Aanraking met de aarde vs Aardfout: Begrijpen van de Verschillen en Beschermingsmethoden

Wat is een aardfout en een grondfout?

Aardfout:

Een aardfout treedt op wanneer er een onbedoelde verbinding (fout) ontstaat tussen een live geleider en de grond of het neutrale punt. Bij dergelijke fouten stroomt de stroom direct naar de grond. Dit kan in verschillende vormen voorkomen, zoals een enkel lijn-aan-grond fout (L-G), dubbele lijn-aan-grond fout (LL-G) of drievoudige lijn-aan-grond fout (LLL-G).

Aardfouten zijn bijzonder ernstig omdat ze kunnen leiden tot een grote hoeveelheid foutstroom. Als deze hoge stroom niet binnen de gespecificeerde tijd snel wordt weggenomen, kan dit significant schade toebrengen aan energie-installaties, waaronder transformatoren, kabels en schakelapparatuur. Daarom is snelle detectie en isolatie van aardfouten cruciaal voor systeembescherming en -veiligheid.

Opmerking:

Het aardpunt moet correct worden verbonden met de bron en effectief worden geaard. Bovendien, wanneer een live geleider in contact komt met de grond (bijvoorbeeld valt op de grond), creëert dit een onbedoelde pad naar de grond. Deze situatie wordt meestal aangeduid als een grondfout—een type open-circuit- of lekkagefout waarbij de stroom van de geleider naar de aarde stroomt.

Oorzaken van aardfouten:

• Isolatieverlies: Degradatie of verlies van dielektrische eigenschappen in isolatiematerialen door ouderdom, oververhitting of besmetting.

• Fysieke schade aan ondergrondse kabels: Mechanische schade tijdens graafwerkzaamheden of bouwwerkzaamheden, of waterinbreng in kabelgreppels, wat kan leiden tot isolatie-inbraak.

• Kabeloverbelasting: Excessieve stroom die oververhitting veroorzaakt, wat de geleider kan doen smelten of doorsnijden, waardoor hij in contact komt met de grond.

• Natuurlijke verstoringen:

• Bomen die op elektriciteitslijnen vallen.

• Wateroploop of -stroom over isolatoren, wat kan leiden tot flitsoverslag.

• Dieren of vogels die tegelijkertijd een live geleider en een geaarde structuur raken, waardoor een geleidende weg wordt gecreëerd.

Bescherming tegen aardfouten:

Om het energie-systeem te beschermen, worden beschermrelais gebruikt om afwijkende omstandigheden te detecteren en het bijbehorende circuitbreaker te laten uitschakelen.

Meettransformatoren—zoals stroomtransformatoren (CT's) en spanningstransformatoren (PT's)—worden gebruikt om respectievelijk de systeemstroom en -spanning te meten. Deze signalen worden doorgestuurd naar beschermrelais, die de gemeten waarden vergelijken met vooraf ingestelde drempelwaarden.

Als de stroom of spanning de vooraf ingestelde limiet overschrijdt, activeert het relais en stuurt een uitschakel-signaal naar de circuitbreaker om het defecte gedeelte te isoleren en de fout te elimineren.

Gewone relais die worden gebruikt voor aardfoutbescherming zijn:

• Stroomgebaseerde relais:

• Overstroomrelais

• Instantane overstroomrelais

• Aardfoutrelais

• Spanningsgebaseerde relais:

• Overspanningsrelais

• Overfluxingsrelais

Grondfout:

Een grondfout is een type open-circuit-fout dat optreedt wanneer een stroomvoerende kabel of geleider breekt en in contact komt met de aarde of met een geleidend materiaal dat in contact staat met de aarde. In zo'n scenario, onder radiale stroomomstandigheden, wordt de belastingskant van het systeem losgekoppeld van de bron.