Potentiale?
Was passiert eigentlich, wenn mehrere Potentiale in einem Stromkreis liegen?
Zum Beispiel bei einem Erdschluss hat ja der Sternpunkt ein Potentieal von 0V und auch die Erde zum Beispiel ein Potential von 0 V.
Gibt es da eine Formel dafür um die neue Spannung zu berechnen.
3 Antworten
Dann möchten die sich ausgleichen, verursachend einen Strom. Wenn getrennt durch Widerstand, wird es dort warm, wenn Ausgleich lange genug dauert.
Ohmsches Gesetz reicht oft, evtl noch den Herrn Kirchhoff mit dazu tun.
Wenn beide 0V haben, dann gibt es nichts auszurechnen.. Die Differenz ist 0V... Also passiert erst einmal gar nichts in dem Fall...
Sobald eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Potentialen unterschiedlicher Höhe besteht, ja. Wie hoch dieser Strom ausfällt und wie hoch das resultierende Ergebnis der Teilspannungen ist, hängt von den Netzimpedanzen ab bzw den jeweiligen Teilwiderständen des kompletten Netz. Deshalb werden ja auch Schleifenimpedanz/Netzimpedanz gemessen, damit man weiß, wie hoch der Kurzschlussstrom ist, sollte es zu einer niederohmigen Verbindnung kommen, z.B. L-N oder L-PE... Gerade bei letzterem kommt es dann auch die resultierende Berührungsspannung an. Diese ist abhängig, wie gut die Erdübergangswiderstände des PA sind, die Längen und Querschnitte der PA-Leiter zum HAK bzw HV, je nach dem, und der PE-Leiter im ganzen Haus, sowie dem resultierenden Ik... Das ist schon recht komplex, das ganze dann auszurechnen. Deshalb messen die Prüfgeräte wie z.B. Gossen Metrawatt ProfiTest-Serie auch die Ub am Handgriff über die seitliche Kontaktplatte und liefert das Ergebnis direkt mit.
Ahhh perfekt, sie haben mir schon sehr gut weiter geholfen.
Jetzt frage ich mich nur noch allgemein es fließt ja dann ein Strom, setzt man einen Widerstand rein bestimmt man ja den Strom, jetzt ist meine Frage, wenn der Widerstand zu groß ist, können sich die Potentiale dann nicht ausgleichen ?
Bzw wenn die Potentiale sich doch ausgleichen gibt es danach doch gar keine Spannungsdifferenz mehr und somit auch keinen Stromfluss mehr.
Das verstehe ich nicht ganz.
wenn der Widerstand zu groß ist, können sich die Potentiale dann nicht ausgleichen ?
Da stelle ich die erste Gegenfrage zum nachdenken.. Was ist ein Verbraucher und wie verhält sich die Spannung, wenn ein Verbraucher an der Steckdose angeschlossen wird?
Bzw wenn die Potentiale sich doch ausgleichen gibt es danach doch gar keine Spannungsdifferenz mehr und somit auch keinen Stromfluss mehr.
Und die zweite Frage: Wie lange fließt der Strom im Kurzschlussfall, obwohl an der Fehlerstelle durch die niederohmige Verbindnung 0V zwischen den beiden berührenden Punkten besteht, wo zuvor 230V anlagen? Hört der Kurzschlussstrom dann auf zu fließen, auch wenn keine Sicherung auslösen würde, nur weil die Spannung zusammengebrochen ist? Du hast ja immer noch eine Quelle, die verucht, die Spannung aufzubauen und ggf schafft sie das sogar, wenn die Netzimpedanz hoch genug ist...
Die Frage ist immer, was ist die Ursache der Potentialdifferenz... Ist es eine statische Ladung wie beim Gewitter, oder nach dem schluffen über den Teppich oder besser noch Kunstfaserdecken, dann gibt es eine Entladung zum ausgleichen. Danach fließt tatsächlich kein Ausgleichsstrom mehr. Ist aber eine treibende Quelle vorhanden, besteht die Potentialdifferenz ja wegen dieser Quelle, und wenn diese nicht erschöpft ist (total entladene Batterie), wird auch so lange ein Strom fließen, bis dieser entweder unterbrochen wird, oder eben die Quelle erschöpf/defekt ist...
Zur ersten Frage, der größte Teil der Spannung fällt am Verbraucher aber, und ein kleiner Teil natürlich auch an der Leitung.
Zur zweiten Frage:
Also ich verstehe es also richtig, dass man diese Differenz einfach ausnutzt, um einen Strom zu haben, und die Spannungsdifferenz bleibt natürlich immer bei 230V, da es eine feste Spannunsquelle gibt, die nicht geschwächt werden kann und immer 230V liefert.
Sehr gut, beim PA gibt es ja kein festes ,bzw. konstantes Potential , und somit wird alles auf das Selbe Potential gebracht, der Boden und alle berührbahren Leitfähigen Teile.
Ebenso wird der pen geerdet, da hat den Vorteil, dass an den Gehäusen keine Differenz zur Erde besteht.
Allerdings ist eine Potentialdifferenz meist am N gegen den Pe messbar aufgrund des Spannungsfalles am Neutralleiter.(Fi löst bei N gegen Pe aus)
Okay, dann schonmal vielen Dank, sie haben mir sehr gut weiter geholfen.
Ich habe auch verstanden dass der PA wichtig ist um die Berührungsspannung zu senken im Fehlerfall.
Allerdings würde mich noch interessieren,wenn die Potentiale des Bodens und des Pen unterschiedlich wären, dann würde ich auch einen Stromschlag bekommen wenn ich beide gleichzeitig berühre oder?
Und durch die Leitende Verbindung (PA) gibt es beim Berühren schon gar keine Differenz mehr.
Allerdings hätte ich doch zwischen 2 Metallteilen gar keinen geschlossenen Stromkreis oder?
Allerdings würde mich noch interessieren,wenn die Potentiale des Bodens und des Pen unterschiedlich wären, dann würde ich auch einen Stromschlag bekommen wenn ich beide gleichzeitig berühre oder?
Kommt auf die Spannungsdifferenz an, die gerade zwischen den beiden Punkten besteht, aber ja, könnte vorkommen, besonders wenn irgendwo im Netz gerade ein L-PE-Fehler ist, und Du vlt auf halber Strecke zum Fehlerort liegst. Wir wissen ja, die Spannung am Fehlerort wird kurzgeschlossen und die 230V teilen sich auf alle anderen Teilwiderstände auf. Also auch über die gesamte PE-Strecke... Das kann dann durchaus bei fehldener PA-Verbindnung zu Spannungen über 50V AC gegen Erde führen...
Und durch die Leitende Verbindung (PA) gibt es beim Berühren schon gar keine Differenz mehr.
Korrekt. Durch die Verbindnung des PE mit dem örtlichen PA wird sichergestellt, dass zwischen PE und dem Standort einer Person bzw auch anderen Gegenständen (Wasserleitung/Wasserhahn usw) keine Berührungsspannung auftreten kann.
Allerdings hätte ich doch zwischen 2 Metallteilen gar keinen geschlossenen Stromkreis oder?
Nun, Badewannen aus Metall, Wasserleitungen ect haben ja irgendwo schon Erdkontakt. Und ist der PE nicht mit dem PA verbunden, so kann der PE vor Ort gegenüber dem Erdreich eine Spannungsdifferenz aufweisen. Und somit also auch alle geerdeten Geräte am PE gegenüber allen Metallteilen, die irgendwie eine Erdverbindnung haben (Betonboden, Mauerwerk und Erdreich ect... ) Das kann zwar ein so hochohmiger Übergangswiderstand sein, wenn z.B. die Wanne nicht direkt im PA angeschlossen ist, das serst mal nichts passiert, wenn dann aber die Seifenlaufe abläuft und das Wasser irgendwo eine leitende recht niederohmige Verbindnung herstellt, kann es in dem Moment zum Stromschlag kommen, nur weil man vlt sich auf der Wanne abstützt und orgendwas geerdetes am Netz betreibenen in der Hand hält. Klar ist das weit hergeholt, aber es gilt grundsätzlich jede Gefahr möglicht zu verhindern, damit es nicht so weit kommen kann. Man muss eben immer den Extremfall im Auge haben und was die Auswirkungen sein können, wenn dieser eintreten sollte, auch wenn er sehr unwahrscheinlich ist...
Hängt vom elektrischen Widerstand ab, der zwischen den Potentialen liegt. Bei idealem Leiter (0Ω): Strom theoretisch unendlich hoch, bei Isolator: kein Stromfluss. Näheres beschreibt das Ohm'sche Gesetz.
Alles klar, als Wiederholung kann ich also sagen:
Durch den PA, werden Potentialdifferenzen ausgeglichen, z.B zwischen 2 wasserrohren oder zwischen dem Standort und dem Pen.
Somit entsteht bei einer Differenz, ein stromflüss über die Pa-Leitung und beim berühren gibt es für den Mensch schon gar keine Spannungsdiffegenz mehr da diese schon ausgeglichen wurde.
Zusätzlich ist der PA auch sinnvoll für die Reduzierung der Berührungsspannung im Fehlerfall und für die automatische Abschaltung der Stromversorgung.
Die Erdung ist sinnvoll und mittlerweile auch vorgeschrieben für den Blitzschutz.
Erdung ist deshalb sinnvoll, da sie vor hoher Schrittspannung schützt, für den PA wichtig ist, einen guten Gesamterdungswiderstand im Fehlerfall darstellt, um den Spannungsfall am Betriebserder gering zu halten und natürlich auch bei einer Pen Unterbrechung weiterhin den N und pe auf Erdpotential hält und somit weiterhin die Funktion der elektr. anlage darstellt indem sie ein TT netz aufbaut.
Bringt allerdings den Nachteil mit sich dass evtl. durch einen hohen Erdungswiderstand die Schleifenimpedanz zu groß ist und auch einen hochohmigen Neutralleiter der dazu evtl leichte Sternpunktverschiebungen hervorrufen kann.
Eine Frage wäre aber noch wie schon beschrieben, ist die Spannung zwischen Erde und PE.
Also klar, im Fehlerfall (Kurzschluss) liegen am Pe 115 V an, was wäre jetzt mit PA, nimmt dann die Erde auch die 115V an (denn die 115 V sind ja eine konstante Spannung der spannugsquelle)
Oder wie schützt hier der PA?
und natürlich auch bei einer Pen Unterbrechung weiterhin den N und pe auf Erdpotential hält und somit weiterhin die Funktion der elektr. anlage darstellt indem sie ein TT netz aufbaut.
Nein, das entspricht NICHT einem TT-Netz. Es schützt bei einer PEN-Unterbrechung davor, dass eine geföhrliche Berührungsspannung auf dem PE anliegt, dient aber nicht dem Netzbetrieb.
Also klar, im Fehlerfall (Kurzschluss) liegen am Pe 115 V an, was wäre jetzt mit PA, nimmt dann die Erde auch die 115V an (denn die 115 V sind ja eine konstante Spannung der spannugsquelle)
Naja, evt nicht ganz 115V, da ja der Erdwiderstand parallel zum N bzw PEN liegt und damit etwas niederohmiger wird, aber ja, das Erdpotential steigt örtlich an, so dass alles weiterhin das gleiche Potential hat und keine Berührungsspannungen auftreten...
Perfekt, aber sonst stimmt dass was ich schreibe oder?
Die Spannug zwischen zwei Punkten entspricht der Potentialdifferenz, meinst du das?
Nein ich meinte wenn ich z.b 3 Potentiale in einer Strombahn habe.
Also zb Phas gegen Erde .
Dann habe ich ja das Potential der Phase, der Erde und dass des Sternpunktes.
Für mich ist ein Potential grundsätzlich die Spannung gegen Erde.
Die Spannung zwischen zwei Punkten ist dann die Differenz. (Wahrscheinlich habe ich aber deine Frage nicht verstanden)
Ist aus jeder Potentialdifferenz die Folge ein Strom, welcher sie Potentialdifferenz ausgleichen will?