artikel

Het TN-stelsel: hoe zit het ook alweer?

elektrotechniek

De meest toegepaste aardingsstelsels zijn het TT- en het TN-stelsel. Dit artikel gaat in op het TN-stelsel.

Het TN-stelsel: hoe zit het ook alweer?

Door Sjef Cobben

Bij grotere installaties is een TN-stelsel nodig. In een TN-stelsel is een punt van de voedingsbron met aarde verbonden. De metalen gestellen van de installatie zijn door middel van beschermingsleidingen met dit punt verbonden.

Tip: Installatie Journaal heeft een gratis kennisvideo over aarding

Voordeel TN-stelsel

Een groot voordeel van het TN-stelsel is dat de aardfoutstroom niet door aarde loopt maar alleen via leidingen. Dit vergroot de betrouwbaarheid van de aardingsvoorziening aanzienlijk. Het TN-stelsel kent diverse uitvoeringsvormen zoals:

  • TN-C-stelsel
  • TN-S-stelsel
  • TN-CS-stelsel

TN-C-stelsel

De toepassing van het TN-C-stelsel is niet aan te bevelen. In het TN-C-stelsel zijn de functies van de PE-leiding (beschermings- of veiligheidsaardleiding) en de N-leiding (nulleiding) gecombineerd tot een PEN-leiding. Dit spaart een geleider en is daardoor een iets goedkopere uitvoering. Het heeft echter ook nadelen, zeker ten aanzien van diverse EMC-aspecten. Daarnaast kan een stelsel ook niet in zijn totaliteit als TN-C worden uitgevoerd omdat aan de doorsnede van een PEN-geleider minimale eisen zijn gesteld. Kleinere doorsneden dan 10 mm2 koper of 16 mm2 aluminium zijn niet toegestaan. Dan moet splitsing van de PEN-geleider plaatsvinden en ontstaat het TN-CS-stelsel. In dit stelsel wordt in het begin nog een PEN-geleider toegepast, maar vanaf een bepaald punt weer de afzonderlijke PE- en N-geleider. Verder is er nog het TN-S-stelsel waarbij in de gehele installatie de N- en PE-geleider van elkaar zijn gescheiden en geïsoleerd. Uit technisch oogpunt is dit het beste systeem om toe te passen. Hieronder de schematische weergave van TN-stelsels.

Hoogspanningsinstallaties

Bij hoogspanningsinstallaties zijn er meer mogelijkheden ten aanzien van de toegepaste stelsels en ook de optredende aanrakingsspanning variëren hierdoor. Gezien de hoge voedende spanning is er bovendien een reëel gevaar ten aanzien van stapspanningen. Daarom is er voor hoogspanningsinstallaties een uitgebreidere lijst met definities voor alles wat met aarding te maken heeft. De diverse stelsels verschillen in principe alleen door de wijze waarop het sterpunt met aarde of juist niet met aarde is verbonden. De mogelijkheden zijn:

Stelsel met geïsoleerd sterpunt

Systeem waarbij de sterpunten van transformatoren en generatoren niet opzettelijk met aarde zijn verbonden. X (zie afbeelding 2.4) is dus een open verbinding of een hoge impedantie ten behoeve van signalering, meting of beveiliging.

Met blusspoel geaard stelsel

Systeem waarbij ten minste één sterpunt van een transformator of aardingstransformator via een blusspoel is geaard. X is dus een blusspoel waarvan de inductiviteit moet worden afgestemd op de aardcapaciteit van het stelsel. Hierdoor kan de aardfoutstroom worden gereduceerd tot een minimale waarde.

Laagohmig geaard stelsel

Systeem waarbij ten minste één sterpunt van transformator, aardingstransformator of generator is geaard, en wel rechtstreeks of via een impedantie die zo is ontworpen dat bij een aardfout op een willekeurige plaats de grootte van de foutstroom zeker leidt tot automatische uitschakeling.

Stelsel met tijdelijke aarding van sterpunt of van fase met lage impedantie

Systeem met geïsoleerd sterpunt of met blusspoelaarding waarbij in geval van een niet zichzelf blussende aardfout een sterpunt of fasegeleider van de hoofdstroomkring enkele seconden na het optreden van een aardfout rechtstreeks of laagohmig wordt geaard.

Basisschema van middenspanningsnet

 

Grootte aardfoutstroom

De grootte van de aardfoutstroom is dus sterk afhankelijk van het toegepaste stelsel. Dit heeft ook gevolgen voor de optredende aanrakingsspanningen bij een aardfout. Een grote aardfoutstroom heeft grotere aanrakingsspanningen tot gevolg. Doordat de aanrakingsspanningen echter snel en effectief gesignaleerd worden, wordt ook sneller uitgeschakeld.

Lees ook: Het TT-stelsel: hoe zit het ook alweer?

Reageer op dit artikel