Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 27-11-2024

AARDFOUT

betekenis & definitie

(Fr.: defaut de (mise à la) terre; Du.: Erdfehler; Eng.: earth fault) of aardsluiting, een niet gewenste verbinding van een stroomvoerende geleider met aarde, als gevolg van een defect in het isolatiemateriaal.

Op de plaats van de fout kan de verbinding zeer weinig weerstand hebben (volledige aardsluiting) dan wel een zodanige waarde hebben, dat men van een onvolledige aardsluiting spreekt. In een met aarde verbonden stroomstelsel is ten gevolge van deze aardfout de grootte van de aardfoutstroom zowel afhankelijk van genoemde waarde van de weerstand als van de bedrijfsspanning en de weerstand/impedantie van het circuit welke deze stroom doorloopt. Bij een niet met aarde verbonden draaistroom/wisselstroomstelsel (zwevend net) is de aardfoutstroom naast de drie bovengenoemde factoren mede afhankelijk van de netcapaciteit. In een geaard stroomstelsel neemt de aardfoutstroom veelal de waarde aan van een kortsluitstroom, hetgeen in enkele gevallen kan leiden tot driefasensluitingen bijv. in verdeelinrichtingen. Dubbele aardsluiting, d.w.z. een fout in twee geleiders in een niet met aarde verbonden stroomstelsel leidt veelal eveneens tot kortsluitstromen.In geval van een geaard net worden aardfoutstromen tijdig door een beveiligingsmiddel afgeschakeld. Bij een zwevend net kan in eerste instantie worden volstaan met een zgn. aardfoutsignaalinrichting; het defecte deel van de installatie dient echter wel zo spoedig mogelijk buiten bedrijf te worden gesteld. Aardfoutstromen in zwevende netten zullen in het algemeen laag en niet direct gevaarlijk zijn (zie Netfout).

Aardfoutschakelaar of gestelsluitingsschakelaar, een schakelaar die automatisch uitschakelt wanneer er in de installatie een aardfout optreedt. Een overschrijden van een bepaalde waarde van de stroom of spanning doet de schakelaar, die alleen in laagspanningsinstallaties wordt toegepast, aanspreken. De schakelaar met aardlekbeveiliging treedt in werking ten gevolge van de stroom naar aarde. Een andere schakelaar, met gestelspanningsspoel, spreekt aan onder invloed van de spanning die door een defect tussen metalen delen en aarde staat en waarvan de waarde van 42 V overschreden wordt.

Het eerstgenoemde type, dat volgens het differentiaalprincipe werkt, heeft het type met gestelspanningsspoel (Heinisch-Riedl) praktisch geheel verdrongen. De schakelaar met aardlekbeveiliging vindt o.a. toepassing, indien een voldoend lage waarde van de verspreidingsweerstand van de aardelektrode niet of moeilijk kan worden bereikt en in geval dat klasse 0-toestellen bij een defect gevaar kunnen opleveren in de buurt van min of meer geaarde delen, zoals centrale-verwarmingsradiatoren.

Het meest gangbare type met een aanspreekstroom van 30 mA is voorts een uitstekende beveiliging tegen brand, vooral in oude installaties met metalen schuifbuis, waar aardfoutstromen over verbindingsstukken plaatselijk een sterke oververhitting kunnen geven. Wegens de kleine aanspreekstroom van 30 mA en de natuurlijke lek in de installatie mag slechts een beperkt deel der installatie achter deze schakelaar worden aangesloten. Momenteel is de schakelaar ontwikkeld in combinatie met een overbelastings- en kortsluitbeveiliging. Tevens zie Aardsluiting; Differentiaalbeveiliging; Veiligheidsaarding.

Aardfoutsignaalinrichting, inrichting die signaleert indien in een niet met aarde verbonden net een aardfout optreedt. Het deel van de installatie waarin de aardfout aanwezig is, behoeft niet direct uit bedrijf te worden genomen. Het is duidelijk dat zolang deze aardfout niet is verholpen, een volgende aardfout in een andere fase van de installatie een foutstroom veroorzaakt die maximaal de waarde van de tweefasenkortsluitstroom kan bereiken en derhalve de kortsluitbeveiligingen in twee installatiedelen, bijv. circuits of groepen doet aanspreken (dubbele aardfout).



In laagspanningsnetten worden deze signaalinrichtingen direct na de transformator aangebracht, waarbij de eenpolige uitvoeringen rechtstreeks tussen het sterpunt van de transformator en aarde worden geschakeld; de driepolige uitvoeringen worden tussen de drie fasen en aarde aangesloten. Veelal zijn deze signaalinrichtingen in laagspanningsnetten gecombineerd met een meetinstrument dat de waarde van de isolatieweerstand aangeeft. Zodra een bepaalde, van te voren ingestelde, waarde onderschreden wordt, wordt een akoestisch signaal in werking gesteld.

In hoogspanningsnetten kan de signaalinrichting worden aangesloten door middel van spanningstransformatoren, die ten behoeve van aardfoutsignalering aan de secundaire zijde met drie extra wikkelingen zijn uitgevoerd. Deze hulpwikkelingen worden in open driehoek geschakeld. Zowel de primaire als de secundaire wikkeling zijn met aarde verbonden. Bij volkomen aardsluiting in het hoogspanningsnet is de spanning aan de open driehoek 100 V, in normale toestand is er geen spanning tussen deze punten.

De tot dusver genoemde methoden bewaken een geheel net achter een transformator of generator. Voor verbruikers die rechtstreeks dus zonder transformator op een niet met aarde verbonden net van een energieleverend bedrijf zijn aangesloten, betekent dit dat een aardfout in het net van het stroomleverend bedrijf kan leiden tot een aardfoutsignalering bij de verbruiker (afhankelijk van de plaats van de aardfout). Omgekeerd kan het aardfoutsignaleringssysteem van het stroomleverend bedrijf nadelig beïnvloed worden door een aardfoutsignaleringsmethode zoals tot nu besproken. Teneinde een en ander te voorkomen kan beter gebruik gemaakt worden van kabelringtransformatoren. De signaalinrichting treedt dan alleen in werking indien de aardfout zich in de eigen (particuliere) installatie bevindt. Men kan zelfs door middel van deze kabelring-

stroomtransformatoren ieder afgaand veld afzonderlijk signaleren, hetgeen, ofschoon kostbaar, zeer doeltreffend is met betrekking tot het snel lokaliseren van de fout. De aanspreekstroom van het signaleringsrelais wordt ten minste 20% beneden de waarde van de capacitieve aardsluitstroom van het net ingesteld.

< >