Kurzschluss Baum (mit Bild!)?
Ein Kurzschluss entsteht ja immer dann wenn die zwei Pole einer spannungsquelle „widerstandsfrei“ miteinander verbunden werden. Aber wie lässt sich diese Überlegung auf das Bild unten mit dem Baum deuten? Warum entsteht da ein Kurzschluss? Oder auch allgemein warum entsteht zb ein Kurzschluss wenn Wasser beteiligt ist?
5 Antworten
Wenn da grüne Äste zwischen die Drähte kommen, verkürzen den verbleibenden isolierenden Abstand derart, dass ein Überschlag von Phase=>Ast=>andere Phase erfolgt. Das muss gar nicht über den Boden laufen.
Ist erst mal ein Überschlagsblitz ausgelöst, wird die Überschlagsstrecke dermassen ionisiert, dass der weitere Überschlag auch ohne Ast erfolgen kann. Bei Wechselstrom erlischt der Blitz allerdings beim 0-durchgang der Spannung und muss sich nicht sofort wieder bilden. Bei Gleichstrom bleibt der Lichtbogen meist bis zum Durchschmelzen der Drähte, weshalb Hochspannungsgleichstromleitungen zwar effektiver, aber auch viel gefährdeter sind als Wechselstromleitungen. Sie müssen deshalb wesentlich empfindlicher gegen Fehlerstrom abgesichert werden (FI-Schalter)
Der Überschlag kann auch durch Vögel ausgelöst werden, insbesondere Störche und andere Großvögel sind da gefährdet. Die Isolation durch deren Federn reicht da nicht aus, wenn die Strecke von Flügelspitze (durchbluteter Teil) zu Flügelspitze einen erheblichen Teil des Leitungsabstands ausmacht!
Vorausgesetzt, der Strom fließt über den Baum zur Erde als Gegenpol (das läßt sich auf dem Foto nicht erkennen): Da ein Baum keinen Widerstand von annähernd 0 Ohm hat, gibt es hier keinen Kurzschluß. Auch Wasser verursacht keinen Kurzschluss. In beiden Fällen fließt es Strom weit unterhalb des Kurzschlußstroms.
Beim Baum reicht dieser Strom aus, dass sich der Baum soweit erwärmt, dass er Feuer fängt.
In dem Fall sind es 2 Leiter, die miteinander (durch einen Ast) verbunden werden. Der Widerstand muss nicht 0 Ohm sein. Er kann auch höher sein. Der Widerstand des Leiters ist auch > 0 Ohm. Ohm = Volt/Ampere. Je nach Spannung kommt es auch bei einem Abstand der Leiter zu einem Lichtbogen. Hier ist dann das (ionisierte) Gas (Luft) der Leiter.
Strom flisst immer dann, wenn sich Ladungsträger bewegen. Im Falle von Metallen die frei beweglichen Elektronen im Kristallgerüst. Reines, vollentsalztes (z.B. durch Destillation) Wasser ist nicht Leitfähig. Enthält das Wasser jedoch freie Ionen ( durch gelöste Salze,...) bilden diese Anionen und Kationen die freien Ladungsträger und machen das Wasser so leitfähig. Die Triebkraft der Ladungsträger ist die Spannung (Volt). Der Strom ist die Menge an Ladungsträger pro Zeit (Ampere).
Der Widerstsnd gibt an, welche Spannubg nötig ist, um eine gewisse Anzahl von Elektronen pro Zeit zu bewegen. Man spricht auch von Spannubgsabfall pro Strecke. Das ist nämlich das Maß der Spannung die entsteht, wenn über eine gewisse Strecke eine entsprechende Anzahl von Elrktronen fließt. Ampere, Volt und Ohn sind Vergleichskenngrößen und stehen immer spezifisch in einer Wechselbeziehung.
Bleiben wir bei dem Bild: ein Ast berührt 2 Leiter, die unter Spannung stehen. Der Ast enthält Wasser, das freie Ionen enthält. Diese transportieren die Elektronen von einem zum anderen Leiter. Dabei erhitzt sich das Wasser und verdampft. Das geht so schnell, dass ein Teil des Wassers als Aerosol, also feinste Tröpfchen, versprüht wird. Darin sind noch Mineralien enthalten. Der Strom fließt jetzt durch dieses Aerosol und erhitzt es weiter. Dabei wird das Aerosol/Gasgemisch so heiß, dass es Ionisiert, also selbst Leitfähig wird. Es entsteht ein Lichtbogen. Nebenbei wird das Holz so trocken, dass es brennt und vom Lichtbogen entzündet wird. Wenn das heiße Gas im Lichtbogen aufsteigt, biegt sich der Lichtbogen nach oben und verlängert sich. Damit nimmt auch der Widerstand zu. Es fließen weniger Elektronen und es entsteht weniger Wärme. Diese verteilt sich noch auf eine längere Strecke. Unterschreitet der Lichtbogen die Ionisationstemperatur, kommt der Stromfluss zum Erliegen und der Lichtbogen erlischt. Brennt durch denn hohen Strom der Leiter durch, ggf. eine Sicherung, erlischt der Lichtbogen auch. Ionisiertes Gas sendet Photonen aus. Deshalb leuchtet es.
In in manchen Fällen verzichtet man auf den 2. Leiter. Diesen gibt es schon, aber nicht als Draht. Man leitet ihn über die Erde um und spart sich so das Material und Installationskosten. Dies ist jedoch sehr Verlustbehaftet.
Unser Stromnetz hat jetzt aber 3 Leiter (L1, L2, L3) + 1 Neutralleiter (N). So neutral ist der N garnicht. Denn eigentlich sind das 3 Wechselstromkreise, die synchron, aber Phasenverschoben nebeneinander liegen. So fließt bei einem symmetrischen Netz über L1 soviel Strom hin, wie über L2+L3 zurück fließt. Dies geht reihum im Kreis. Daher Drehstrom. Eigentlich müsste es auch einen N1, N2 und N3 geben, um die Stromkreise zu schließen. Die Ströme die hin und her fließen, heben sich aber so gegenseitig auf, dass da garlekein Strom mehr Fließt. Theoretisch. Praktisch eigentlich auch nicht, deshalb lässt man ihn im Fernnetz auch einfach ganz weg. Belastet man das Netz asymmetrisch, weil an L1 und N der Toaster, an L2 und N die Waschmaschine und an L3 und N das Kellerlicht hängt, braucht man den L, um diese Asymmetrie auszugleichen. Über N fließt aber nur die Differenz, die über L1-L3 nicht mehr ausgeglichen werden kann. Daher braucht N auch nicht stärker sein, als jeder einzelne L. Über N kann nie mehr Strom fließen, als über einen L.
Jetzt kommt zur vollen Verwirrung noch ein weiterer Leiter hinzu. Der PE oder Erde oder Schutzleiter. In der Verteilerstelle wird N und PE (Porential Erde) gekoppelt und großflächig mit dem Erdreich verbunden. Der einzige Sinn des des PE-Leiters ist es, im Fehlerfall die Sicherung auszulösen. Kommt es in einem Gerät zum Defekt und das Gehäuse „steht unter Strom“ würde erstmal nichts weiter passieren. Der Strom würde aber versuchen, über anderem Weg als dem Leiter zurückzufließen. So könnte auch ein Band entstehen. Berührt der Leiter aber das „geerdete“ Gehäuse, löst der Kurzschluss die Sicherung aus und schaltet den Stromkreis ab.
Weil Wasser leitet und jetzt kannst mal raten woraus Bäume, unter anderem, auch bestehen.
Würde auch reichen wenn du beide Leitungen anfasst...Menschen =80%Wasser
doch der boden, der strom fliesst von der leitung durch den baum in den boden..
Wenn der Lichtbogen auf den Baum übergeschlagen ist, handelt es sich eher um einen "Erdschluss".
Ja aber wohin soll es ableiten? Es geht ja um die Pole eine spannungsquelle bei der ünerlandleitung sind aber doch weit und breit keine Pole