Warum wird die Masse geerdet (PELV)?
Hallo,
warum wird die Masse (siehe Schaltplan) geerdet, obwohl sie doch schon ein Potential von 0V hat? Was soll der PE letztendlich bewirken?
3 Antworten
Masse aus einem SELV-Trafo hat eben nicht ein Potential 0V gegen PE.
Die Masse hat von sich aus überhaupt keinen Bezug zur Netzspannung/PE.
Es sei denn, du bindest den PE in die Masse mit ein bzw. erdest die Masse und machst es zu PELV.
Könntest rein theoretisch auch Phase auf die Masse legen. Dann hat diese 0V gegenüber der Masse, dafür hat dann der PE 230V gegenüber deiner Masse.
Sinnvoll ist das z.B. für Potentialausgleich an Unterhaltungselektronik der Schutzklasse 1. Ohne diesen hast du ganz schnell fiese Brummschleifen.
Sprachliche Verwechselung mit der Gebäude-Masse (=Potentialausgleich, PE, Erdung...) und irgendeiner Masse einer elektronischen Schaltung.
Bei nur einer beteiligten Spannungsquelle hast du streng genommen nichtmal eine wirkliche Masse. Viele sagen einfach zu dem Minuspol Masse, obwohl das nicht immer richtig ist.
Keine Masse zu haben wäre so, als würdest du zwei Batterien rumliegen haben und vom Pluspol der einen zum Minuspol der anderen Spannung messen wollen. Geht nicht.
Also so wie ich das jetzt verstanden habe ist die Masse nicht immer ein Nullpunkt, die Erde aber schon, oder?
Andersherum.
Ein Nullpunkt bzw. Bezugspotential, aber keine Erdung (es sei denn, du machst PELV daraus oder stopfst das ganze in den Erdboden).
Die 0V Erdpotential sind ncihts anderes, als die "große" Masse des Versorgungsnetzes. Die Außenleiter haben Bezug zu dieser Masse (=230V gegen Erde).
Es ist nur eine weitere herumliegende Batterie, die von sich aus keinen Bezug zu anderen Spannungsquellen hat - nur eben größer.
Oh, ich dachte die ganze Zeit, dass man die Erde als Bezugspotential genommen hätte :D
Nein. Das ist eine Festlegung.
Vielleicht noch ein anderes Beispiel:
Du hast einen CD-Player und einen Hifi-Verstärker. Jedes ist ein Gerät für sich mit eigenem Netzteil und SK-II.
Damit der CD-Player dem Verstärker zuspielen kann, muss eine gemeinsame Masse (Bezugspotential) geschaffen werden. Das geschieht über den Mantel der Chinch-Leitung das die beiden Geräte miteinander verbindet.
Nun kann der CD-Player Spannung an den Eingang der Vorstufe des Verstärkers anlegen (über den Innenleiter der Chinchleitung), weil die Spannung aus dem CD-Player nun einen Bezug zum Verstärker hat (und der Verstärker verstärkt das... Musik).
Wenn du jetzt mit der Phase aus dem Netz auf dieser Masse oder dem Gehäuse rumstochern würdest, würde kein Stromfluss zustande kommen. Gar nichts passiert. Kein Bezug.
Wenn du jetzt noch die (in den geerdeten Potentialausgleich des Hauses einbezogene) Radioantenne an den Verstärker anschließt, dann hat die gemeinsame Masse noch zusätzlich einen weiteren Bezug zur Netzspannung. Das ganze ist jetzt auch geerdet.
Wenn du jetzt mit der Phase am Verstärker oder CD-Player stochern würdest, scheppert es.
Oder du selber stehst isoliert auf einer Gummimatte. Du hast keinen Bezug zur Erde. Wenn du jetzt mit dem Finger in die Phase fässt, passiert nichts. (bitte nicht versuchen! ist nur ein Beispiel!)
Stehst du dagegen barfuß auf einer geerdeten Metallplatte, dann hast du Bezug zur Erde. Fässt du jetzt in die Phase, kriegst du gewaltig eine gedeppert.
Also erstmal danke für die super Antworten. Aber paar Fragen habe ich noch: Haben die Außenleiter nicht auch noch Bezug zu dem Neutralleiter? Warum ist der Minuspol nicht immer Masse?
Ja. Der Außenleiter hat natürlich Bezug zum Neutrallleiter. Sonst gäbe es keine 230V^^.
Der Neutrallleiter ist, rein technisch gesehen, die eigentliche Masse. Streng genommen ist der PE (Ausnahme: IT- und TT-Netz) nichts weiter, als ein zweiter Neutrallleiter, der parallel zum Neutrallleiter läuft. Einer ist für die Funktion, der andere für die Sicherheit.
Früher (Anno TN-C-Netz) war das noch nicht so. Da war derselbe Leiter, der Nullleiter, sowohl N als auch PE. Darum heißt er auch "Nullleiter" - Er ist das Bezugspotential des Netzes, die 0V. In der Straße hat man auch heute noch Nullleiter und die Aufteilung auf N und PE findet erst im Haus statt. Vielleicht bei dir auch.
Wegen dem Minuspol:
Wenn du eine negative Spannung brauchst (das kommt auch in Verstärkern vor), dann musst du den Pluspol der Spannungsquelle auf Masse legen.
Also sehr ausführlich beschrieben, danke. Aber wieso passiert nichts wenn ich von einem Pluspol einer Batterie auf dem Minuspol einer anderen Batterie Messe?
Weil die Batterien keine gemeinsame Masse haben (sie haben keine Bezug zueinander, sind unabhängig...).
Also würde ich nur etwas messen wenn ich die Pluspole und die Minuspole miteinander verbinde. Ich dachte mein Multimeter gilt auch als "Verbindung" :D
Nein.
Du hast dir ein doofes Beispiel ausgesucht :o)
24V is Kleinspannung.
Damit kämen wir wieder auf deine Ursprungsfrage zurück :D
Da kommt es jetzt drauf an, wie die erzeugt werden bzw, ob galvanische Trennung vorliegt.
Wenn das ein SELV-Netzteil mit galvanischer Trennung ist, dann passiert dir nichts (im einfachsten Fall: Zwei Wicklungen, einen fetten Isolator zwischen die beiden und einen B-Kern drumrum).
(Ein Trenntrafo, der 230V->230V macht, "lebt" übrigens davon, den Erdbezug aufzuheben, so dass einpoliges Berühren ungefährlich ist.)
Galvanische Trennung bedeutet hier: Primär- und Sekundärseite sind netzteilintern in keiner Weise leitent verbunden.
Wenn die 24V aus einem Kondensatornetzteil stammen, liegt keine galvanische Trennung vor (und du hast keine SELV/PELV/FELV und wie-sie-alle-heißen) und du bekommst trotzdem eine, wenn du das "falsche" Ende erwischst. Weil: Es ist immer noch die Netzspannung mit Erdbezug, die durch geschickte Spannungsteilerei mittels Kondensatoren zwei Potentiale mit 24V Abstand erzeigt.
Und zu guter Letzt nochmal PELV: Du erdest die Masse einer SELV-Quelle, so dass sie nun doch hintenrum Bezug zum Primärnetz hat (Leitfähige Verbindung: Sekundärseite -> deine Masse -> Schutzleiter -> Potentialausgleich -> Neutralleiter -> Primärseite). Damit wird SELV zu PELV.
Das kann weitere Gefahren mit sich bringen.
Zum Beispiel:
Eine etwas andere Hifi-Stereoanlage:
- Verstärker = SK2 mit Eurostecker
- CD-Player = SK1 mit Schukostecker (der bringt Erdbezug in die gemeinsame Masse!)
- Kassettendeck = SK1 mit Schukostecker, aber andere Wandsteckdose als der CD-Player.
- Das ganze per Chinch verbunden (=eine gemeinsame Masse) und im 50's-Altbau mit klassischer Nullung (TN-C, ohne FI)
Nun erleidet die Steckdose des CD-Players während des Betriebes einen Nullleiterbruch. Durch die Utnerbrechung gelangt die Netzspannung auf das Gehäuse des CD-Players (Spannungsteilerprinzip).
Da die andere Steckdose noch intakt ist, fließt der Betriebsstrom halt über die gemeinsame Masse des Verstärkers und das fällt dem Besitzer auf. Anlage spielt klaglos.
Rate mal, was passieren würde, wenn der Besitzer den nicht gegen Berühren geschützte Chinchstecker des ausgeschalteten Kassetten-Players aus dem Verstärker zieht, während er ihn mit der anderen Hand festhält? :)
Es würde sich Spannung auf dem Kasettendeck befinden. Da die Masse mit der Erde verbunden ist, fließt der Strom über mich zur Erde. Ich bekomme quasi einen Stromschlag. SELV wäre in diesem Fall besser. Ich möchte aber gerne wissen, wann PELV besser als SELV wäre.
Nicht ganz. Es befindet sich Spannung an der Verstärkerseite, (vom CD-Player ausgehend), weil du den (vom fehlenden FI nicht erkannten Fehler-)Stromkreis unterbrichst.
Du bekommst nicht nur quasi einen Stromschlag. Du bekommst einen Stromschlag.
PELV ist diesbezüglich nicht "besser".
PELV ist eine notwendige Tatsache.
Manche Geräte funktionieren einfach nicht, wenn die Masse nicht geerdet ist.
Ein Anwendungsbeispiel findest du bei Wiki:
PELV wird eingesetzt, wenn aus betrieblichen Gründen aktive Leiter der Kleinspannung oder die Körper der Betriebsmittel geerdet werden müssen. Das ist beispielsweise der Fall, wenn man einen Potentialausgleich zur Vermeidung von Funkenbildung in Behältern und explosionsgefährdeten Räumen realisieren muss.
Oben hat sich übrigens ein kleiner Fehler eingeschlichen. FELV hat keine galvanische Trennung
Hätte ich aber SELV angewendet, hätte ich keinen Stromschlag bekommen, bei deinem Beispiel
Richtig.
Da hätte zwar der CD-Player selbst unter Spannung gestanden, nicht aber der Masseschirm der Chinchbuchse, so dass der CD-Player nicht über die Fehlerstrecke weitergelaufen wäre und diese unsichtbare Gefahr nicht unentdeckt geblieben wäre.
SELV/PELV ist für sich wegen der Spannungshöhe sowieso ungefährlich.
Es geht darum, dass die 230V Netzspannung durch Fehler hintenrum über die Erdung auf "Irrwege" reinkommen könnte und an Stellen anliegen könnte, die nicht darauf ausgelegt sind (eben der unisolierte Chinchstecker, wo normal so 2V Musiksignal anliegen).
Mit dieser Gefahr "erkauft" man sich die Möglichkeit, den PELV-Stromkreis in den Potentialausgleich einzubeziehen (=erden können).
Die Netzspannung hat doch aber nichts mit der Sekundärspannung/Sekundärseite des Trafos zu tun. Die 230V sind harmlos für Geräte auf der Sekundärseite, es sei denn man bezieht die Masse in den Primärstromkreis ein (durch Erden). Also mit PELV sorge ich doch erst recht dafür die 230 V mit einzubeziehen. Oder irre mich da?
Die Netzspannung hat doch aber nichts mit der Sekundärspannung/Sekundärseite des Trafos zu tun
Solange du keinerleiVerbindung "außenrum" (z.B. durch erden herstellst, nein.
Die 230V sind harmlos für Geräte auf der Sekundärseite, es sei denn man bezieht die Masse in den Primärstromkreis ein (durch Erden).
Ja. Jedoch in erster Linie auch für dich, nicht das Gerät.
Also mit PELV sorge ich doch erst recht dafür die 230 V mit einzubeziehen. Oder irre mich da?
Ja, weil es nicht anders geht. Wie willst du denn erden, ohne gleichzeitig einen Bezug zum 230V-Netz zu haben? :)
Wenn ich die 230V nicht miteinbeziehe, muss ich doch auch nicht erden + der Mensch kann kein Stromschlag bekommen (es kann kein Strom über die Erde fließen, da diese nicht mit der Masse verbunden ist). Ich sehe nur Nachteile bei PELV, außer bei dem Fall mit dem CD-Player, was für mich aber eher wie ein Sonderfall erscheint. Ich habe z.B. gesehen dass eine Logo! von Siemens an PELV betrieben wurde, dadurch musste diese aber extra geerdet werden. Wenn ich sie aber an SELV betriebe, habe ich dieses Problem erst garnicht
Fall mit dem CD-Player, was für mich aber eher wie ein Sonderfall erscheint
Das war nur ein Beispiel, das ich mir ausgedacht habe.
Ich habe z.B. gesehen dass eine Logo! von Siemens an PELV betrieben wurde, dadurch musste diese aber extra geerdet werden.
Potentialausgleich? Schirmung? Um überhaupt PELV zu bekommen? Steht sicher in der Beschreibung von dem Ding. :)
Wenn ich sie aber an SELV betriebe, habe ich dieses Problem erst garnicht
Richtig.
Wenn ich die 230V nicht miteinbeziehe, muss ich doch auch nicht erden + der Mensch kann kein Stromschlag bekommen (es kann kein Strom über die Erde fließen, da diese nicht mit der Masse verbunden ist).
Es gibt aber Fälle, wo du zwangsläufig erden musst, weil der PELV-Verbraucher eine Erdung verlangt, um zu funktionieren. Das mit dem 230V-Bezug ist eben etwas, was man in Kauf nehmen muss.
Sei mir nicht böse, aber ich beende diesen lang gewordenen Thread an dieser Stelle.
Frage Google nach weiteren Fragen zu SELV, PELV (und meintewegen auch noch FELV).
Schönen Sonntag noch :)
"Es gibt aber Fälle, wo du zwangsläufig erden musst, weil der PELV-Verbraucher eine Erdung verlangt, um zu funktionieren.Das mit dem 230V-Bezug ist eben etwas, was man in Kauf nehmen muss." Mehr als diese Sätze wollte ich doch nicht wissen :D Ich wünsche dir auch noch einen schönen Sonntag :)
Habe ich aber oben schon ein paar Mal geschrieben gehabt :P
Hier indirekt als rethorische Frage:
Ja, weil es nicht anders geht. Wie willst du denn erden, ohne gleichzeitig einen Bezug zum 230V-Netz zu haben? :)
Hier als Praxisbeispiel:
Wenn du jetzt noch die (in den geerdeten Potentialausgleich des Hauses einbezogene) Radioantenne an den Verstärker anschließt, dann hat die gemeinsame Masse noch zusätzlich einen weiteren Bezug zur Netzspannung. Das ganze ist jetzt auch geerdet.
Und hier nochmal konkret:
[...]Mit dieser Gefahr "erkauft" man sich die Möglichkeit, den PELV-Stromkreis in den Potentialausgleich einzubeziehen (=erden können).
"[...]Mit dieser Gefahr "erkauft" man sich die Möglichkeit, den PELV-Stromkreis in den Potentialausgleich einzubeziehen (=erden können). " Das braucht man ja aber nicht
PELV wird eingesetzt, wenn aus betrieblichen Gründen aktive Leiter der Kleinspannung oder die Körper der Betriebsmittel geerdet werden müssen. Das ist beispielsweise der Fall, wenn man einen Potentialausgleich zur Vermeidung von Funkenbildung in Behältern und explosionsgefährdeten Räumen realisieren muss.
Ein weiteres Beispiel sind Audiogeräte und -verstärker, bei denen die Gehäuse aus Gründen der Abschirmung von Störungen geerdet sein müssen. Die Erdung dient hier nicht als Schutzmaßnahme bzw. Schutzerdung, sondern der Funktion. Dementsprechend bezeichnet man sie als Funktionserdung.
Lausiges Bild, nächstes Mal besser.
Das Potential "0 Volt" (gegenüber was?) hat die Anlage eigentlich noch nicht.
Das Erden hat auch den Sinn, jedem Netz (egal ob AC oder DC, egal ob Kleinspannung, Niederspannung oder Hochspannung) ein definiertes Referenzpotential zu geben.
Sonst wäre dieses Netz "floating". Das heisst es könnte im Störungsfall jedes beliebige Potential gegenüber Erde annehmen, was gefährlich wäre. Störungsfälle:
- Blitzeinschlag
- Kontakt mit andern Netzen, Z.B. bei Leitungsschaden
also ist dann quasi das Potential der Masse definiert und sie hat eine Spannung von 0V gegen PE?
Warum heißt es dann Masse, wenn kein Potential von 0V gegenüber der Erde hat?