Wat is TT in de elektrotechniek?

In de wereld van elektrische installaties is veiligheid het allerhoogste goed. Een van de fundamentele concepten die deze veiligheid waarborgt, is het aardingssysteem. Binnen dit domein is TT een van de belangrijkste en meest voorkomende systeemtypen. De aanduiding "TT" is een internationale codering, waarvan de letters de relatie tussen de stroomvoerende delen en de aarde beschrijven.

De eerste "T" staat voor Terre (aarde) en geeft aan dat het voedende transformatorstation of de generatorsterpunt rechtstreeks is geaard. De tweede "T" staat eveneens voor Terre en slaat op de situatie aan de verbruikerszijde: hier is de metalen behuizing van elektrische toestellen (de blootliggende geleidende delen) verbonden met een lokale aardelektrode, die onafhankelijk is van de aardelectrode van het voedingsnet.

Het kernprincipe van een TT-stelsel is dus dat er twee gescheiden aardingspunten bestaan: één bij de energiebron en één bij de installatie van de gebruiker. Deze opzet brengt een specifieke uitdaging met zich mee. Omdat de twee aardelektroden fysiek gescheiden zijn, kan de aardingsweerstand relatief hoog zijn, wat betekent dat bij een isolatiefout (een "lekstroom" naar de behuizing) de foutstroom niet automatisch groot genoeg is om een klassieke zekering of automaat snel te laten uitschakelen.

Daarom is in een TT-installatie het gebruik van een aardlekschakelaar (verliesstroomschakelaar) niet slechts aanbevolen, maar absoluut verplicht. Dit vitaal apparaat detecteert het kleinste verschil tussen heengaande en terugkerende stroom – een teken van lekstroom naar aarde – en schakelt de kring binnen milliseconden spanningsloos. Op deze manier compenseert het de mogelijke hoge weerstand van de lokale aarding en biedt het een onmisbare beschermingslaag tegen elektrocutie en brand.

Hoe ziet een TT-stelsel eruit in een praktische installatie?

In een praktische installatie begint het TT-stelsel bij het transformatiestation van de netbeheerder. Het secundaire wikkeling van de distributietransformator is in ster geschakeld, waarbij het sterpunt geaard is (NEN). Dit punt is de oorsprong van de neutrale geleider (N). Vanaf hier worden de fasegeleiders (L) en de neutrale geleider naar de aansluiting van de gebruiker gebracht.

De belangrijkste en verplichte component in elke TT-installatie is de aardlekschakelaar (ALS), ook wel verliesstroomschakelaar genoemd. Deze wordt direct na de hoofdschakelaar geplaatst en bewaakt continu het verschil in stroom tussen de fase- en de neutrale geleider. Een verschil duidt op een foutstroom naar aarde, waarna de ALS binnen milliseconden uitschakelt.

De installatie zelf heeft een eigen, lokale aardelectrode. Dit is vaak een aardpen, aardplaat of funderingswapening die in de grond wordt aangebracht. Aan deze electrode wordt de aardingsgeleider (PE) verbonden. Alle metalen mantels van apparaten, stopcontacten en leidingen worden via de beschermingsgeleiders naar deze lokale aarding geleid.

Het kritieke kenmerk is dat de PE van de installatie elektrisch gescheiden is van de neutrale geleider (N) en van de aardverbinding van het net (NEN). Er is dus geen directe elektrische verbinding tussen de lokale aarding van het gebouw en de aangeleverde neutraal. De enige verbinding tussen deze twee 'aarden' is via de grond zelf, wat een hoge weerstand heeft.

De werking is als volgt: bij een isolatiefout (bijvoorbeeld een fase die de behuizing van een wasmachine raakt) vloeit er een foutstroom via de PE-geleider en de lokale aardelectrode naar de aarde. Door de hoge weerstand van de aardingslus is deze foutstroom te klein om een zekering te laten uitschakelen. De aardlekschakelaar detecteert dit lek echter onmiddellijk en schakelt de voeding uit, waardoor gevaar voor elektrocutie wordt voorkomen.

Welke beveiligingen zijn verplicht en hoe test je ze?

In een TT-stelsel zijn specifieke beveiligingen verplicht gesteld door de NEN 1010. De primaire verplichting is de toepassing van een aardlekschakelaar (ALS) of verliesstroomschakelaar op elke groep. Deze moet een nominale uitschakelstroom (IΔn) hebben van maximaal 30 mA voor stopcontact- en verlichtingscircuits. Voor de hoofdaansluiting is vaak een ALS met 300 mA of 500 mA verplicht als brandbeveiliging.

Daarnaast blijft bescherming tegen overstroom verplicht door middel van zekeringen of installatieautomaten (smeltveiligheden of automaten). Deze beveiligen de leidingen tegen overbelasting en kortsluiting. Een correcte aardingsvoorziening, met een eigen aardelektrode en een beschermingsgeleider (PE) naar alle toestellen, is de derde verplichte pijler.

Het testen van deze beveiligingen is een kritieke procedure. De aardlekschakelaar test je met een gespecialiseerde aardlek tester. Deze simuleert een foutstroom en controleert of de ALS uitschakelt binnen de vereiste tijd (maximaal 300 ms voor 30 mA bij 230V). De testknop op de ALS controleert alleen de interne mechaniek, niet de daadwerkelijke uitschakelwaarde.

De aardingsweerstand van de aardelektrode moet worden gemeten met een aardingsweerstandmeter. De waarde moet laag genoeg zijn om te voldoen aan de voorwaarde: Ra x IΔn ≤ 50 V. Voor een 30 mA ALS betekent dit een maximale aardingsweerstand van ongeveer 1667 Ω, maar in de praktijk wordt naar een veel lagere waarde (bijv. < 100 Ω) gestreefd voor een betrouzame werking.

De overstroombeveiliging test je door de uitschakelkarakteristiek te controleren met een installatietester. Deze meet de impedantie van de kring om te verifiëren dat bij een kortsluiting de zekering of automaat tijdig uitschakelt. Ook de continuïteit en polariteit van de beschermingsgeleider (PE) worden grondig getest.

Al deze metingen moeten periodiek worden uitgevoerd door een gekwalificeerd persoon en worden vastgelegd in een meetrapport.

Veelgestelde vragen:

Ik zie vaak "TT" staan in elektrische schema's van gebouwen. Wat betekent deze afkorting precies?

TT staat voor "Terre-Terre". Het is een aanduiding voor het type aarding van een laagspanningsinstallatie. In een TT-stelsel is de sterpunt van de voedende transformator aan de bronzijde geaard. De elektrische installatie in een gebouw heeft daarnaast een eigen, lokale aardelektrode. Deze twee aardingssystemen zijn van elkaar gescheiden. Het grote verschil met een TN-stelsel is dat de beschermingsleider (PE) in een TT-installatie niet is verbonden met de nulleider van het openbare net. Om personen te beschermen bij een foutstroom, is in een TT-stelsel daarom altijd een aardlekschakelaar (verliesstroomschakelaar) verplicht. Dit toestel meet het verschil tussen de heengaande en terugkomende stroom en schakelt de stroom uit bij een gevaarlijk lek.

Waarom zou je voor een TT-aarding kiezen in plaats van een TN-stelsel? Zijn er nadelen?

Een TT-stelsel wordt vaak toegepast wanneer de kwaliteit van de PEN-geleider (de gecombineerde nulleider en beschermingsleider) van het openbare elektriciteitsnet niet gegarandeerd kan worden. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn bij oudere netten of bij installaties die via bovengrondse leidingen worden gevoed. Het voordeel is dat het eigen aardingssysteem van de installatie onafhankelijk is van eventuele problemen met de nulleider van het net. Een belangrijk nadeel is dat de impedantie van de lokale aardlus vaak relatief hoog is. Hierdoor kan bij een fout de foutstroom te klein zijn om een zekering snel genoeg te laten uitschakelen. Daarom is, zoals gezegd, een aardlekschakelaar absoluut noodzakelijk voor een veilige werking. Zonder dit apparaat biedt een TT-stelsel onvoldoende bescherming.