Wie berechne ich die Berührungsspannung?
Komme selbst nach googlen nicht damit klar
3 Antworten
Du musst ganz simpel an die Sache herangehen und immer erst verstehen, was eigentlich abläuft. Dann fällt dir der Rest immer einfacher. Was ist hier also los?
Du hast eine Spannungsquelle, nämlich die Phase L1. Die hat jetzt kontakt mit dem Gehäuse von Betriebsmittel 1. D.h., an diesem Gehäuse liegt jetzt die Spannung von L1 an.
Weil dieses Betriebsmittel isoliert (ideal) aufgestellt ist, fließt über diesen zur Erde kein Strom, da der Stromkreis sich eben aufgrund der Isolation nicht schließt.
Jetzt kommt aber der Mensch und berührt dieses Gehäuse. Nun hat der Strom einen Pfad bekommen doch über Erde zu fließen, nämlich durch den menschlichen Körper. Wäre der Mensch auch hier ideal isoliert, würde weiterhin kein Strom fließen, doch das ist ja bei dieser Aufgabe nicht der Fall. Bis hier hin einfach, oder?
Dieser Strompfad hat aber jetzt Widerstände auf seinem Weg vom Gehäuse des Betriebsmittel 1 bis hin zum Sternpunkt der Einspeisung. Diese Widerstände sind, wenn man auf das Bild guckt,
1) der Widerstand des menschlichen Körpers mit 1,3 kOhm,
2) der Übergangswiderstand des Standortes in das Erdreich mit 50 kOhm und
3) der Widerstand der Betriebserde, der den Sternpunkt der Einspeisung mit Erde verbindet.
Die Summe dieser drei Widerstände bildet also den Gesamtwiderstand der Strecke für den Fehlerstrom:
Entsprechend kannst du jetzt den Fehlerstrom berechnen, weil die Spannung von L1 ja bekannt ist (230 V gegen Erde). Dann:
Gesucht ist aber die Berührungsspannung. Also jene Spannung, die über abfällt.
Wie bekommst du den jetzt raus? Nun ja, es handelt sich ja hierbei um eine Reihenschaltung, dessen Strom du ja oben nun ermittelt hast. Was ist nochmal gleich in einer Reihenschaltung? Richtig, der Strom durch alle Widerstände.
Also kannst du nun mit Hilfe des Stroms jetzt die Teilspannung berechnen:
Du rechnest mit einem Körperwiderstand von grob 1300Ω. Wenn du auf dein Bild schaust, dann liegen ja die Widerstände Rst und RB in Reihe dazu. Das heißt die Spannung wird sich dort aufteilen.
Rst und RB kannst du zusammenfassen und den Rest als "Spannungsteiler" betrachten und wie man einen Spannungsteiler berechnet solltest du wissen:
Solltest du den Spannungsteiler nicht verstanden haben (warum auch immer) dann hast du jetzt die Gelegenheit zu fragen :)
2x das ohmsche Gesetz anwenden...
Zuerst den Strom ausrechnen:
I=U/R = 400 V/5200 Ohm (Gesamtwiderstand der 3 Teilwiderstände)
=0,007677 A
Gleichung Umstellen U=I*R (hier den Widerstand des Körpers mit 1300 Ohm verwenden)
U=0,007677 A * 1300 Ohm = 9,98 V