Berührungsspannung berechnen im TN Netz?
kann mir zufällig jemand
bei der Aufgabe helfen und möglichst den Rechenweg erklären??
4 Antworten
Diese Aufgabe hat einige Fehler, die nicht zu kalkulieren sind.
Betrachten wir mal die Punkte die wahrscheinlich beabsichtigt sind.
Wenn ich das Bild richtig interpretiere gibt es einen Körperschluss einer Phase zu einem geerdeten Gerätegehäuse. Im Bild sind 3 Widerstandswerte angegeben, weitere fehlen.
Nehmen wir nur diese 3 Werte zur Berechnung heran. Wir haben 230 V die über 3 Widerstände von 0,4, plus 3 plus 2 Ohm wirken. Somit wäre IK gleich 230 geteilt durch 5,4. Dieser Stromwert verursacht dann vor Ort nur eine Potentialdifferenz an dem sinngemäßen Widerstand des Schutzleiters, wenn dieser zwischen Hauserdungspunkt und Gerätegehäuse zu zuordnen ist. Somit käme kein Widerstand in Betracht, der zwischen Hauserdungspunkt und Standort der Person existieren könnte. Wenn doch, würde dieser Wert parallel zum Schutzleiterwiderstand zu rechnen sein.
Es ergäbe sich somit eine Berührungsspannung von 17, 03 Volt. (Kurzschlussstrom mal 0,4) Nicht berücksichtigt ist der Leiterwiderstand von der Phase zum Gerätegehäuse. Entweder wäre der zu vernachlässigen, oder er fehlt in dieser Rechnung.
b) Bei einem theoretischem PE mit 0 Ohm wären es auch 0V. Irgendein Widerstand parallel zu nem Supraleiter bekommt keine Spannung ab.
c) Über die Reihenschaltung Rpe, Ra und Rb fallen 400V ab. Ub=400V/Rges*Rpe
d) nicht lösbar, da Rperson nicht angegeben ist.
die Einzelfragen sollen doch nur Verwirren.
Die gezeichnete Person steht auf dem Boden, dessen Potential auf dem Niveau von PE liegt. Die Person berührt ein Gehäuse (Betriebsmittel) das auf dem Potential von PE liegt. Egal welche Ströme da irgendwo fließen, es bleibt das gleiche Potential und das ist Null.
Wie jemand eine Spannungsdifferenz berechnen kann, ist mir schleierhaft.
Selbst wenn eine Phase in Berührung mit dem Gehäuse kommen sollte, dessen Potentialdifferenz zur Person bleibt Null. Dafür ist so ein Schutzleiter doch da.
Das ist richtig, nur nicht berechenbar, weil kein Strom angegeben ist.
Da müssten schon 120A fließen, wenn eine Differenz von 48V (Gefahrengrenze) entsehen soll.
Du kannst in Aufgabe b) berechnen, dass bei 0 Ohm 0V Spannung abfallen. Dabei ist die Stromstärke egal. Weil 0Ohm*1A=0Ohm*100000000A=0Ohm*xA=0V.
In Aufgabe c) kannst du die Spannung über den PE berechnen, da die Gesamtspannung angegeben ist (leider uneindeutig ob 230V oder 400V) sowie die Einzelwiderstände einer Reihenschaltung. Der Strom ist hierbei überall gleich, die einzelnen Spannungsfälle verteilen sich anhand der Widerstandswerte. Du könntest wenn du unbedingt willst auch den Strom berechnen. Dafür gibts die Formel I=U/R.
eine Spannung zwischen PE und dem, ich nenne es mal Fußboden, entsteht doch nur dann wenn ein Fehlerfall vorliegt. In keiner der Aufgaben steht, ob eine Phase Lx mit dem Teil direkt verbunden ist, das die Person gerade berührt.
Eine massive Verbindung einer Phase zu PE würde natürlich auch einen Spannungsabfall in den Zuleitungen hervorrufen. Dazu gibt es überhaupt keine Angaben. Wenn also einmal Werte von N und PE zu einer fiktiven Erde angegeben werden, dann sind die anderen Elemente auch keine idealen Leitungen und Spannungsquellen.
Vielleicht könnte man die Aufgabe d) näher bestimmen. Der Widerstand des menschlichen Körpers liegt, abhängig von z.B. Hautfeuchtigkeit, Kontaktfläche, Hautregion (Gesicht, Lippen, Finger mit Hornhaut .. ) und dann auch noch nichtlinear,weil spannungsabhängig, von vielleicht 2kOhm bis zu einigem MOhm.
Bei 230V könnte das 3,5kOhm sein. Da liegen dann die 0,4Ohm parallel.
Bei 230V würden dann fast 600A fließen. Wie schnell wohl die Leitungen verdampft sind?
Wer denkt sich eigentlich so etwas aus?
Übrigens musst du einem Elektronik-Ingenieur nichts über die Beziehung zwischen Strom, Spannung und Widerstand sagen.
Wobei alles was über 60V liegt für unsere Berufsgruppe schon Hochspannung ist.
"Bei 230V würden dann fast 600A fließen." Hängt u.A. vom Innenwiderstand der Spannungsquelle ab. ;)
Ich denke wir können beide darin übereinstimmen, dass die Aufgabe ziemlich schlecht ist.
Richtig, so eine Aufgabe hätte ich anders gestellt.
Hoffentlich war der Autor niemals mein Student.
Wer stellt solche uneindeutigen Aufgaben? Das ist ja ein einziges Interpretationsrätsel. Mit der Annahme von realistr und Schildi144 bekommt man 17V.
Schildi hat übrigens mit der verketteten Spannung gerechnet, was falsch ist.
Solch eine Aufgabe kann trotz uneindeutigen Zusammenhängen gut sein.
Da können einige die Grundlagen nicht richtig verstanden haben, Fehler machen die sich dann bemerkbar machen. Es gibt ja sinngemäß 3 angegebene Widerstände, aber zu beachten bei der Frage nach der Berührungsspannung ist nur der entsprechende Widerstand (sinngemäß parallel zur Person). Fuß zu Hand.
Der Körperwiderstand der Person beeinflusst die dort herrschende Berührungsspannung nicht, dieser Widerstand bestimmt nur den Stromfluss durch den Körper. Das könnte man noch hinzu fügen.
Es kann sogar Absicht gewesen sein, solcherlei Interpretation korrekt zu werten. Wer hat das wesentliche verstanden, wer kommt damit klar, wer lässt sich irritieren.
Ich versuchte meinen Rechenweg, meine Analyse zu begründen. Machte darauf aufmerksam, es kann einiges falsch interpretiert werden, und von welcher Interpretation ich ausgehe.
Ich muss dir leider widersprechen. Sobald eine Person das Gehäuse berührt haben wir eine Parallelschaltung aus Rpe=0,4Ohm und Rperson~1,5kOhm. Dadurch verringert sich der Widerstand ein klein wenig und der Spannungsfall wird etwas kleiner. In unserem Beispiel irrelevant, in anderen jedoch sehr wichtig.
Dein Widerspruch ist erstens witzlos, weil ich das bereits in meiner Antwort beschrieben habe und nicht Du. Zweitens ist dieser Spannungsunterschied so minimal, dass sich dieser im Millivoltnereich ausdrücken wird und somit völlig unerheblich ist und bleibt.
Du hast übrigens nicht mal ansatzweise erklären können auf was es ankommt, zu berechnen ist. Dann auch noch mit 400 V rechnen wollen obwohl das erkennbar falsch ist. Ich verstehe nicht, warum du dich nun nochmal bemerkbar machen wolltest und Widerspruch einlegen willst, wo es keinerlei Widerspruch gibt. ;-)
"Schildi hat übrigens mit der verketteten Spannung gerechnet, was falsch ist."
Ich war mir unsicher, ob die dargestellten 400V Strangspannung oder Außenleiterspannung darstellen sollen. Die Zeichnung ist hier etwas uneindeutig, ich habe mich für die Variante entschieden, die meiner Meinung nach die wahrscheinlichste auf Grund der Zeichnung ist.
Bei einer Angabe wie 3~ 400V... o.ä. hätte ich mich anders entschieden.
Die Spannungsdifferenz entsteht auch erst in Aufgabe c) dadurch, dass der PE einen Widerstand bekommt.