Warum Erdung und Schutzleiter?
Ich glaube ich werde hier nicht richtig verstanden, deshalb formuliere ich meine Frage noch einmal anders. Durch den niederohmigen Anschluss des Schutzleiters lösen die Sicherungen rechtzeitig aus und man kann keinen elektrischen Schlag bekommen da der Schutzleiter niederohmig abgeschlossen ist sprich die Spannung ist kurzgeschlossen also Null. WARUM muss man alles noch auf Erdpotential bringen, WARUM muss der Schutzleiter noch geerdet werden?
4 Antworten
Eine elektrische Spannung misst man zwischen zwei mehr oder weniger differierenden Potentialen bzw. Punkten.
"... die Spannung ist kurzgeschlossen also Null."
Welche Spannung - zwischen welchen Potentialen - soll hier "also null" sein?
Die Spannung zwischen dem Schutzleiter und dem vor Berührungsspannung zu schützenden Körper beträgt dann null, wenn der Schutzleiter geerdet ist. Nur dann haben der zu schützende Körper und die Erde das gleiche Potential.
Und - die Frage habe ich heute bereits an anderer Stelle gestellt - wohin sollte denn der Schutzleiter geführt werden, wenn nicht zur Erde? Wie sollte im Falle einer Berührungsspannung gegen Erde (nur darum geht es!) ein Stromkreis geschlossen werden ohne Erdung?
Der Erdungswiderstand sinkt mit zunehmender Kontaktfläche zwischen Erdleiter und Erdboden. Der lässt sich also beliebig reduzieren!
ja mir geht es darum : ich stelle eine Verbindung von Erde zum Schutzleiter her, am Schutzleiter liegen 10V an. Zieht jetzt die Erdung das potential auf 0V oder zieht der Schutzleiter die Erde auf 10V ? ich möchte wissen in welche Richtung der ausgleich stattfindet.
Der Ausgleich ist ungerichtet. Ich wiederhole:
Eine elektrische Spannung misst man zwischen zwei Potentialen!
Wenn nun zwischen einem
- Gerätegehäuse einerseits und
- der Erde andererseits
eine Spannung auftritt (Berührungsspannung) und Gerätegehäuse und Erde verbunden werden durch den Schutzleiter, dann wird das Potential ausgeglichen, es kann also bei bestehender Verbindung mit dem Schutzleiter zwischen Gerätegehäuse und Erde erst gar keine Spannung auftreten zwischen beiden Punkten wegen des bestehenden Potentialausgleichs.
Im praktischen Alltag verzichtet man bei Arbeiten am öffentlichen Versorgungsnetz (mit geerdetem Sternpunkt) bei der Spannungsangabe, soweit es sich um die Strangspannung von 230 V zwischen Außenleiter und Erde handelt, um die Angabe "auf dem Leiter sind x Volt gegen Erde". Man sagt da schlicht "auf dem Leiter sind x Volt" und denkt sich "die Erde" dazu, weil die hier immer als Gegenpol unterstellt werden darf.
Bei Deinen theoretischen Überlegungen darfst Du aber nicht ständig eine Seite der Potentialdifferenz einfach wegstreichen. So kommst Du ständig zu falschen Ergebnissen!
Das ist dadurch zu erklären, daß das Netz sonst kein definiertes Potential zur Erdung hätte. Es ist ja so, das in dem Stromnetz alle Verbraucher parallel geschaltet sind. Von einigen gelangen geringe Kriechströme von L in die Erdung und von anderen gelangen sie von N in die Erdung. Das Ergebnis wäre eine undefinierte Spannung von beiden Leitern gegen Erde. Deshalb ist N ja genullt.
Ausserdem würde bei einem "schwebenden" Netz ein Erdschluß die Sicherung nicht auslösen. Um Geräte abzusichern müssten in einem schwebenden Netz folgende Bedingungen herrschen: entweder nur ein einziges Gerät wird betrieben - oder - eine Isolationsüberwachung, die Erdströme erfasst und dann das abschalten auslöst.
Werden mehrere Geräte in einem schwebenden Netz betrieben und es kommt zu einem Erdschluß mehrerer Geräte können am Gehäuse der Geräte Potentialunterschiede bis zur höhe der Netzspannung auftreten.
Es kommt am Ende auch nicht darauf an, ob der eine Leiter 0 Volt Erdpotential hat und der andere z.B. 230V, sondern darauf, das die beiden Stromliefernden Leiter ein definierte Spannung gegen Erdung haben. Als Beispiel fällt mir da das Stromnetz in den USA ein. Die US-Haushalte werden mit 240 Volt beliefert, wobei der Mittenanschluß geerdet ist. Auch diese Konfiguration ermöglicht den Einsatz eines RCD.
Auch würde in einem schwebenden Netz oder bei unzulänglicher Erdung ein RCD nicht mehr auslösen.
Bei einem schwebenden Netz wären die Absicherungsmaßnahmen ungleich höher als bei den geerdeten Netzen. Sie haben nur in kleinen Bereichen (Labore o.ä.) ihre Berechtigung und dort sind sie auch sicherer. Eine Gerätestörung würde nämlich das ganze Netz erden. Ein ungeerdetes Netz macht nur in einem kleinen Bereich einen Sinn.
Ja aber das Erdreich ist doch hochomig wie soll da Spannung Kurzgeschlossen werden?
Erster Fehler in der Annahme: die Sicherungen lösen durch die Schutzleiter Verdrahtung nicht sofort aus, bis zum Beispiiel 16A längere Zeit über die Erde abgeleitet wird dauert es schon und die Geräte stehen dann die ganze Zeit unter Spannung am Gehäuse. Auslösen tun nur die Fehlstzromschalter
Mit dem Schutzleiter bringst alle Geräte die 3 polig angeschlossen sind auf das gleiche Niveau aber das hilft dir nichts wenn du selbst auf auf dem Boden stehst der ein anderes Potential hat, im strengsten Fall im feuchten Gras mit eiem Gerät in der Hand das durch den Schutztleiter unter Spannung gesetzt wird.
Fehlströme sind die Ströme die nicht durch die Phase in eine Richtung und den Neutralleiter in die andere Richtung, oder von Phase zu Phase fließen, sondern durch Fehler ins Gehäuse fließen. Das muss nun der Schutzschalter, nicht die Leistungssicherung, bemerken. Un das geht nur wenn der Stromkreis durch die Erdung geschlossen wird
Ja aber die Erde ist doch hochomig also das Erdreich?
Die Erdung muss so niederohmig sein dass bei dem Auslösestrom von 0,03A auch die Spannung niedrig genug ist.
Deinen Einwand "Erde hochohmiger als Erdreich" den verstehe ich nicht. Was verstehst du unter Erde? Was unter Erdreich? Erde im Blumentopf?
Der Fehlstrom vom defekten Gerät geht über das Gehäuse über die gelbgrünen Erdungsdrähte über den Ring oder Staberder ins Erdreich und zum Trafo und nicht über den Neutralleiter. Der Stromunterschied von zB 0,03A zwioschen Phase und Neutralleiter bringt den Schutzschalter zum Auslösen.
ja mir geht es darum : ich stelle eine Verbindung von Erde zum Schutzleiter her, am Schutzleiter liegen 10V an. Zieht jetzt die Erdung das potential auf 0V oder zieht der Schutzleiter die Erde auf 10V ? ich möchte wissen in welche Richtung der ausgleich stattfindet.
10V verglichen zu was?`Die Verbindung Erde zu Schutzleiter ist dort wo der Banderder von außen ins Haus kommt. Also wo unterwegs klemmst das Voltmeter an?
ok, da hast am Neutralleiter eine Verwerfung. Das ist in diesem Bereich, 10V, schon viel aber nicht gefährlich. Aber besser doch einen Fachmann kontrollieren lassen. Kann sein dass irgendwo etwas offen ist. Bei mir hatte ich mehr als 70V durch einen Installationsfehler im Neubau, da war die Erdung zwischen Keller und und dem Rest des Hauses nicht verbunden.
Lass deine Installation von einem Fachmann kontrollieren.
ja aber zurück zu meiner Frage bitte : ich habe am Schutzleiter 10V gegen N verbinden diesen mit der Erde (Fundamenterder/Banderder etc.) damit sie das gleiche Potential haben. Habe ich nach dem ich den Schutzleiter geerdet habe immernoch 10V gegen N oder habe ich dann 0V gegen N weil der Schutzleiter das Potential (0) der Erde angenommen hat ?
N mit Erde verbinden darfst nur vor den Sicherungen und Fehlstromschalter.
Wenn du zwischen Schutzleiter und N 10V misst dann hast entweder eine starke Sternpunktverwerfung mit zu schwachen Drähten oder die Erdung ist sehr schlecht und hochohmig. Der Schutzleiter muss geerdet sein sonst ist es kein Schutzleiter.
In dem Moment, wo der Kurzschluß entsteht (bis die Sicherung trennt) hättest Du an der Kurzschlusstelle bis zu 115V... Warum? Du hast 2 Widerstände in Reihe. Die Ader vom Trafo zur Fehlerstelle und von der Fehlerstelle zurück zum Trafo. Somit teilt sich die Spannung 50/50 auf... Wenn dann einer das Gehäuse anpackt, liegt das auf einmal kurz mit 115V gegen Erde (Potentialverschiebung der Erde nicht berücksichtigt).. Ist jetzt der PE vor Ort am Potentialausgleich angeschlossen, ist zwischen Erde und PE kein Potentialunterschied, da beides das gleiche Potential führt. Berührungsspannung ist dann nicht 115V sondern 0V bis die Sicherung auslöst...
Ja aber das Erdreich ist doch hochomig wie soll da Spannung Kurzgeschlossen werden?
Die Spannung wird nicht direkt über das Erdreich kurzgeschlossen.... Durch den erhöhten Widerstand des Erdreich, hebt sich das Potential des Erdreich auf das Potential der Fehlerstelle. Dadurch ist die Berührungsspannung nahezu 0V. Und das will man dadurch erreichen. Eine Spannung hast Du ja nur, wenn du zwei unterschiedliche Potentiale hast. Wenn Du durch eine niederohmige Verbindung (Ringerder/Tiefenerder) das Erdreich mit dem PE verbindest, hast DU nur den Potentialunterschied, der an der niederohmigen Verbindung abfällt. Das sind vlt noch ein paar mV bis vlt 2V... Errechnet aus I_F (Fehlerstrom über den Potentialausgleich zum Erdreich) und dem Widerstand der Potentialausgleichverbindung. Somit wird deine Fehlerstelle (und alle am PE angeschlossenen Geräte) berührungssicher...
Wenn man garnichts erdet kann doch der Stromkreis nicht geschlossen werden wenn ich eine Phase berühre, der Strom kann nicht durch mich über die Erde zum Trafo fließen also bekomme ich auch keinen Schlag?
Soviel in der Theorie... Wären da nicht wieder die Leitungskapazitäten, die ich Dir gestern ja schon in der PM nahe gebracht habe... ;) Auf kurzen Distanzen zum Trafo ist das richtig. Aber durch das Ortsnetz entstehen kapazitive Erdströme, sollest Du einen Leiter berühren (Wäre dann egal ob L oder N, da die Kapazität auf alle Leiter wirkt)... Da möchte ich nicht dran packen.
Ja aber bei einem Trenntrafo passiert das nicht und da gibt es auch Leitungen in der Erde
Ab einer gewissen Leitungslänge passiert das da auch, wenn Du z.B. die Leitungen einen halben km durch das Erdreich legst... Hatte ich Dir aber alles gestern schon erklärt....
Ja aber das Erdreich ist doch hochomig wie soll da Spannung Kurzgeschlossen werden?