dag Sophie,

Die stroom lekt niet zozeer weg de aarde IN, maar de stroom lekt weg VIA de aarde terug naar de bron, in plaats van via de normale weg. 
Grond geleidt weliswaar niet zó goed, maar de Aarde is natuurlijk wel een enorm dikke "draad" en heeft daardoor dus een maar kleine weerstand. 

Vereenvoudigde** voorstelling:


Van de centrale via de bruine draad naar de wasmachine, en via de blauwe draad weer terug: stroomkring gesloten.

Maar bij een probleem in de wasmachine zou de metalen behuizing van die wasmachine onder spanning kunnen komen staan. En dan kan de stroom ook via een ongewenste paralleltak (jouw lichaam en de aarde) terug naar de centrale. 

en dat doet au...
Om dat probleem al enigszins op te vangen gaat er al een speciale aardedraad van de machine naar de aarde. Die heeft een lagere weerstand dan jouw lichaam, dat scheelt alweer wat stroom door jouw lijf. 

En om het bijna helemaal veilig te maken zit er dan in de meterkast een apparaatje dat de stroom die binnenkomt vergelijkt met de stroom die langs de normale weg (blauwe draad) teruggaat. Zit daar een te groot verschil in, dan betekent dat dat er ergens stroom weglekt, en dan wordt de hele installatie spanningsloos gemaakt (beide draden worden onderbroken): en dat apparaat heet dan de aardlekschakelaar. 

**In werkelijkheid is ons lichtnet anders ingericht, met wisselstroom, en drie aparte fasen en één nuldraad, waarbij in het ideale geval de stroom alleen tussen de fasen loopt en zo, maar dat wordt pas interessant als je MBO of HBO elektrotechniek gaat doen. 

Groet, Jan

In het plaatje zie je de stroom door de aardedraad en door de persoon lopen. 

Is dat niet een wel heel toevallige samenloop van omstandigheden eigenlijk? Want als er stroom door de aardedraad gaat, wordt de stroom direct uitgeschakeld (is het niet door de aardlekschakelaar dan is het wel door de zekering). En dan zal er dus ook geen stroom lopen door de persoon. 

In dit geval (een geaard apparaat) gaat er toch alleen stroom door de persoon lopen als die persoon het apparaat heel toevallig aanraakt op het moment dat de fasedraad contact begint de maken met het apparaat?

Dag Sem,

De gewone zekering doet vaak niets om personen te beschermen. Die reageert op echte kortsluiting waarbij er stromen groter dan bijvoorbeeld 16 of 25 ampère gaan lopen. Zulke zekeringen beschermen ook tegen het ontstaan van brand door oververhitting van de electrische installatie.

Aardlekschakelaars reageren al bij 30 mA. Die stroom hoeft niet gelijktijdig door een persoon te gaan. De aardlekschakelaar slaat ook aan wanneer er binnen de wasmachine een stroompje naar de aardaansluiting loopt.

Aardlekschakelaar werkt onmiddelijk als "stroom ingaand ongelijk is aan stroom uitgaand". Dus als iets onderweg een andere weg neemt. Gewone zekeringen ("smeltveiligheid", "stop") laten door hitte, ontstaan door grote stroom door de weerstand, een draadje doorbranden. Dat duurt even. Langer dan jij 16A kan verdragen. De stop was een vroegere veiligheid voor de installatie. De aardlekschakelaar is dat ook maar beschermt sneller en vooral een persoon.

Dag Sem,
Je vraagt: 'Is dat niet een wel heel toevallige samenloop van omstandigheden eigenlijk? [...] In dit geval (een geaard apparaat) gaat er toch alleen stroom door de persoon lopen als die persoon het apparaat heel toevallig aanraakt op het moment dat de fasedraad contact begint de maken met het apparaat?'
Zonder veel praktische, elektrotechnische kennis denk ik dat je hiermee gelijk hebt.
Zie de ** van Jan hierboven.
Groet, Jaap

Niet per se een "heel toevallige samenloop". Vaak genoeg gaat het mis OMDAT mensen met dat apparaat bezig zijn; juist dan schieten dingen los, vallen er spinnewebdraden of inwendige condensdruppels enz op een contactpunt, enz. 

Maar inderdaad, dat is het eerste doel van die aardlekschakelaar, defecte apparaten spanningsloos maken nog vóórdat er personen bij betrokken zijn. 

Groet, Jan

Dag Jan,
Net als met je ** van 17.20 uur blijkt om 07.35 uur de waarde van je praktische vernuft, beter dan mijn schoolse kennis van het onderwerp.
Groet, Jaap

@sem

Ik ben in genoeg woningen geweest waar de aarde ontbrak of niet in orde was. Dan ben je toch blij met een aardlekschakelaar. Deze maakt de tijd heel kort dat er stroom door je loopt (hij begrenst de stroom NIET op 30mA, wat vaak gedacht wordt, stroom wacht namelijk niet op het moment van aanraken).

De aardverspreidingsweerstand mag maximaal 166ohm zijn. Dat betekent dat er meer dan 300mA lekstroom moet zijn om over de 'veilige spanning' heen te gaan: 0,3A × 166ohm ≈ 50V. Maar in een woonhuis wordt er een 30mA aardlekschakelaar gebruikt. De maximale spanning op de aarde zou dus nooit meer dan 5V mogen kunnen worden voordat de aardlekschakelaar aangesproken wordt. Wanneer alles goed werkt zou je dus nooit een schok kunnen krijgen. 

Maar mocht één van de twee dus niet goed werken, heb je tenminste nog iets van beveiliging. En dat gebeurt vaker dan je denkt.

Dag Lucas,

Ik weet niet hoe je dit bedoelt, maar in- en uitgaande draad gaan in de aardlekschakelaar elk door een spoeltje gewikkeld om een gemeenschappelijke kern. 
   

Zijn in- en uitgaande stroom gelijk dan heffen beide geïnduceerde magneetvelden elkaar op, mooi, niks aan de hand. 
Is in één van de spoeltjes de stroom groter dan in de andere dan is er netto wél een (wisselende) flux door die kern. Een derde spoeltje gaat dan stroom voeren.
Is het verschil in in- en uitgaande stroom groter dan 30 mA (in een gewone Nederlandse huisinstallatie) dan wordt de stroom in dat derde spoeltje groot genoeg om een relais open te trekken. 
Dat noem ik "begrenzen" van de lekstroom. 

Bovenstaande staat geheel los van die aardverspreidingsweerstand. Die bepaalt eigenlijk hoe makkelijk een lekstroom alléén via de aardleiding groot genoeg kan worden om die aardlekschakelaar aan te spreken, dus zonder tussenkomt van personen. Is die weerstand oneindig groot (geen aardinstallatie) dan gebeurt er bijvoorbeeld met een defecte waterkoker niks tot iemand die aanraakt. 

Groet, Jan
 

Hi Jan, ik ken de werking van een aardlek, het is mijn werk.

Wat ik bedoel is dat een aardlekschakelaar tijd nodig heeft om uit te schakelen. Als jij een onder spanning staande deel beetpakt, dan is de stroom in eerste instantie zo hoog als dat de weerstand van jouw lichaam toe laat bij die spanning. Dit kan best een stuk meer zijn dan 30mA.

De tijd dat je in aanraking komt met deze hoge stroom is alleen heel kort, want een aardlekschakelaar schakelt heel snel. Maar het is dus niet zo dat er maximaal 30mA door je heen gaat.

Dag Lucas,

Dat geldt niet voor veel lezers hier. Wat jij dus bedoelde is dat de aardlekschakelaar even tijd nodig heeft om te reageren (afvaltijd, aanspreektijd) en dat in die tijd (enkele tientallen tot een paar honderd milliseconden afhankelijk van de lekstroomsterkte) de lekstroom groter kan zijn dan 30 mA. Dat klopt.

Groet, Jan

Dat snap ik. Maar vaak wordt gedacht dat er 'maar' maximaal 30mA door je heen kan gaan. En daarom wilde ik verduidelijken dat een aardlekschakelaar er niet voor zorgt dat er maar maximaal 30mA door je heen gaat, maar het zorgt ervoor dat de tijd dát de stroom die door je heen gaat zeer kort is. Maar de stroom kan zeker veel hoger zijn dsn 30mA, alleen heel kort. Daar is een aardlek bedoelt als persoonbeveiliging voor bedoeld, niet voor het begrenzen van stroom. 

Dag Lucas,

Ik stel voor deze discussie af te sluiten met de conclusie dat een aardlekschakelaar er voor zorgt dat er hoogstens een zeer korte tijd een stroom groter dan 30 mA uit het circuit kan lekken.

Groet, Jan.

Is dit een goede samenvatting: 

De zekering beschermt je huis, terwijl de aardlekschakelaar jou beschermt. 

Of te kort door de bocht? 

@Sem, dat klopt ja.

Een zekering beschermt de bedrading, verbidingen etc.

Een (30mA) aardlekschakelaar beschermt jou. (persoonsbeveiliging)

Maar soms wordt een 300mA aardlekschakelaar ook gebruikt voor brandbeveiliging. Zodat bij een isolatiefout/lekstromen de warmteontwikkeling beperkt blijft. Maar dat laatste kom je niet veel tegen in een woonhuis. Maar soms bijvoorbeeld voor de kabel naar een onderverdeler in een schuur.