Netztypen

TN System

In einem TN System ist der Sternpunkt des speisenden Transformators geerdet.  An diesem Sternpunkt wird eine Nullung durchgeführt.Nach der Ausführung des Schutzleiters werden TN Systeme unterschieden in TN C Systeme, TN C S Systeme und TN S Systeme.

TN C System

In einem TN C System wird ein PEN Leiter eingesetzt, der gleichzeitig Schutzleiter (PE) und Neutralleiter (N) ist.

Weil über einen Neutralleiter bei ungleichmäßiger Belastung der Außenleiter Strom fließt, besteht zwischen den an einen PEN Leiter angeschlossenen leitfähigen Gehäusen von Betriebsmitteln und der Erde in der Regel eine Spannung, die sich nach dem ohmschen Gesetz aus dem Widerstand des Leiters ergibt.

Wenn ein PEN Leiter in einer Installation unterbrochen wird, liegt an den leitfähigen Gehäusen der nach der Unterbrechungsstelle angeschlossenen Geräte – bedingt durch die Verbindung vom Außenleiter zum PEN Leiter im Gerät – die volle Außenleiterspannung gegen Erde an, also bis zu 230 V.

Ein TN C System ist nur noch zulässig bei Leitern mit einem Querschnitt von mindestens 10 mm² Kupfer oder 16 mm² Aluminium. Die Beschränkung wurde festgelegt, um die Wahrscheinlichkeit eines unterbrochenen PEN Leiters gering zu halten. Für Altinstallationen mit geringerem Querschnitt besteht kein Bestandsschutz.

Im TN C Netz können keine Fehlerstromschutzschalter eingesetzt werden, da für deren korrekte Funktion prinzipbedingt ein vom Erdungsleiter getrennter Neutralleiter erforderlich ist.

TN CS System

Ein TN C S System ist vom Transformator aus zunächst wie ein TN C System aufgebaut. An einem bestimmten Punkt, spätestens ab der Stelle, an der der geforderte Mindestquerschnitt des PEN Leiters (> 10 mm²) unterschritten werden soll, wird der PEN Leiter in Neutralleiter und Schutzleiter aufgeteilt. Diese werden separat weitergeführt und dürfen im weiteren Leitungsverlauf nicht mehr zusammengeführt werden.

Dieses System ist bei Gebäudeversorgungen in Deutschland weit verbreitet. Die Trennung von Schutzleiter und Neutralleiter findet zumeist im Hausanschlusskasten statt. In Bereichen, in denen Schutzleiter und Neutralleiter getrennt geführt sind, wird laut gültiger VDE der Einbau eines Fehlerstromschutzschalter gefordert.

TN S System

In einem TN S System sind separate Neutralleiter und Schutzleiter vom Transformator bis zu den Verbrauchsmitteln geführt.

Ein TN S System ist sicherer als andere TN Systeme. Die Probleme, die dort aus einem unterbrochenen PEN Leiter resultieren können, treten hier nicht auf, die Schutzmaßnahme ist immer gewährleistet. Der Einsatz erfolgt vorwiegend in größeren gewerblichen Anlagen, die üblicherweise mit Mittelspannung versorgt werden und mit eigenen Transformatoren ausgestattet sind.

TT System

In einem TT System ist der Sternpunkt des einspeisenden Transformators wie in einem TN System geerdet, der an die elektrisch leitfähigen Gehäuse anderer Betriebsmittel angeschlossene Schutzleiter aber nicht bis an diesen Sternpunkt geführt, sondern separat geerdet.

Die Schutzmaßnahme Schutzerdung ist problematisch, da zum schnellen Ansprechen der Überstromschutzeinrichtung sehr hohe Ströme nötig sind, wofür wiederum niedrigste Erdungswiderstände benötigt werden. Will man stärkere Stromkreise haben, so muss man auf Fehlerstromschutzschalter zurückgreifen. Auch bei der Fehlerstromschutzschaltung ist die Auslösestromstärke von den Erdungsbedingungen abhängig.

IT System

Die leitfähigen Gehäuse der Betriebsmittel sind in einem IT System wie in einem TT System oder TN System geerdet, der Sternpunkt des einspeisenden Transformators jedoch nicht.

Ein erster Isolationsfehler zwischen einem Außenleiter und einem der Erde stellt eine Erdung dieses Leiters dar. Es besteht dann weiterhin weder eine gefährliche Berührungsspannung zwischen leitfähigen Gehäusen und der Erde, noch ein über die Erde geschlossener Stromkreis zum Transformator. Jedoch wird durch die dadurch entstehende Spannungsüberhöhung der beiden "gesunden" Phasen deren Isolation stark beansprucht. Innerhalb weniger Stunden sollte der Fehler deshalb behoben werden.

Im Falle eines IT System mit Isolationsüberwachung wird der Widerstand von den Außenleitern und des Neutralleiters gegen Erde ständig durch ein Isolationsüberwachungsgerät gemessen, welches Fehler meldet und bei entsprechenden, nicht notrelevanten Aggregaten zur Abschaltung führt. Ein weiterer Erdschluss einer der beiden anderen Phasen stellt einen Kurzschluss dar, welcher durch die Überwachungseinrichtungen abgeschaltet wird. Somit ist ein IT System einfehlersicher und somit in dessen Ausfallsicherheit wesentlich erhöht.

Man setzt diese Netzart zum Beispiel in Mittelspannungsnetzen der Eigenbedarfskraftwerksversorgung und in Operationssälen von Krankenhäusern ein.