Kapitel 8

Schutz gegen elektrischen Schlag

Schutz gegen elektrischen Schlag

Diese Lernkarten behandeln auf Berufslehre-Niveau die Grundlagen der elektrischen Schutzmaßnahmen. Sie konzentrieren sich auf Schutzleiter, Schutztrennung, Schutzisolierung und Potentialausgleich, wobei auch spezifische Systeme wie SELV und PELV erklärt werden. Elektriker und Techniker profitieren von diesen Karteikarten, um die Sicherheit in elektrischen Anlagen zu gewährleisten und Normen einzuhalten.
Karten
65
Lernende
6
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert
04.09.2024 / 09.02.2026

Lernkarten

Welche Grenzwerte gibt es?

Wie hoch sind diese?

Berührungsspannung -> Menschen: <50VAC oder 120VDC

Nutztiere-> <25VAC oder 60VDC

Berührungsstrom: I<0.5mA

Welche Bedingungen müssen eingehaltn werde, damit der Personenschutz erfüllt ist?

  • UB <od= 50V
  • U<50 V, spannungsführende Teile müssen vor zufälliger Berührung geschutzt werden. Dabei muss IB<oder=0.5mA UB< oder = 50 V. Sonst Abschaltung in 0.4s bei Endstromkreis mit IN< oder = 32 A, Endstroomkreis mit Steckdose IN63 A resp. in 5s ohne Steckdose IN>32 A

Schutzmassnahmen gegen elektrischen Schlag

Basisschutz

  • Isolieren aktiver Teile
  • Abdeckungen/Umhüllungen 
  • Hindernisse/Anordnung ausserhalb Handbereich

Schutzmassnahmen gegen elektrischen Schlag

Fehlerschutz

  • Schutz durch automatische Abschaltung (Schutzklasse 1)
  • Schutz-Potentialausgleich
  • Schutzisolierungm(Schutzklasse 2)
  • Schutztrennung
  • Schutz durch Kleinspannung SELV und PELV (Schutzklasse 3)

Schutzmassnahmen gegen elektrischen Schlag

Zusatzschutz

  • Fehlerstrom-Schutzschaltung (RCD)
  • zusätzlicher Schutz-Potentialausgleich 

Erklärung Basisschutz 

Mit dem Basisschutz wirdsichergestellt,dass alle aktiven Teile im ungestörten Betrieb nicht zufällig berührt werden können. 

Basisschutz

Schutz durch Isolieren aktiver Teile

Die Isolierung kannn nur durch Zerstörung entfernt werden

z.B. Kabel, Aderleitungen

Basisschutz

Schutz durch Abdeckung und Umhüllung

Sie müssen so angeordnet sein, dass mit dem Prüffingen keine aktiven Teile berührt werden können.

Schutzart:IP"^2X, IP1XB

z.B. Schalterabdeckungen, Gehäuse von Handgeräten usw.

Muss die Abdeckung entfernt werden, Umhüllung wntfernt etc werden darf dies nur mit Hilfe eines Schlüssels oder Werkzeuges oder nach Abschalten der Spannung an allen aktiven Teilen

Sind grössere Öffnungen erforderlich , müssen vorkehrungen getroffen werden, die verhinden das Personen oder Nutztiere ubeabsichtigt mit den aktiven Teilen in Berührung kommen.

z.B. Öffnungen die beim Welchseln von Lampen und Sicherungen (Diazed) entstehen.

Leicht zugängliche horizontale DEckfläche von Abdeckungen oder Umhüllungen:

Schutzarten:IP4X oder IPXXD

Grund:Werden Kleinteile fallen gelassen, könnten diese bei grösseren Öffnungen in das Gerät eindringen -> Gefahr!!

Schutz durch Hindernisse

Durch Hindernisse wie z.B. Geländer ider Schutzgitter usw. sll die zufällige Annäherung an aktive Teile verhinert werden.

Schutz durch Anordnung ausserhalb des Handbereichs

Durch einen genügend grosse Abstand soll das zufällihe berühren von aktiven Teilen verhindert werden. 

z.B. Frei. oder Fahreitungen

Warn- und Verbotszeichen

Wo müssen Warnzeichen angebracht werden?

Warnzeichen müssen in der Nähe von blanken, spannngsführenden Teilen angebracht werden

Bei Schlössern von Gehäusen, die blanke, spannungsführende Teil enthalten.

z.B. Schaltgerätekombinationen -> keine Bedienung durch Laie

Warn- und Verbotszeichen

Wo müssen Verbotszeichen angebracht werden?

Verbotszeichen müssen überall angebracht werden, wo Gefahren für Laien bestehen.

z.B. an Türen von elektrischen Betriebsräumen, Lift Maschinenräumen

Erklärung

Fehlerdchutz (Schutz gegen indirektes Berühren)

Es wird sichergrstellt das im Fehlerfall keine gefährlichen Berührungsströme fliessen können oder das die Installatioon bei Kurzschlüssen in genügend schneller Zeit abgeschalte wird. (automatische Abschaltung -> wird  häufig zum Schutz bei der Stromversorgung angewendet.)

Schutz durch automatische Abschaltung

Um den den Schutz der automatischen Abschaltung zu gewährleisten, müssen die Gehäse am Betiebsmittel der Schutzklasse 1 an den Schutzleiter angeschlossen werden.

Durch diese Verbindung kann ein grösserer Strom fliessen

Vorteile wenn ein Betriebsmittel an den Schutzleiter angeschlossen ist.

  • Die Vorgeschaltete Schutzeinrichtung löst schneller aus.
  • Die Berührungsspannung wird kleiner.

Welche Körper müsssen nicht geschütz werden?

Körpper die auf Grund kleiner Abmessung (ca. 50mm x 50mm)  nur schwer mit einem Schutzleiter vebnden werden können.

z.B. Typenschild, Kabelverschraubung, Kabelbefestigung usw.

Müssen Metallrohre auch mit dem Schutzleiter verbunden werden?

 

Nur wenn im Rohr Aderleitungen mit einfacher Isolation verlegt sind.

Schutzeinrichtungen 

Welche Schutzeinrichtungen können für den Schutz durch automatische Abschaltung eingesetzt werden?

  • Schmelzsicherung (NHS)
  • Leitungsschalter
  • Leitungsschutzschalter (LS)
  • (Fehler-Stromschutzschalter RCD -> kein Überlastschutz, kein Kurtschlussschutz)

Maximal zulässige Abschaltzeit bei U0=230V 

 

Endstromkreis </= 32 A: 0.4s

Endstromkreis mit Steckdose </= 63 A: 0.4s

Endstromkreis ohne Steckdose > 32 A: 5s

Verteilstromkreis: 5s

Erklärung

System TN

Die Erdung der elektroischen Anlagen ist von der zuverlässigen und wirksamen Verbindung des PEN-Leiters oder Schutzleiters (PE) mit Erde abhängig.

Schutzleiter oder PEN-Leiter sind an der Übergangsstelle zwischen der Anschlussleitung und der Installation zu erden.

Erklärung

System TN-S

 

Neuralleiter und Schutzleiter sind in der gesamten Stromversorgung separat geführt.

Bei Leiterqueschnitten < 10mm2muss nach System TN-S installiert werden

Erklärung

System TN-C

Die Funktion des Neutral- und des Schutzleiters ist in der gesamten Stromversorgung in einem einzigen Leiter (PEN-Leiter) geführt.

Bei Leiterquerschnitten > od. = 10mmdarf nach System TN-C installiert werden.

Erklärung

System TN-C-S

Die Funktion des Neutral- und des Schutzleiters ist in einem Teil der Stromversorgung in einem einzigen Leiter (PEN-Leiter) geführt.

Was muss beim Übergang von System TN-C auf System TN-S vergesehen werden?

Neutralleitertrenner

Kennzeichen im System TN

T

Sternpunkt des Spannungserzeugers ist direkt geerdet. T Abk. für Terre= Erde

Kennzeichen im System TN

N

Körper von Verbrauxhern sind über den PE mit dem Sternunkt verbunden

Kennzeichen im System TN

C

Kombiniert geführt N- und PE-Leiter. C Abk. für combiné

Kennzeichen im System TN

S

Separat geführter N- und PE-Leiter. S Abk. für separé

Welche Vorteile weist die getrennte Verlegung von Neutral- und Schutzleiter (TN-S) auf?

  • Einsatz von Fehlerstromschutzeinrichtung möglich
  • einfache Isolationsmessung
  • gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
  • ein PE-Leiter-Unterbruch setzt keine geerdeten Gehäuse unter Spannung

Was bewirkt die Erdungsleitung?

Die Erdungsleitung erhöt den Kurzschlussstrom und senkt die Fehlerspannung.

Isz der Personenschutz erfüllt?

Der Personenschutz ist erfüllt, dader Kurzschlussstrom von 172 A dei 20 A Sicherung in weniger als 0.4 s zum auslösen bringt. Weil UF> 50V ist, muss die Sicherung des Motors in einer Zeit von < 0.4 s auslösen.

Damit dei 20 A Sicherung spätestens in 0.4 s uslöst müssen mind. 160 A fliesen. 

Erklärung

Schutz-Potentialausgleich

Er bringt Körper von Betriebsmitteln und fremnde leitfähige Teile auf gleiches Potential.

Er muss in jedem Gebäude verlegt werden.

Welcher Zweck bringt des Schutz-Potentialausgleich?

Um Spannungsdifferenzen zwischen gleichzeitig berührbaren Teilen zu vermeiden.-> Berührungsspannung Klein halten.

Welche Leitfähigen Teile sind in den Schutz-Potentialausgleich einzubeziehen?

  • metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen, die in Geböuden eingeführt sind z.B. Wasser oder Gas
  • fremde leitfähige Teile der Gebäudekondtruktion, sofern im üblichen Gebrauchzustand berührbar z.B. Stahlträger, Metallfassaden, Stahlkamine,Wintergärten
  • metallene Zentralheizungen- und Klimasysteme
  • Blitzanlagen
  • metallene Kabelmäntel

Wieso werdenKabeltrasysteme in den Funktionspotentialausgleich einbezogen?

Weil dadurch die EMV (Elektroagnetische Verträglichkeit) verbessert wird. Wenn Kabel auf dem Kabelttrasse verletzt sind bzw. die Isolation defekt ist und das KAbeltrasse unter Spannung gerät wird, ist der Schutz-Potentialausgleichangeschlossen und die Gefahr in den Strom zu kommen veringert sich.

Was ist zu beachten bei der Verlegung des Schutz-Potentialausgleichs?

  • möglichst kurze Verbindungen
  • durch ausbaubare Konstruktionsteile darf kein Unterbruch entstehen
  • Parallelführen einzelner Potentialausgleichleiter ist zu vermeiden
  • hat ein leitfähiges Teil ihren Ausgangspunkt ausserhalbs des Gebäudes haben, müssen sie so nahe wie möglich an ihrer Eintrittsstelle innerhalb des Gebäudes miteinander verwendet werden.

Unter welchen Vorraussetzungn dürfen auch vorhqndene Metallteile und Rohre als Schutz-Potentialausgleichsleiter verwendet werden?

Die Verbindung muss dauernd gewährleistet sein. Der Leitwert muss mind. dem vorgeschriebenen Kupferdraht entsprechen.

Welche Anforderungen werden an Anschluss-und Abzweigstelle im Schutz-Potentialausgleichsleiter gestellt?

  • jederzeit zugänglich und als solche erkennbar
  • gegen selbstlockern gesichert

 

Bemessung des Schutz-Potentialausgleichsleiters

habler Querschnitt des Hauptschutzleiters, mind. 6mm2, max 16mm2 mit Blitzschutz mind. 10 mm2

Haupsschutzleiter=Schutzleiter am Ausgang des Anschlussüberstromunterbrechers

Dürden auch andere Materialien als Kupfer für die Erstellung des Potentialsugleichs verwendet werden?

Ja, wenn der Querschnitt entsprechend angepasst wird.

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