Wat voor een stelsel?

Met zulke vermogens/stromen is het vrijwel onmogelijk een TT stelsel te maken.
Ga er maar van uit dat het een TN stelsel is.
Het kan/kunnen ook gecombineerde stroomstelsels zijn, TN-C etc.
Maar dat is afhankelijk van de ouderdom van de installatie.

Als je zelf niet veel kennis van deze materie hebt, dan zou ik de installatie eerst door een deskundige laten inspecteren en nameten.
Vooral het grote gebeuren, je hebt nogal wat 600 (is het geen 630?) Ampere groepen.
Het kleine kun je dan zelf aanpakken.
Het meten van de zeer lage circuitimpedanties moet met zorg gebeuren, je zit zo maar een 1/10 Ohm mis, en dat kan nogal gevolgen hebben.
En je meter verkeerd aansluiten op 16 Ampere valtr wel mee, ik zou het niet graag bij een 600 Ampere zien gebeuren.....

Mijn eerste ingeving na het lezen van je post is dat we praten over een TT stelsel. Maar zoals Toeternietoe schrijft is dit niet gebruikelijk bij dit soort vermogens.

Bij een TN stelsel heb je het vaak over TN-C of TN-S wat staat voor het combineren van aarde/nul (TN-C) of juist separeren van aarde/nul (TN-S). In het laatste geval heb je 5 geleiders nodig van verdeler naar verdeler.

In je schema staat nergens een Nul getekent, ik ga ervan uit dat die er wel is!

Gr. Benthouse

We hebben het hier over een oude installatie, vandaar inderdaad de 600A zekeringen ipv 630. Ik schat dat de boel in de jaren 60 is opgeleverd. Het is nog uitgevoerd volgens de oude filosofie dat je voor kracht geen nul nodig hebt, die is hier dus ook nergens doorgevoerd, TN-C of TN-S is hier dus niet aan de orde, slechts TN of TT.

Ik ben mij ervan bewust dat TT stelsel normaal niet uitgevoerd worden voor deze vermogens, maar ik weet niet of dat iets van de laatste tijd is. Mijn eerste ingeving zegt namelijk dat ik dit toch moet beschouwen als een TT stelsel. Ik heb ook nog nooit een TN stelsel gezien waarbij de aarde gecombineerd werd met verschillende afgaande velden. Ik ben altijd gewend geweest dat de aarde meegevoerd werd met de kabel, ik weet niet in hoeverre het toegestaan is om de aarde te combineren. Zoals ik het nu zie is het een combinatie van TT en TN en ik heb geen flauw idee welke normen ik hiervoor aan moet houden.

Wat betreft het inspecteren door een deskundige, er wordt hier om de drie jaar een NEN3140 keuring uitgevoerd door een profesioneel bedrijf. Toen ik echter de gemeten kortsluit impedantie na keek, waren deze onvoldoende om de zekeringen op tijd te laten aanspreken, er werd in de rapportage echter niet over gesproken. In de rapportage vind ik alleen opmerkingen over ruitjes die niet in de draaizekeringen zitten en wartels die niet dichtgemaakt zijn. Ik heb het keuringsbedrijf uiteraard terug gevraagd voor tekst en uitleg die ze me niet konden geven en ze gaan de metingen opnieuw uitvoeren, maar ik wil wel weten waar ik op moet controleren als ze terug komen.

Daarnaast wil ik ook zelf de mogelijkheid hebben om metingen uit te kunnen voeren. Niet in de laatste plaats omdat bij elke nieuwe kabel die erbij getrokken wordt in je installatie je verplicht bent om naast te meggeren ook een circuit impedantie meting te doen.

Wat de meting betreft, ik ben mij bewust van de gevaren die een verdeler met deze kortsluitvermogens met zich mee brengt. Waar mogelijk meet ik niet direct op de rail, maar achter een kleinere zekering groep. De eventuele meetafwijking neem ik voor lief. De geconstateerde afwijkingen in het meetrapport waren van een dusdanige aard dat als ik bij een meting al binnen de 30% afwijking komt van de nominale aanspreek stroom ik al erg gelukkig ben.

Ik zou eerst een ander keuringsbedrijf nemen, en de huidige een schop onder de k.... geven.
De belangrijkste zaken kunnen de grootste problemen geven.
Dat je 600 Ampère er veel te laat uit gaat, kan brand veroorzaken, de gevolgen laten zich raden.
Dat er brand ontstaat door een ruitje wat weg is bij een diazet is natuurlijk ook mogelijk, dat moeten ze ook melden, maar heeft een veel lagere urgentie.
Als de installatie is uit 1960, dan moet deze voldoen aan de NEN1010 2e druk, het oranje boekje, bijgewerkt tot 1970 dacht ik.

Je hebt een TN stelsel. keurig alle aarden met elkaar doorverbonden.
Wel op toezien dat deze verbindingen nog intakt zijn.
Dat je geen nul hebt, is alleen maar mooi meegenomen.
In de traforuimte is de installatieaarde met de Nul van de laagspanningszijde van de trafo doorverbonden, en gezamenlijk via een aardpen geaard.
Loop eens mee als de netbeheerder in de traforuimte komt, en kijk het eens na. Zij weten ook hoe het uitgevoerd is.

Impedantiemeting.
Ik gaf het al aan, laat het door een deskundig bedrijf doen.
Loop eventueel eens met deze mensen mee als ze metingen uitvoeren.
Weet je welke fout je maakt als je op de hoofdverdeler achter een 16 Ampere zekering de impedantie meet?

We zijn inderdaad op zoek naar een ander keuringsbedrijf, maar daar heb ik pas wat aan bij de volgende keuring. Ik wil het zo snel mogelijk uitgezocht hebben en het huidige keuringsbedrijf gaat het kostenloos nameten.

Waar ik persoonlijk bang voor ben is dat bij een fout de zekeringen er niet of veels te laat uit gaan. Dit betekend dat er een hoge spanning op de metalen omhulsels komt te staan. Gezien de installatie uit de jaren 60 is en de aarding niet op tekening staat, kan ik niet garanderen dat alle aardverbindingen nog goed zijn. Er is dus de mogelijkheid dat er dan potentiaal verschillen van boven de 50 volt in de installatie voorkomen.

Op deze installatie is volgens mij gewoon de NEN1010 van 2007 van toepassing. Sinds de NEN van 2005 is namelijk besloten de huidige NEN voor zowel nieuwe als bestaande installaties te laten gelden. Er zijn wel aparte clausules voor bestaande installaties in de NEN opgenomen. Zie bepaling 11.2 blz 36 in de NEN1010 2007:

Bestaande installaties
Deze norm heeft ook betrekking op bestaande installaties.

Dit houdt in dat deze editie van NEN 1010 in zijn geheel van toepassing is op bestaande installaties met inachtneming van de bepalingen die zijn aangeduid met "Bestaande installaties".

De enige fout die ik kan verzinnen door achter een 16 Ampere zekering te meten, is dat ik ook de impedantie van de zekering mee neem. Dat zal invloed hebben op de meting. Mijn idee is om daarna de zekering ohms door te meten en dat van de gevonden waarde af te trekken. Zie ik hier nog iets over het hoofd?

De trafo ruimten zijn trouwens ook van ons. Wij krijgen 50 kV van de netbeheerder en hebben een intern 12,5 kV net. Vanaf dit net gaan wij weer naar 400 Volt. Het sterpunt is inderdaad geaard, via een koper rail die ter plaatse met de aarde verbonden is en die vervolgens richting de verdelers in het veld gaat. Ik kan alleen niet garanderen dat hij daar aankomt, want ik kan hem ter plaatse niet meer vinden. Of de verbindingen nog intact zijn kan ik niet garanderen, daar wil ik de circuit impedantie voor gebruiken.

Het is hier helaas allemaal niet meer zo overzichtelijk. In vijftig jaar is er een hoop bijgebouwt en weer weggehaald. Als ik er van uit ga dat het een TN stelsel is, dan moet de aardverbinding minstens de helft zijn van de dikste fase leiding. Dat kan ik helaas niet meer aantonen. Ik weet dat er een verbinding is tussen de aardpunten omdat de circuit impedantie op sommige punten voldoende laag is, maar het principe hier is, dat als ergens een nieuwe verdeler wordt geplaatst, dat er dan een aardpen de grond in gaat en dat dan voldoende is. Dat doet mij denken dat er altijd vanuit een TT principe gewerkt is. Degene die ooit het netwerk op gezet heeft is uiteraard hier niet meer werkzaam en van de mensen die hier wel werkzaam zijn, doen de dingen omdat ze het altijd zo gedaan hebben. Ze kunnen me niet meer vertellen wat het idee erachter is.

De enige fout die ik kan verzinnen door achter een 16 Ampere zekering te meten, is dat ik ook de impedantie van de zekering mee neem. Dat zal invloed hebben op de meting. Mijn idee is om daarna de zekering ohms door te meten en dat van de gevonden waarde af te trekken. Zie ik hier nog iets over het hoofd?

Heel goed, maar vergeet ook niet de aansluitdraden naar de zekeringen.
0,01 Ohm meetverschil kan bij jou al grote verschillen geven.

De NEN1010 is in al die jaren niet zoveel aangepast mbt industriële installaties.
Wat in de oude NEN nauwelijks aan de orde komt is dat de zekering er bij kortsluiting/aardsluiting voldoende snel uit moet gaan. Nu zijn er mooie tabellen voor, en wordt het uitgebreid aangehaald, toen stond het ergens in een hoekje.

Als er potentiaalverschillen van meer dan 50 Volt tussen apparatuur en aarde kunnen ontstaan wil dit niet betekenen dat de installatie niet goed is. De tijd is mede bepalend.
Hoe hoger de spanning, hoe korter de tijd.

Ik was me bewust van de ohmse weerstand van de draden naar de zekering, maar aangezien ook die draden beschermd worden door de 600A zekering, wou ik die wel in de circuit weerstand meenemen. Een sluiting boven aan de zekering moet toch ook tijdig afgeschakeld worden. We hebben hier nog die mooie gietijzeren hazemeijer kasten. Bij een sluiting komen die in zijn geheel onder spanning te staan.

Ik vond inderdaad in wat ondersteunde literatuur die ik hier heb (Elektro Installatie 2002/2003) dat de uitschakeltijden die in de NEN1010 gegeven worden, zijn gebaseerd op de spanning die op de installatie kan komen te staan. Zij geven aan dat bij een aanraakspanning tussen de 50 en 75 volt een uitschakeltijd van 5 seconde geldt. Bij een aanraakspanning tussen de 75 en 100 is dat al gedaalt naar 0,72 seconde. De tijden in de NEN1010 zijn erop gebaseert dat je altijd aan de veilige kant zit. Er wordt in Elektro Installatie echter wel aangegeven dat het meten van de aanraakspanning vrij complex is, daarom wil ik me houden aan de handreiking die de NEN1010 hiervoor geeft.

Het grote verschil tussen een TT en een TN stelsel qua aarding, is dat bij een TN stelsel de aardimpedantie gelijk is aan de fase impedantie, bij een fout komt dus ook de helft van de voedingsspanning op het aardgestel te staan. Bij een aanraakspanning van 115 volt geldt een afschakeltijd van 0,4 seconde en dat zie je ook netjes terugkomen in tabel 41A van de NEN1010.

Tabel 41A geeft voor een TT stelsel een afschakeltijd van 0,2 seconde. Dit komt overeen met de afschakeltijd die geldt voor een aanraakspanning bij 220 Volt. De NEN1010 gaat er dus van uit dat het grootste deel van de spanning over de aardweerstand komt te staan. Wat ook een logische aanname is, aangezien de aardimpedantie van de aardpen over het algemeen hoger is dan de fase impedantie

Nou geldt tabel 41A alleen voor WCD's en eindgroepen van 32A of kleiner. Voor distributie groepen stellen ze dat er hogere uitschakeltijden toegestaan zijn. Waar dit precies op gebaseert is weet ik niet. Misschien omdat de kans dat er een verdeler wordt aangeraakt tijdens een aardfout een stuk kleiner is dan de kans dat je toevallig net je waterkoker beet pakt.

Gezien deze vergelijking is dus het belangrijkste verschil tussen TN en TT de aardimpedantie. Nou zou ik als ik de circuit impedantie van tussen fase en aarde vergelijk met de circuit impedantie tussen fase en fase een redelijke inschatting moeten kunnen maken wat de verhouding is tussen de fase en aard impedantie.
Aandachtspunten zijn natuurlijk dat je bij fase fase de impedantie van 2 spoelen in de trafo meeneemt. Daarnaast mag bij deze vermogens de aardimpedantie 2 keer zo hoog zijn als de fase impedantie. Je mag immers de aarde met de helft van de diameter als de fase uitvoeren als je dikker gaat dan 35mm².

Dit zou voor mij een manier kunnen zijn om in te schatten of het stelsel meer in de buurt van een TN dan een TT stelsel komt. Daaruit kan ik dan concluderen of ik me aan de 1 of 5 seconde uitschakeltijd zou moeten houden.

Je bent goed bezig.

Normaal heb je bij een TT bij aardsluiting de halve netspanning op je apparaat staan.
Hou er rekening mee dat bij de grote vermogens de aarddraad de halve doorsnede mag hebben, dan is de impedantie in het aardcircuit hoger dan die in het voedende net. Dit is ongunstig voor je berekeningen.

De 5 secondenregel is volgens mij inmiddels helemaal verdwenen.

Als bij een aardsluiting ergens even spanning op een apparaat komt te staan, dan wordt deze spanning naar alle geaarde apparaten doorgegeven!
De spanning blijft dus niet beperkt tot het apparaat met sluiting, bv je verdeler, maar gaat naar alle geaarde aangesloten toestellen. Dus goed oppassen wanneer je de 5 seconden gaat toepassen, en of het wel kan.

Zie je nu ook dat je vrijwel geen TN stelsel kunt maken.
Je aardverspreidingsweerstand zou dan 25/600= 0,04 Ohm maximaal mogen zijn.
Dit voor de afgaande groepen. Bij je verdeler wordt het nog veel moeilijker
Welke beveiliging zit hier voor? Bij 2000A zou de max Rv 25/2000=0,01 Ohm mogen zijn. Niet te maken

Ik heb het idee dat je in je post TT en TN hebt omgewisseld.

Bij TT komt er juist meer dan de helft van de netspanning op je apparaat te staan, omdat de weerstand van je aardpen over het algemeen hoger is dan je circuit weerstand. Via de spanningsdeling komt de meeste spanning over de grootste weerstand te staan.
NPR5310 blad 35 geeft sowieso aan dat de laagst haalbare weerstand voor een aardpen praktisch gezien zo rond de 0,2 Ohm zit. Een TT stelsel is dus niet praktisch haalbaar bij aansluitingen boven de 40A.
Vandaar dat ik het vermoeden heb dat ze hier ondersteunende potentiaal vereffening in de vorm van koper strip of leiding hebben gelegd. Maar dat brengt me dan weer bij mijn oorspronkelijke punt, is het TT met ondersteunende vereffening of TN met ondersteunende elektroden.

De 5 en 1 seconde uitschakelregel voor distributie panelen staat nog gewoon in de NEN, bepaling 411.3.2.3 en 4.

Bij een fout zal er op alle metalen gestellen, als ook de aarde zelf een spanningsverschil ten op zichte van de aarde ter plaatse van de distributie trafo plaats vinden. De grote vraag is dan hoe snel deze spanning zich afbouwt. Hierbij komt de spanningstrechter rond de aardelektrode kijken. Dan krijgen we weer te maken met de stapspanning . Ik moet eerlijk bekenen dat ik hier niet zo thuis in ben. Ik ken de theorie erachter, maar praktisch heb ik er erg weinig mee te maken gehad. Gezien er hier meerdere aardpinnen aan elkaar gekoppeld zijn, denk ik dat de spanning langzaam wordt afgebouwd en dat de stap spanning daardoor laag zal zijn, maar onderbouwen kan ik het niet. Daarom wil ik me gewoon aan de NEN1010 houden, dan weet ik zeker dat ik goed zit.

Ik denk dat ik met het vergelijken van de fase-aard circuit impedantie met de fase-fase circuit impedantie op de goede weg zit. Dit moet mij een redelijke inschatting kunnen geven of de aanraakspannig bij een fout in de buurt van TN of TT komt. Om een 630A zekering in 5 seconde te laten aanspreken is een stroom van 4800 Ampere nodig, om hem in 1 seconde te laten aanspreken is een stroom van 7000 ampere nodig. De impedanties worden dan 32 mOhm bij 1 seconde en 47 mOhm bij 5 seconde, toch een factor 1,5.

De verdelers achter de 1,3 MVA trafo's zijn trouwens beschermt met een 2000 A circuit breaker. Deze verdelers staan echter in de ruimte achter de trafo, ze zijn dus ter plaatsen met de zelfde aardring verbonden.

Antwoord op mvdk

Op 3 augustus 2011 18:14:27 schreef mvdk:
Sorry dat ik nu eigenlijk op die discussie in dat andere topic verder ga, maar ik had toch nog een vraagje: de kabels die in dat schema aangegeven staan, die hele dikke die met 600Amp beveiligd zijn, dat zijn 3 aderige kabels. Hebben die geen aan beide zijden aangesloten aardscherm ? Dat schema lijkt op een LS distributienet, en daar is dat gebruikelijk. Ik weet niet of meten veel zin heeft, er hoort gewoon genoeg aardkoper te zitten. En bij elke trafo, en elke kast een eigen aardpen, waarvan het wel zinvol is om daarvan de aardverspreidingsweerstand te meten. Zo doen distr. bedrijven dat.

De kabels hebben geen aardscherm, het zijn gewoon drie geleiders. Dit is ook geen onderdeel van een distributie bedrijf, dit is gewoon onderdeel van ons interne distributie net. Het bedrijf bestaat uit meerdere grotere gebouwen. Per gebouw zijn er meerdere aardpennen geslagen (enkele tientallen denk ik). Deze aardpennen zijn met een flinke koperen strip met elkaar verbonden. Deze verbindingen zijn niet echter niet overal even duidelijk. In het oudste gedeelte (1938) zie ik ze bijna niet terwijl in het nieuwere gedeelte (1960) deze veel duidelijker aanwezig is.

Vooral in het oude gedeelte is de installatie meerdere malen flink overhaalt, waardoor er nu geen betrouwbare schema's van de oorspronkelijke situatie meer zijn. Daar het vele overhalen we ook met dingen als kabels van 150 meter, waar een hoogspanningstrafo ter plaatsen veel logischer had geweest.

Bij elke trafo en elke kast een aardpen gaat met deze vermogens sowieso niet afdoende zijn, je krijgt je aardverspreidingsweerstand nooit zo laag dat je met 600A verdelers uit de voeten kan.
Voor een distributie bord in een TT stelsel geldt een maximale uitschakeltijd van 1 seconde, bij 630 zekeringen komt dit neer op een kortsluitstroom van 7kA. Dat geeft een circuit impedantie van 230/7000=0.0328 = 32 milli Ohm. Dat is inclusief de weerstand van je bekabeling.