Ein Beitrag zur rechnerischen Bestimmung von ...

Diplomarbeit Grundlagen
2.4.3. TN-System
R B
Z Zul
Z PEN
Z ÜF
R A
Gabbauer Anton Seite 15
L 1
L 2
L3 PEN
RA.....Ausbreitungswiderstand am fehlerbehafteten Betriebsmittel
RB.....Betriebserdung (Ausbreitungswiderstand der Trafo-Sternpunkterdung)
ZÜF....Fehlerübergangswiderstand
ZZul....Widerstand der Zuleitung zum Fehlerort
ZPEN..Widerstand des PEN-Leiters
Abbildung 8: Fehlerstromkreis bei sattem Körperschluss
(Fehlerübergangswiderstand ZÜF≈0) im TN-C-System mit Ersatzschaltung
Das Prinzip des TN-Systems besteht darin, den Neutralleiter (Sternpunktleiter)
auch als Rückleiter für einen etwaigen Fehlerstrom zu benutzen. Das bedeutet,
dass alle Körper der Betriebsmittel zwar weiterhin direkt geerdet werden können,
jedoch zusätzlich mit diesem Neutralleiter, der dadurch die Bezeichnung „PEN-
Leiter“ erhält, verbunden werden.
3 Varianten:
TN-C-System: Neutralleiter und Schutzleiter sind im PEN-Leiter vereinigt;
TN-S-System: Neutralleiter und Schutzleiter sind separate Leiter, die mit dem
Trafo-Sternpunkt verbunden sind;
TN-C-S-System: Kombination der beiden Varianten
Eigenschaften:
Durch den Zusammenschluss der Erdungsanlagen über den PEN-Leiter wird der
Ausbreitungswiderstand der Gesamtanlage erheblich verringert, wodurch höhere
Fehlerströme erreicht werden. Dies ermöglicht kürzere Abschaltzeiten der
Überstromschutzorgane und damit ein kürzeres Anstehen der Fehlerspannung am
Betriebsmittel.
Durch den, im Verhältnis zum Ausbreitungswiderstand des fehlerhaften
Betriebsmittels und der Betriebserdung der Trafo-Station, sehr niederohmigen
PEN-Leiter fließt der größte Teil des Fehlerstroms. Dadurch fließt trotz höherem
Gesamtfehlerstrom im Vergleich zu TT-Systemen ein kleinerer Strom über die
Erdung des Betriebsmittels selbst und bewirkt damit eine kleinere Fehlerspannung
UF (bzw. UPT).
R B
U n
3
I F
R A
U F