Hallo
Zwei vereinfachete Rechnungen, die den Vorteil von Potentialausgleich zeigen sollen.
Ich finde, dass die UB , die die Person ueberbruecken wuerde in beiden Faellen immernoch 115 V ist.
Ist das richig?
Vielen Dank
Nein,
denn dann würde sich ja der Potenzialausgleich erübrigen, wenn der nichts bringen soll.
Das Gegenteil ist der fall und in den Rechnungen auch zum Ausdruck gebracht worden.
Ohne PA beträgt die Berührungsspannung 115 V. Der tödliche Körperstrom eben 0,115 A.
Mit PA beträgt er nur noch einen Bruchteil davon, hier 1,6 V. Nur deshalb sinkt doch der Körperstrom auf verschwindend kleine und ungefährliche Werte ab.
Denn der Widerstand der Person bleibt ja gleich.
Im Idealfall wäre es sogar Null. Er ist das nur nicht, weil auch der PA selbst einen geringen Widerstand hat und deshalb die Berührungsspannung nicht Null sein kann.
Da der PA sehr niederohmig sein muss (das muss man ja nachweisen durch berechnen oder messen) so ist auch die max. mögliche Berührungsspannung sehr klein.
Und das ist ja gewünscht und der Grund für den konsequent durchgeführten Potenzialausgleich (zu metallenen Bauteilen, wie Rohrleitungen und sonstigen Konstruktionsteilen des Hauses).
MfG
duck313
Hallo,
die Schaltbilder und die Berechnungen dazu sind äußerst unglücklich gemacht.
(230 geteilt durch 1,4 soll 164A sein - wo kommt das A her?)
Im ersten Bild ist alles klar:
Das Betriebsmittel mit einem Körperschluss (Außenleiter hat direkte Verbindung zum Gehäuse) hängt über 0,7 Ohm an einem Außenleiter und über ebenfalls 0,7 Ohm am kombinierten Schutz-/und Neutralleiter.
Du hast hier einen Spannungsteiler mit zwei gleich großen Widerständen, am Gehäuse dann die halbe Netzspannung.
Im zweiten Bild sind nun Fehler.
Die Potenzialausgleichschiene ist hier scheinbar nur am Körper des Betriebsmittels, an der Wasserleitung und an - ja was ist das denn unten mit der Schraffur? - angeschlossen.
Das ist normativ falsch.
Dies wäre im TT System richtig, da gibt es aber keinen PEN Leiter!
So, wie es gezeichnet ist, würde sich zunächst mal wieder der Spannungsteiler ergeben. Aber parallel zum PEN als Rückleiter hättest du noch den Anlagenerder über die Potischiene. Mit unbekanntem Erdungswiderstand.
Zumindest wäre in dieser Erfindung - der Kombination aus TN-C und TT System - eine sehr niederohmige (0,03 Ohm) Verbindung zwischen dem Körper des fehlerhaften Betriebsmittels und der Wasserleitung.
Somit hast du hier einen Stromteiler aus drei parallelen Widerständen:
0,7 Ohm (PEN)
0,01 Ohm (Potenzialausgleichsleiter zur Potischiene) + X Ohm (Anlagenerder)
1000 Ohm (Mensch) + 0,02 Ohm (Potenzialausgleich Wasserleitung - Potischiene) + X Ohm (Anlagenerder)
Unschwer erkennbar ist hier aber, dass parallel zum 1000-Ohm-Mensch 0,03 Ohm liegen. Würden über den Menschen nun 10mA fließen, müssten darüber bereits 333A fließen (Verhältnis der Leitwerte ist ja 1 : 33333).
Da aber bedingt durch die 0,7Ohm auf dem Außenleiter diese 333A gar nicht fließen können, zudem bereits ein Löwenanteil über den PEN abfließt, ist der Mensch hier sicher.
DAS Schaltbild bleibt aber Bullshit!
Denn in Wirklichkeit wäre nicht das Betriebsmittel mit dem Potentialausgleich verbunden, sondern diese wäre am Hausanschluss mit dem PEN verbunden.
Und schon passiert das, was du annimmst: Der Potentialausgleich kann hier dann die Berührungsspannung nicht wirksam reduzieren.
Denn die Spannungsanhebung des Körpers findet nach wie vor auf 115V statt, weil dann der Fehlerstrom immer noch über die 0,7Ohm des PEN fließen muss.
Es ist halt Fakt:
Wenn ein Strom über einen PE fließt, dann erhöht sich dessen Spannung an Punkt des Fehlers.
Wenn du einen Toaster in der Hand hast, der eine direkte Verbindung zwischen L und PE hat, dann wird das Toastergehäuse 115V annehmen gegenüber dem Erdpotenzial (Wasserleitung, Erdreich,…).
Ob mit oder ohne Hauptpotenzialausgleich.
Erst wenn du das Toastergehäuse in den ZUSATZpotenzialausgleich einbindest, also mit einem 4mm² Erder (oder mehr) auf kurzem Weg mit dem Hauptpotenzialausgleich verbindest, dann reduziert sich die Berührungsspannung signifikant. Das ist weltfremd, in den allermeisten Fällen befindet sich am Gehäuse von Betriebsmitteln ja KEIN Zusatzpotenzialausgleich. Aber genau so ist es hier gezeichnet.
Hier wurde eine Verbindung zwischen dem Körper des Betriebsmittels und dem Potenzialausgleich angenommen.
Wo (in der realen Welt) befinden sich in deutschen Haushalten Betriebsmittel, die an einen Zusatzpotenzialausgleich angeschlossen sind?
In der realen Welt erhöht sich beim Körperschluss ohne zusätzlich lokal geerdetes Gerät das Potenzial des Körpers um den Wert RPE * IK, wobei für RPE hier nur der Weg vom Körper des fehlerhaften Betriebsmittels bis zum Erdungspunkt anzunehmen ist. Der Erdungspunkt wird zwar auch eine Spannungserhöhung haben (denn auch am Erdungspunkt der Anlage, etwa am Hausanschlusskasten, hat der PE(N) einen von Null verschiedenen Widerstand), aber dank des Potenzialausgleichs hebt sich das Potenzial des gesamten Hauses um diesen Wert, es gibt also keine zusätzliche Erhöhung der Berührungsspannung.
Der Haupt-Potenzialausgleich kann nicht verhindern, dass im Fehlerfall ein Gerät hohe Berührungsspannungen annimmt. Dazu müsste das Gerät über einen Zusatzpotenzialausgleich verfügen. Dieser ist immer dann gefordert, wenn die Abschaltbedingung sonst nicht erfüllt werden kann.
Ohne FI und ohne Zusatz-PA muss man damit leben, dass man sich beim vollständigen Körperschluss einen kurzen Schlag mit etwa halber Netzspannung einfängt- so lange, wie die Überstromschutzeinrichtung zum Abschalten braucht. Mit FI Schalter wischt man sich immer noch genau so stark einen, nur extrem kürzer.
Mit Zusatzpotenzialausgleich reduziert man die Berührungsspannung ganz erheblich, zudem verkürzt man durch den höheren Strom auch die Abschaltzeit stark.
Die Ausstattung von Haushaltsgeräten mit Zusatzpotenzialausgleichsanschlüssen hat sich aber nicht durchsetzen können, zudem sind die dazu nötigen Anschlussdosen in Haushalten eher selten
Im medizinischen Bereich dagegen findet man die öfter, denn da MUSS man die Berührungsspannung extrem klein halten, wenn der Doktor mit der Borhmaschine im Gedärm herumfuckelt.
Hallo
Betrachte bitte das zweite Bild ! welche Spannung liegt zwischen dem Gehause und dem geerdetem Wasserroh?
Der Fehlerstrom wuerde sich auf drei parallele Pfade verteilen:
1- Von der rechte Hand zur linken Hand zu Wasserrohr und ueber Erde zum Neutralpunkt
2- Uebr den 0,01 Ohm Widerstand und ueber Erde zum Neutrapunk
3- Ueber PEN Leiter zum Neutralpunkt
Natuerlich wuerde der Loewenanteil des Stromes ueber Pfad 2 fliessen, aber meiner Meinung nach alle drei Pfade ueberbruecken eine Spannung von ca.115 V gegenueber Erde (auch Pfad 1)
Danke
Somit hast du hier einen Stromteiler aus drei parallelen Widerständen:
0,7 Ohm (PEN)
0,01 Ohm (Potenzialausgleichsleiter zur Potischiene) + X Ohm (Anlagenerder)
1000 Ohm (Mensch) + 0,02 Ohm (Potenzialausgleich Wasserleitung - Potischiene) + X Ohm (Anlagenerder)
Hallo
Mit dem dritten Widerstand bin nicht so sicher. Ich meine er besteht nur aus 1000 Ohm (Mensch) denn das Wasserrohr ist ja geerdtet
Betrachte bitte das zweite Bild ! welche Spannung liegt zwischen dem Gehause und dem geerdetem Wasserroh?
Der Fehlerstrom wuerde sich auf drei parallele Pfade verteilen:
1- Von der rechte Hand zur linken Hand zu Wasserrohr und ueber Erde zum Neutralpunkt
2- Uebr den 0,01 Ohm Widerstand und ueber Erde zum Neutrapunk
3- Ueber PEN Leiter zum Neutralpunkt
Natuerlich wuerde der Loewenanteil des Stromes ueber Pfad 2 fliessen, aber meiner Meinung nach alle drei Pfade ueberbruecken eine Spannung von ca.115 V gegenueber Erde (auch Pfad 1)
Danke
Und nun beachte den wahnsinnig hohen Widerstand von 0,7Ohm in der Zuleitung.
Es ergibt sich im Wesentlichen ein Spannungsteiler mit den Widerständen 0,7Ohm und 0,01Ohm.
Dadurch ist zunächst mal der berechnete Ik (164A) zu verwerfen, da dieser noch mit 1,4 Ohm für die Fehlerschleife berechnet wurde.
Unbekannt ist der Widerstand des Anlagenerders, unbekannt ist, wie und ob die Metallleitung noch wo anders geerdet ist.
Aber im Prinzip ist es so, dass in diesem zweiten Schaltbild erkennbar ist, dass nunmehr der Löwenanteil der Netzspannung auf den 0,7 Ohm der Zuleitung abfallen wird, nur ein geringer Teil zwischen Gehäuse des fehlerhaften Gerätes und dem Potenzialausgleich.
Nur:
Vollkommen unrealistisch, das Ganze.
In Wirklichkeit wäre das Gerät nicht selber über eine Zusatzpotenzialausgleichsleitung geerdet, sondern würde über den selben Leitungsweg mit dem Erdpotenzial verbunden wie mit dem Außenleiter am Hausanschluss. Und dann hätten wir wieder einen 1:1 Spannungsteiler - und 115V Ub.