Das Netzsystem (TN, TT oder IT) bestimmt, wie der Sternpunkt der Versorgung und der PE-Leiter der Anlage mit Erde verbunden sind — und das beeinflusst die Anforderungen an Abschaltzeit, Impedanz und die Wahl der Schutzeinrichtungen.
Einleitung
Das Netzsystem gibt an, wie der Sternpunkt des Versorgungssystems mit Erde verbunden ist und wie die berührbaren leitfähigen Teile der Anlage geerdet sind. Das hat direkten Einfluss auf die Größe der Fehlerströme und damit auf die Anforderungen an Schutzeinrichtungen und Abschaltzeiten.
Die drei Grundsysteme
| System | Versorgung | Installation | Typische Verwendung in DK |
|---|---|---|---|
| TN-S | Sternpunkt geerdet | PE-Leiter durchgehend separat | Neuere Wohn- und Gewerbebauten |
| TN-C | Sternpunkt geerdet | PEN-Leiter (N und PE kombiniert) | Ältere Installationen — in neuen nicht zulässig |
| TN-C-S | Sternpunkt geerdet | PEN bis zu einem Punkt, danach separater PE/N | Übergang in einer bestehenden Anlage |
| TT | Sternpunkt geerdet | Berührbare leitfähige Teile lokal geerdet (eigene Erdungselektrode) | Im Freien/Schrebergarten/Campingplatz |
| IT | Sternpunkt isoliert oder über Impedanz | Berührbare leitfähige Teile geerdet | Krankenhäuser, kritische Anlagen |
Abschaltzeiten (DS/HD 60364-4-41, 230 V)
RCD im TT-System
In einem TT-System ist die Höhe des Fehlerstroms durch den Widerstand des Erders begrenzt. Eine automatische Abschaltung allein über den Leitungsschutzschalter ist deshalb typischerweise nicht möglich, und es ist eine RCD erforderlich. Wahl des Bemessungsdifferenzstroms:
Ableitstromgrenze pro RCD-Stromkreis
Um ein unerwünschtes Auslösen durch summierte Ableitströme vieler Verbraucher zu vermeiden, gilt:
Der Erder — Bauarten und Ausführung
Das Netzsystem (TN/TT/IT) beschreibt die Verbindung zur Erde — aber die Erdverbindung selbst muss physisch mit einem Erder hergestellt werden. Die gängigen Bauarten:
- 01Fundamenterder (Bewehrungserder) — Rund- oder Bandeisen, das in den Beton des Fundaments gelegt und mit der Bewehrung verbunden wird. Die haltbarste und bevorzugte Elektrode im Neubau.
- 02Ringerder — ein Leiter, der in frostfreier Tiefe im Ring um das Gebäude verlegt ist.
- 03Erdspieß (Tiefenerder) — ein oder mehrere Spieße senkrecht in den Boden geschlagen; wirksam dort, wo die tiefere Schicht feucht ist.
- 04Banderder — ein waagerecht in einem Graben verlegtes Band, geeignet dort, wo Staberder nicht eingetrieben werden können.
Die Erder müssen korrosionsbeständig sein (feuerverzinkter Stahl, Kupfer oder nichtrostender Stahl) und einen ausreichenden Querschnitt haben. Die konkreten Mindestmaße und Werkstoffe für Erder und Erdungsleiter gehen aus DS/HD 60364-5-54 und — beim Blitzschutz — aus DS/EN 62305-3 hervor. Schlage die Maße in der geltenden Norm nach.
Erdausbreitungswiderstand — Anforderungen und Messung
Die wichtigste Eigenschaft des Erders ist sein Erdausbreitungswiderstand RA — je niedriger, desto besser kann ein Fehlerstrom abgeleitet werden. RA hängt vom spezifischen Erdwiderstand ab (feuchter Lehm ist niedrig, trockener Sand und Fels sind hoch) sowie von Größe und Tiefe des Erders. Er wird mit dem Spannungsabfallverfahren oder einem Erdschleifenverfahren gemessen.
Es gibt keine universelle RA-Anforderung: In TT-Systemen ergibt sich der zulässige RA daraus, welchen RCD man einsetzen möchte (siehe das Rechenbeispiel unten).
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