog enkele soorten zekeringen afgebeeld die we in personenauto’s tegenkomen. Cardridge zekeringen komen we voornamelijk tegen in Japanse en Koreaanse auto’s, glaszekeringen zien we veel bij achteraf ingebouwde pluskabels voor verstekers, hoge vermogenszekeringen kunnen we zowel in de zekeringenkasten in het interieur als in in een kastje bovenop de accu tegenkomen. De laatste variant wordt gebruikt voor o.a. de koelventilator vanwege het hoge elektrische vermogen.

Cartridge zekeringen
Glaszekering
Hoge vermogenszekeringen
Hoge vermogenszekeringen

De zekeringen kunnen in het uiterlijk iets afwijken t.o.v. de bovenstaande afbeelding. Iedere fabrikant gebruikt bijvoorbeeld nét een andere tint groen en sommigen passen een gekleurde kunststof behuizing over een hoge vermogensweerstand toe, waar anderen ervoor kiezen om de smeltdraad zichtbaar te maken en de nominale waarde in het metaal te ponsen.

Zekeringen controleren:
Op het moment dat verbruikers in de auto niet meer functioneren, controleren we in de meeste gevallen in eerste instantie de toestand van de desbetreffende zekering.

  • Onderweg kan men in de zekeringenkaart (meestal aangebracht in de zekeringenkast zoals in de onderstaande afbeeldingen, of op de sticker in het klepje, of in het instructieboekje) vinden welke zekering er van welke verbruiker is;
  • In de werkplaats kan men in de werkplaatsdocumentatie of elektrische schema’s (of een combi van beiden) de verklaring terugvinden.

Pas op met het één voor één uittrekken van de zekeringen. Sommige verbruikers moeten zijn aangesloten op een spanningsbron. Bij het demonteren kan er een (ongevaarlijke) storing optreden, kan de digitale of analoge klok op het dashboard resetten etc. Wanneer men meetapparatuur voorhanden heeft, is het beter om met metingen de defecte zekering op te sporen in plaats van de zekeringen na het eruit trekken optisch te controleren.

Meting met de multimeter (1):
Met de voltmeter kunnen we de spanning op beide geleidende zijdes van de zekering ten opzichte van massa meten. Bij een zekering die in orde is zullen we op beide zijden nagenoeg dezelfde spanning meten. In dit geval bedraagt deze spanning 13,2 volt.

Omdat aan beide kanten van de zekering de spanning hetzelfde is, weten we dat hij goed geleidt. De spanning vanaf de plus van de accu wordt dus goed doorgegeven naar de verbruiker.

We kunnen ook het spanningsverschil over een zekering meten. Wanneer de verbruiker waaraan de zekering is gekoppeld is uitgeschakeld, loopt er vanzelfsprekend geen stroom. Het spanningsverschil is dan ook 0 volt.

Bij een ingeschakelde verbruiker loopt er stroom vanaf de zekering naar de verbruiker. Vanwege de (zeer lage) interne weerstand van de zekering, wordt er ook een beetje spanning opgenomen. Deze spanning verliezen we, maar is gelukkig minimaal. In de afbeelding meten we een spanningsverschil van 6,4 milliVolt, oftewel: 0,0064 volt.

In de tabel op de pagina “spanningsval over zekeringen” kunnen we vinden dat er een stroom van ongeveer 2 Ampère door de zekering naar de verbruiker loopt.

Deze meting kan handig zijn als men op zoek is naar een clandestiene verbruiker.

Wanneer we te maken hebben met een defecte zekering, zullen we aan één zijde de boordspanning meten (in het voorbeeld 13,2 volt) en aan de andere zijde 0 volt. De spanning wordt door de zekering dus niet doorgegeven naar de verbruiker. In de onderstaande afbeelding zijn de metingen op de defecte zekering te zien.

Meting met de proeflamp (2):
Een snelle manier van het controleren van de zekeringen is het controleren met een proeflamp. De proeflamp bestaat uit een puntig uiteinde (waarmee op de contactenpunten op de zekering wordt gemeten), een behuizing met daarin een lampje (buislampje of LED) en een massadraad met aan het uiteinde een krokodillenklem. De krokodillenklem monteren we aan een goed massapunt en met de pluszijde gaan we één voor één de zekeringen langs. Op alle contactvlakken van de zekeringen waar spanning op staat, gaat het lampje in de behuizing branden. De hoogte van de spanning is in dit geval niet van belang: er staat óf de boordspanning (tussen de 11 en 13,8 volt) óf 0 volt op. In het laatste geval blijft de proeflamp uit.

In de volgende afbeelding zien we dat de proeflamp níet brandt. Op het bovenste contact wel. Dat betekent dat deze zekering defect is.

Brandt de proeflamp op beide zijden van de zekering niet? Dan staat er waarschijnlijk geen spanning op de zekering. Dat kan komen doordat het contact van de auto niet is ingeschakeld, of de verbruiker niet van spanning wordt voorzien. In het laatste geval kunnen we de zekering eruit trekken zonder storingen te veroorzaken en optisch, of met een ohmmeter controleren.

De weerstandsmeting op een zekering is in de onderstaande twee afbeeldingen weergegeven. De weerstand bij een goede zekering is ongeveer 0,1 Ohm (zeer laag). Bij een defecte zekering is er geen verbinding tussen beide meetdraden en bedraagt de weerstand oneindig hoog. De ohmmeter zal dit als OL of als 1. aangeven.

Zekering in orde
Zekering defect

Praktijksituatie met een defecte zekering:
Iedereen die een auto rijdt, bezit of eraan sleutelt kan ermee te maken hebben: er is een zekering doorgebrand. Zoals eerder al is beschreven, gaat een zekering niet uit het niets kapot. Meestal is er iets aan de hand: er is kortsluiting ontstaan ín een elektronische verbruiker, in de bedrading of de stekkers, óf er is een elektrische overbelasting ontstaan door een mechanisch probleem. In deze paragraaf gaan we dieper in op een praktijksituatie.

Het volgende probleem is ontstaan: de claxon niet meer. Bij het indrukken van de claxonschakelaar (meestal de airbagmodule in het midden van het stuurwiel of op de richtingaanwijzer) gebeurt er niets. Als eerste zoeken we in het serviceboekje de zekeringenkaart en positiebeschrijving op. In de onderstaande afbeelding is het volgende getoond:

  • linksboven: posities van de zekeringen, aangeduid met een nummering van 1 t/m 90;
  • rechtsboven: de onderdelen waar de zekeringen voor zijn. Een verklaring van deze icoontjes staat meestal ook op een bladzijde beschreven;
  • rechtsonder: de nominale zekeringwaardes;
  • linksonder: een foto van de zekeringenkast.

Omdat we een probleem hebben met de claxon, zoeken we deze op in het overzicht en in de zekeringenkast. De juiste zekering is met rood omkaderd. Na het vervangen van de juiste zekering (uiteraard door een 15 A zekering) klapt hij direct op het moment dat de claxon wordt bediend.

Overzicht van zekeringenposities, nominale waardes en een foto van de zekeringenkast

In de werkplaats kan men de elektrische schema’s raadplegen om te zien hoe de claxons zijn geschakeld. In het volgende schema zien we het stroomcircuit van de claxon:

  • vanaf klem 30 wordt door het contactslot A183 de voeding (klem 30) van de claxonrelais bekrachtigd;
  • het claxonrelais (rechtsboven) schakelt in zodra schakelaar S15 sluit (dit is de claxonschakelaar welke de bestuurder bedient);
  • Bij het bedienen van de claxonschakelaar gaat er een stroom door de spoel van het relais lopen en wordt de hoofdstroom ingeschakeld. De stroom loopt via zekering F57 naar beide claxons (B2-I en B2-II).

Omdat de zekering er direct uit klapt zodra de claxons worden ingeschakeld, is er vermoedelijk een kortsluiting. Door een proeflamp over de zekering aan de sluiten kunnen we dit vaststellen:

  • brandt de lamp flauw bij ingeschakelde claxons, dan is er sprake van een serieschakeling en niet van kortsluiting;
  • een fel brandende proeflamp geeft aan dat er sprake is van kortsluiting: de proeflamp krijgt een directe voeding en massa en brandt op 12 volt, dus op vol vermogen.

Bezoek de pagina: Kortsluiting opsporen met de proeflamp voor uitleg over het stellen van een diagnose.

Elektrisch schema claxon

In de onderstaande twee schema’s zijn twee situaties te zien: het stroomverloop bij een goed werkend systeem en bij kortsluiting.

  1. bij ingeschakeld contact (door contactslot A183) wordt het claxonrelais op pin 30 van spanning voorzien. De claxonschakelaar is ingedrukt en de stuurstroomgedeelte van het claxonrelais is bekrachtigd (groen). De hoofdstroom (rood) vindt nu zijn weg via het relais (uitgang klem 87) en zekering F57 naar de twee claxons (B2-I en B2-II). De claxons zijn ingeschakeld en geven een geluid;
  2. nu is er sprake van kortsluiting. Op de plusdraad van de rechter claxon (B2-II) is verbonden met massa. Er is nu een directe verbinding tussen de plus (uitgang relais) en massa. Om te zorgen dat de stroomsterkte niet tot honderden Ampères oploopt wat de bedrading en componenten zal doen beschadigen, onderbreekt de zekering het pluscircuit bij het overschrijden van de 15 A.

De kortsluiting zou in werkelijkheid een doorgesleten plusdraad kunnen zijn welke in contact komt met de carrosserie van de auto. Dit kan gebeuren nadat de kabelboom onjuist in zijn klemmetjes / houdertjes is terug gemonteerd na demontagewerkzaamheden van de bumper en het voorfront. Of na een aanrijding, waarbij de bedrading bekneld is geraakt.

Stroomverloop door de schakelaar (groen), relais en claxons (rood)
Kortsluiting (oranje) tussen de voedingsdraad claxon en masa