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!!
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