Draadbreuk
De gevaren van een draadbreuk is afhankelijk van welke en waar een ader breekt.
Fase breuk
Eenfase
Wanneer de fase breekt in een eenfase circuit is er verder geen gevaar.
Driefase
Wanneer een van de fase breekt zal dit bepaalde problemen veroorzaken.
Bij motoren kan dit aanloop problemen veroorzaken. Ook bij draaiende motoren kunnen problemen onstaan door de onbelans. De nulleider is hier niet aanwezig.
Kookplaten kunnen niet of beperkt functioneren.
De eenfase groepen op de getroffen fase zullen niet meer werken.
Nulleider breuk
Indien de nuldraad van een driefase distributie kabel breekt zal dit gevolgen hebben op de fase spanningen na de breuk. De nulleider balanceert het circuit.
De fase spanningen zijn afhankelijk van de stroom door iedere fase. Als de nul wegvalt dan valt ook de balancerende functie weg. De fase welke de laagste stroom levert zal dan de hoogst spanning t.o.v. de nuldraad hebben na de breuk.
Bij een eenfase aansluiting kan de stroom wegvallen. De nul draad krijgt een spanning die door de onbelans van de andere fase belastingen na de nulbreuk. Dus de spannaning L-N kan lager of hoger worden dan 230 V. Iedere spanning die meer afwijkt dan 10 % is verdacht. Meet ook de N-PE spanning. Deze zal niet meer dan 24 V moeten zijn.
Ook kan als de nuldraad na de kWh-meter verbreekt een spanning krijgen van 230 V door ingeschakelde verbruikers.
Bij een TN-S aansluiting zal dit gelijk zijn als bij TT.
Een nuldraad breuk kan dus tot gevaarlijke situaties leiden.
Om de nul te kunnen bewaken kunnen we een sterpunt maken via 3 weerstanden, 1%, naar iedere fase en de sterspanning van dit punt vergelijken met de nul-draad.
Een nulbreuk is de meest gevaarlijke fout die kan ontstaan. Dit kan potentieel brand veroorzaken.
Aardleiding breuk
In Nederland gebruiken we een TT aardsyteem. Een breuk zal pas merkbaar zijn als er een defect optreedt welke een spanning op de aardleiding zet. Deze zal dan een spanning opbouwen welke bij aanraking een schok veroorzaakt.
Hoewel de water en gasleiding met de aardleiding verbonden worden, dient gezegt te worden dat in nieuwbouw kunststof water- en gasleidingen binnen komen en dus alleen de leidingen in huis geaard worden na de meter.
We kunnen de spanning tussen nul en aarde meten. Deze zal in de praktijk enkel volts zijn.
Een andere manier van testen bij TT is om voor de aardleks een lamp van > 40 W tussen L en PE aan te sluiten. Deze zal dan vrijwel normaal moeten oplichten.
PEN draad breuk
PEN staat voor Protective Earth and Neutral. Deze draad is een onderdeel van het TN-C syteem.
Hoewel in Nederland ongebruikelijk worden er in veel landen TN-C distributie gebruikt. De aarde wordt dan door de distributie trafo geleverd en gezaamlijk met de nul gecombineerd tot een PEN draad.
Bij de klant wordt deze omgezet naar TN-C-S voor de meter waarbij we dan een gescheide nul- en aarddraad hebben. Er kan dan dubbel of vierpolig geschakeld worden terwijl er een werkende aardleiding blijft. De aardleiding wordt wordt ook met de water- en gasleiding verbonden.
In the USA wordt deze in de groepenkast gescheiden die direct na de meter komt. De hoofdschakelaar schakelt alleen de beide fasen. Sub groepenkasten worden 4 draads gevoedt.
The killing ground
Hoewel dit systeem veilig lijkt is dat zeker niet het geval.
Wanneer de PEN draad breekt zal de stroom stoppen met lopen, maar de spanning blijft aanwezig. De nuldraad zal omdat deze nu zweeft de fase spanning krijgen via gebruikers en omdat er een galvanische verbinding is tussen nul en aarde maar niet meer met de pendraad zal ook de aardleiding deze spanning krijgen waardoor metalen delen de volle fase spanning kunnen krijgen.
Als we metalen delen van b.v. een wasmachine aanraken of de kast van de PC kunnen we een schok krijgen doordat we met echte aarde verbonden zijn.
Alleen de electrische verbing met de water- en gasleiding kan deze spanning wegvoeren. Als de breuk hierdoor overbrugt word kunnen zeer grote stromen door de water- en gasleiding lopen. Het is zelfs mogelijk dat we de breuk niet eens opmerken.
Bewaking
We kunnen de volgende zaken bewaken:
- Fase spanningen
- Lijn spanningen
- Nul breuk
- N-PE spanning
Dit is vooral van belang bij bovengronds LS verbindingen.