Schutzmaßnahmen gegen Gefahren des elektrischen Netzes

Schutzmaßnahmen gegen Gefahren des elektrischen Netzes

Quelle: Buch, S.58-60

1.Ungefährliche und gefährliche Ströme

Die Wirkung des Stromes auf den menschlichen Körper hängt von folgenden Faktoren ab:

- Einwirkungsdauer
- Stromart (Gleich-/ Wechselstrom)
- Stromweg im Körper
- individuelle Empindlichkeit

Deshalb sind nur folgende grobe Aussagen möglich:

- > 0,5 A : Wahrnehmung als leichtes „Kribbeln“
- > 20 A : so starke Verkrampfung der Muskeln, dass der Leiter nicht losgelassen werden kann
- > 70 A : Gefahr: Herzschlag hört auf - Herzflimmern - Herzstillstand

2. Ungefährliche und gefährliche Spannungen

R (Mensch) = Übergangswiderstand (zw. Haut und der Ein-/Austrittsstelle des Stromes) + + R (Körperinneres)

Gesamtwiderstand (Mensch) ~ 200 Ohm bis 200 Kiloohm Durchschnittswiderstand (Mensch) = 2 Kiloohm

- U (maximal) = R (gesamt) (Mensch) * I (maximal) = 2 Kiloohm * 20 mA = 40 V

Aus Sicherheitsgründen gilt jedoch: U (maximal) = 24 V

3. Erdung des elektrischen Netzes

U (el. Netz) = 220 V ? gefährlich für den Menschen!!!

POLPRÜFER

- Nachweisgerät zum schnellen Erkennen anliegender Netzspannung
- enthält: Vorwiderstand R = 1 Megaohm und Glimmlämpchen I = 10µA

Wenn Lämpchen leuchtet: Außenleiter (Phase)

Wenn nicht: Nullleiter

Blanke metallische Leiter im Fundament von Gebäuden: Erder

Zwischen Erder und Nullleiter besteht leitende Verbindung: Nullleiter geerdet

- Berühren des Nullleiters ungefährlich
- Berühren des Außenleiters lebensgefährlich: U = 220V

4. Schutzleiter

Bild 60.1: intakte elektrische Anlage

Bild 60.2: Isolation des Außenleiters defekt - Kontakt mit dem metallischen Gehäuse = GERÄTESCHLUSS

- zusätzlicher Stromweg: zweigt an Schadstelle ab und führt über Metallgehäuse und Schutzleiter

R der Leiter sehr gering; U (Netz) = 220V ? I dort und in Phase sehr hoch

Sicherung im Außenleiter spricht an: Stromkreis wird unterbrochen

- Metallgehäuse des el. Gerätes wird getrennt vom gefährlichen Außenleiter Bild 60.3: Ohne Schutzleiter:
- Defekt hat zunächst keine Wirkung auf Stromkreis; würde unbemerkt bleiben ABER: Berührt eine Person den Metallkochtopf, fließt lebensgefährlicher Strom zur Erde!!!
- Der Schutzleiter bewirkt bei Geräteschluss, dass die Sicherung sofort anspricht und den Stromkreis unterbricht!

5. Der Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter)

- verbessert die Schutzmaßnahme mit Schutzleiter Arbeitsweise:

I (Außenleiter) = I (Nullleiter) - Anlage intakt

I (Außenleiter) > I (Nullleiter) - Zusätzl. Stromweg über Mensch:Fehlerstrom fließt zur Erde

Fehlerstromstärke I (F) = I (A) - I (N) > 30 mA - FI-Schalter spricht an

- FI-Schalter trennt innerhalb von 0,2 s Steckdose mit E-Gerät vom Außen- und Nullleiter ab
- Mensch erleidet keinen Schaden!!