Gefahr bei Stromfluss über PE

[Cybso]

Ok, wo ich nun in meinem Kopf aufgeräumt habe, will ich das ganze einmal weiter denken, immer noch für das Szenario "Fehlerstrom im SK-I-Verteiler vor dem RCD":

1. Bei einem satten Körperschluss ist der Widerstand extrem gering, die NH-Sicherung würde innerhalb von Millisekunden durchbrennen.

2. Bei einem Körperschluss mit Widerstand fallen hier dagegen fast die kompletten 230V ab, die Spannung am PE liegt also deutlich drunter.

Die Frage ist dann also, ob es dazwischen einen Bereich gibt, in dem die NH-Sicherungen lange genug leben und gleichzeitig die Spannung auf dem PE hoch genug ist, um gefährlich zu werden.

Laut dem K'Electric-Datenblatt liegt die Auslösezeit von 0,3 Sekunden bei einer 63A-NH-Sicherung irgendwo zwischen 300 und 500A.

500A entspricht bei 230V einem Widerstand von 0,46 Ohm. Hat der Körperschluss einen höheren Widerstand, wird die Auslösezeit der NH-Sicherung also kritisch.

Welche Spannung fällt an 0,46 Ohm bei 230V ab? Hier gilt U1 / U = R1 / R, oder U1 = R1/R * U. Bei einer Erdung mit 10mm² bin ich in #1 von einem Leitungswiderstand von 0,003 Ohm ausgegangen, das behalte ich mal bei.

Dann ergibt sich: U1 = 0,46/0,463 * 230 -> U1 = 228V, oder 2V auf PE. Selbst wenn ich mich beim Leitungswiderstand um Faktor 10 vertan habe, fallen hier immer noch 214V ab.

Es gibt also keinen kritischen Bereich zwischen hoher Spannung am PE und Auslösekennlinie der NH-Sicherung, zumindest nicht im normalen Haushalt und bei ordnungsgemäßer Erdung.

Umgerechnet auf die Situation mit der Waschmaschine aus dem Artikel:

Bei einem satten Körperschluss entspricht der Widerstand dem Leitungswiderstand, sagen wir ganz ungünstig 4 Ohm. Es fließen also knapp 60A über die Leitung. B16 löst im Worst-Case erst bei einem 4-5-Fachen der Nennstromstärke schnell aus, also u.U. erst ab 80A. In diesem Fall liegen also tatsächlich 115V am Gehäuse der Waschmaschine an, bis der RCD die Leitung trennt. Der Artikel stimmt also für den dort betrachteten Fall, zumindest bei hohen Leitungswiderständen und schlechten Sicherungsautomaten.

Wäre schön, wenn das mal jemand nachrechnen würde, bevor ich mich hier schon wieder total verrenne :-)

[tsb2001]

Ich will hier keine Werbung machen, aber ich rate jedem der hier beiteiligten Diskutierenden mal, sich die VDE-Schriftenreihe 35 von H. Schmolke anzusehen. Kostet 29 Euro und erklärt auf 300 Seiten exakt und genau, warum der örtliche Potentialausgleich der Knackpunkt ist und dieser eine hohe Berührungsspannung vermeidet. Ich könnte aus dem Buch heraus Ausschnitte bringen und zitieren, was ich aber vermutlich nicht darf. Einen kleinen Absatz spende ich mal, zumal der mein Geschriebenes eigentlich nur wiederholt (es dreht sich hier um ein TN-Netz mit ordnungsgemäßem Schutzpotentialausgleich):

"Bei einem Fehler (hier: Erdschluss von L zu PE) z.B. in der Nähe der Haupterdungsschiene würde diese UND mit ihr das Schutzleitersystem im Gebäude gegenüber der neutralen Erde (Bezugserde) eine hohe Berührungsspannung annehmen. Im TN-System wäre hier eine Spannung von 115V gegenüber der Bezugserde durchaus möglich. Aber diese Spannung ist im Gebäude nicht gefährlich, weil sich das elektrische Potential über das Schutzleitersystem auf alle berührbaren Körper und fremde leitfähige Teile überträgt. Wegen des Schutzpotentialausgleichs entsteht im Gebäude keine gefährliche Potentialdifferenz".

Dann folgt ein paar Seiten weiter nach der mathematischen Begründung ein wichtiger Merksatz:
"Im TN-System kann man bei vorhandenem und korrekt ausgeführtem zusätzlichen Schutzpotentialausgleich davon ausgehen, dass eine zulässige Berührungsspannung von 50V in dem Bereich, in dem der zusätzliche Potentialausgleich wirkt, nicht überschritten wird.

Soviel zum Thema. Da sind alle Beispielrechnungen mit und ohne zusätzlichen Potentialausgleich drin, inklusive der entstehenden Gefahren; anschaulich illustriert und mathematisch belegt. Guckt rein, dann erklärt sich vieles von selbst.

OT: Mal zum nachdenken: Wenn der örtliche Potentialausgleich nicht das Potential um sich herum anheben würden, wäre die vierte Sicherheitsregel "Erden und Kurzschliessen" in Teilen unsinnig.
Beispiel aus der Praxis: Betrachte ich mal eine (un)isolierte Freileitung (nehmen wir einfach mal Niederspannung), welche von einem umstürzenden Baum abgerissen worden ist und diese liegt auf der Erde. Der Monteuer möchte die Leiterseile auf der Erde anlängen bevor er selbige wieder hochnimmt. Daher erdet er sich die Seile beim Arbeiten an der Arbeitsstelle. Nun schaltet jemand verbotenerweise einpolig auf die Erde (einpolig erzeugt keinen Kurzschluss). Die Abschaltzeit darf im TN-Netz fünf Sekunden betragen, in der der Monteur das Leiterseil in der Hand hält.
Warum ist die Sicherheitsregel "Erden und Kurzschliessen" hierbei funktionell und sinnvoll?
Rechne ich mit der fernen Erde vom Niederspannungs-Betriebserder in der Trafostation, hängt der arme Monteuer nun ganze 5 Sekunden (vorausgesetzt sein Erder ist so niederohmig, dass es zu einer Abschaltung überhaupt kommt) bis zur Abschaltung mindestens an 115 Volt, wenn nicht noch mehr, da der Rückweg über den örtlichen Erder hochohmiger sein wird, als das durchverbundene metallene Leiterseil von der speisenden Trafostation.
Welche Funktion hat nun der eingeschlagene örtliche Erder? Drumherum heb dieser das Potential auf den Wert der Spannung an der Arbeitsstelle an und erzeugt allenfalls eine leichte Schrittspannung. Er gleicht also das Potential zwischen der Arbeitsstelle und dem umgebenden Standort aus, sodass eine unzulässig hohe Berührungsspannung nicht mehr gegeben ist und dem Monteur nichts passiert.

Nichts anderes ist es bei einem Erdschluss im Gebäude, wo der Schutzpotentialausgleich selbiges macht...

[larsrosen]

tsb2001
mega, vielen Dank. Das Buch liegt an de Arbeit. Das lese ich mir Montag gleich mal durch.

Das das Potential gesamt angehoben wird war mir klar, das man davon ausgeht im unkritischen Bereich zu bleiben nicht.

Stellt sich die frage ob das bei älteren Bauten ohne geerdet Armierung auch do ist.
Aber ich glaube den Schmolke seh ixhauf dem nächsten VDE Forum da kann man mal drüber reden.

[tsb2001]

Immer wieder gerne!
Viel Spaß bei der Lektüre!

[Cybso]

Stellt sich die frage ob das bei älteren Bauten ohne geerdet Armierung auch so ist.

Ich würde vorsichtig sagen, dass das gar keine Rolle spielt: Entweder, das Gebäude ist ein sehr guter Isolator, dann gibt es kein Problem. Oder das Gebäude ist mit dem Erdpotential verbunden, dann gibt es auch kein Problem.

Nur wenn gar kein lokaler Potentialausgleich vorhanden ist oder nur ein Staberder (so dass es Potentialdifferenzen innerhalb des Gebäudes geben kann) könnte es problematisch werden. Aber drauf vertrauen, dass das so stimmt, würde ich da jetzt nicht :-)

[larsrosen]

Hi,

ich bin da etwas vorsichtiger. Beton ist nunmal trocken kein guter Leiter.
Es hat durchaus seine Berechtigung warum die DIN 18014 dem Elektriker auferlegt wurde.

Nur um es nochmal vor Augen zu führen. Wir reden hier(von der Urfrage ausgehend) von einem Bauteil für 5€.

Das Fremde Leitfähige Teile oder Teile die im selben Potential sind kein Problem darstellen habe ich nie in Frage gestellt.
Aber bei Zweckbauten und Wohnhäusern, stelle bin ich eher kritisch.

Ich werde vorab am Montag eine Anfrage an das DKE machen, da es dazu immerhin mal eine Verlautbarung gab.

[Boernhart]

Hallo zusammen,

habe eifrig diesen Thread durchgelesen, habe aber dennoch ein paar Fragen.

Mein Elektriker hat meinen Verteilerschrank soweit fertig gestellt (Hager FP04TN, Schutzklasse I)
Es ist eine Unterverteilung ohne Zähler. Die Erdung wurde wie folgt ausgeführt:

-Gehäuse wurde geerdet
-Schienen der Reihenklemmen nicht isoliert und mit PE Leitungen über eine Klemme angeschloßen
-Schienen der FI´s und KNX-Geräte nicht isoliert aber keine PE Leitung angeschloßen

Ist das so zulässig?

(Die Bilder sind zu unterschiedlichen Zeiten entstanden)

Dann zitiere ich mich mal aus aktuellem Anlass selber, hatte leider keine Antworten bekommen.

Wie ist dann die korrekte Ausführung in SK 1 und SK 2?

[gbglace]

Es wurde extra zu diesem Thema ein neuer Thread gestartet. Weil diese Detail-Diskussion SKI vs SKII hier OT ist.

In grob ist das ein SKI Verteiler, und wenn das was Du da aufzählst richtig gemacht ist, scheint das als SKI auch richtig. Die Frage die hier viel Diskutiert wird, ist es überhaupt zulässig einen SKI Verteiler in D zugängig für Laien zu installieren.

Ich tät mir das nicht installieren lassen.

Ansonsten der Thread allgemein:

Hier werden Bilder gezeigt und dann wird ne Mängelliste drunter geschrieben oder Lob verteilt. Und der Thread soll eine Inspiration für KNX-Neueinsteiger sein, damit sie eine Vorstellung davon bekommen welches Volumen die Verteilung in einem KNX-Umfeld hat. Nicht das man nur nen halben Meter Platz dafür einplant.

Fachliche Uneinigkeiten zu diesem Thema gehen jetzt besser separat.

[Boernhart]

Hallo,

zu dem Thema hätte ich dann als "Laie" eine Frage: Wie ist denn die korrekte Ausführung in SK1 und wie in SK 2?

[larsrosen]

Hallo,

zu dem Thema hätte ich dann als "Laie" eine Frage: Wie ist denn die korrekte Ausführung in SK1 und wie in SK 2?

iGude,

die Frage wäre genauso:
Wie Backe ich korrekt ein Brot und wie Brötchen?

Viele Wege führen nach Rom, lediglich das Ziel ist fest. Am einfachsten dein Elektriker fragen, wie es SK1 oder SKII erreicht.

[Boernhart]

Mein Elektriker hat den Schrank schon aufgebaut und ist dabei die Kabel anzuschließen. Die Frage ist ob alles so korrekt ausgeführt wurde.

[larsrosen]

Ja das ist ne gute Frage....
Wenn du an der Qualität deiner Fachkraft zweifelst, solltest dir entweder ein anderen suchen, ein Sachverstänigen hinzuziehen aber VDS oder öffentlich bestellt und vereidigt

oder

Bilder hier einzustellen ist auch immer eine Möglichkeit, die ich persönlich halt als unfair betrachte, da der errichter sich nicht wehren kann.

[Boernhart]

Bilder hatte ich schonmal im "Zeigt her eure Verteilungen" Thread (Seite 234) gepostet aber leider keine Rückmeldungen bekommen. (Hatte meinen Elektriker vorher gefragt ob das für Ihn OK ist)