Widerstand der Erde im Fehlerstromkreis
Im Bild zusehen ist ein System wie es im Haushalt vorkommt von Schutzeinrichtungen vor Elektrischen Stromschlägen. Meine Frage bezieht sich auf Fehlerstromkreis 1: Warum fließt Strom über die Erde zur Trafostation? Erde oder Stein sind doch eher nicht leitfähig also sehr hochohmig oder? Es braucht also enorme Spannungen um dort hindruch Stromfluss zu erzeugen.
1 Antwort
Natürlich ist der Erdboden ein ausgesprochen schlechter elektrischer Leiter, besonders bei Trockenheit. Das wird aber wett gemacht durch den gewaltigen Querschnitt des Leiters: Theoretisch wird ja die ganze Erdkugel zum Leiter. Es kommt also nur darauf an, ein Erdungsband in den Boden zu bringen mit einer möglichst großen Oberfläche. Wenn diese Oberfläche groß genug ist, kann man den Erdungswiderstand praktisch vernachlässigen.
Würde man in einem Wechselstromversorgungsnetz nicht planmäßig einen der beiden Leiter erden, dann wäre in dem riesigen Versorgungsnetz die erste versehentliche Erdung einer der beiden Leiter dem technischen Zufall überlassen. Und diese versehentliche Erdung wäre schwerlich zu beseitigen, weil sie nur sehr arbeitsaufwendig aufzuspüren wäre. Nach Beseitigung dieser Erdung hätten sich am gleichen Leiter schon 100 weitere Erdungen eingeschlichen. Der komplementäre Leiter lässt sich nie dauerhaft Erden, weil das sofort zu einem Kurzschluss führt. Es ergibt also durchaus einen technischen Sinn, einen der beiden Leiter (bzw. den Sternpunkt bei Drehstrom) planmäßig zu erden.
Und um zu verhindern, dass elektrische Potentialdifferenzen zwischen Elektrogerätegehäusen und dem Erdboden von menschlichen Körpern überbrückt werden, was zu einem Körperstrom führt, hat man sich entsprechende Schutzmaßnahmen ausgedacht wie z.B. die Fehlerstrom-Schutzschaltung.