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
Häufig gestellte Fragen
Was sind gefährliche und ungefährliche Ströme im elektrischen Netz?
Die Wirkung des Stromes auf den menschlichen Körper ist abhängig von der Einwirkungsdauer, der Stromart (Gleich- oder Wechselstrom), dem Stromweg im Körper und der individuellen Empfindlichkeit. Ströme über 0,5 A werden als leichtes Kribbeln wahrgenommen, über 20 A führen zu starker Muskelverkrampfung, und über 70 A können zu Herzstillstand führen.
Was sind gefährliche und ungefährliche Spannungen im elektrischen Netz?
Der Gesamtwiderstand des menschlichen Körpers variiert von 200 Ohm bis 200 Kiloohm, wobei ein Durchschnittswiderstand von 2 Kiloohm angenommen wird. Eine Spannung von maximal 40 V gilt als ungefährlich, aus Sicherheitsgründen wird jedoch ein maximaler Wert von 24 V empfohlen.
Was ist Erdung im elektrischen Netz und warum ist sie wichtig?
Die Erdung dient dazu, gefährliche Spannungen im Falle eines Fehlers abzuleiten. Der Nullleiter ist geerdet, was bedeutet, dass zwischen dem Erder und dem Nullleiter eine leitende Verbindung besteht. Das Berühren des Nullleiters ist ungefährlich, das Berühren des Außenleiters (Phase) ist lebensgefährlich.
Was ist ein Schutzleiter und wie funktioniert er?
Der Schutzleiter ist ein zusätzlicher Leiter, der mit dem Metallgehäuse eines elektrischen Gerätes verbunden ist. Im Falle eines Geräteschlusses (Isolation des Außenleiters defekt) leitet der Schutzleiter den Strom ab und sorgt dafür, dass die Sicherung auslöst und den Stromkreis unterbricht. Ohne Schutzleiter könnte ein Defekt unbemerkt bleiben und zu lebensgefährlichen Situationen führen, wenn eine Person das Metallgehäuse berührt.
Was ist ein Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) und wie funktioniert er?
Der FI-Schalter verbessert den Schutz durch den Schutzleiter. Er misst die Differenz zwischen dem Strom im Außenleiter und dem Strom im Nullleiter. Wenn ein Fehlerstrom (z.B. durch Berührung einer Person) zur Erde fließt und die Differenz 30 mA überschreitet, unterbricht der FI-Schalter innerhalb von 0,2 Sekunden den Stromkreis, um einen elektrischen Schlag zu verhindern.
Was ist ein Polprüfer und wozu dient er?
Ein Polprüfer ist ein Nachweisgerät, das zum schnellen Erkennen anliegender Netzspannung dient. Er enthält einen Vorwiderstand und ein Glimmlämpchen. Wenn das Lämpchen leuchtet, wird der Außenleiter (Phase) angezeigt; wenn es nicht leuchtet, der Nullleiter.
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- Jana Ivanidze (Author), 2000, Schutzmaßnahmen gegen Gefahren des elektrischen Netzes, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/99434
