Kapitel 9
Erder und Schutzleiter
Erder und Schutzleiter
Erklärung:
Spannungstrichter und Schrittspannung
fliesst Strom über einen Erder ind Erdreich, so fliesst er räumlich nach allen Seiten vom Erder weg. Um den Erder entsteht dan ein Spannungstrichter.
Der spezifische Widerstand des Erdreichs ist sehr gross, der Erder weisst einen enormen Literquerschnnitt auf. Somit hat das Erdreicht einen Widerstnd von praktisch null Ohm. Der Widerstand ist nur an diesen stellen gross, an welchen der Strom ins Erdreich eintritt und austritt, da der Qerschnitt auf die erdoberfläche beschränkt ist.
Welche Vorteile weisst ein geerdetes Netz aus?
- Spannung gegen Erde max. 230V
- Erd- und Körperschlüsse werden erkannt und automtisch abgestellt
Was sagt dieses Bild aus
Das der Trafo-Sternpunkt geerdet ist, erhält das Erdreich das Potential des Neutralleiter. Gegen Erde kann höchstens eine Spannung von 230V auftreten.
Tritt im Wasserwärmer ein Defekt auf, fliesst ein grosser Strom entgegen Erde. Der Überstromunterbrecher trennt den fehlerhaften Stromkreis ab.
Was sagt dieses Bild aus
Tritt irgendwo im Netz in einem Apparat, der mit der Erde in Verbindung steht, ein Isolationsdefekt in Aussenleiter L3 auf, erhält der Erdboden das Potential von Aussenleiter L3.
Die Person ist einer Fehlerspannung von 400V ausgesetzt. Ungeerdete Netze bieten einen guten Schutz, wenn nur ein Verbraucher angeschlossen ist (Schutztrennung).
Was sagt dieses Bild aus
Da der Stromkreis nicht geerdet ist, kann kein gefährlicher Körperstrom fliessen.
Hat der Kochhetd ein Isolationsdefekt, so nimmt das Gehäuse das gleiche Potenzial wie der Aussleiter L2 an.
Was bedeutet US, UB und UF
US:Schrittspannng
UB: Berührungsspannung
UF: Fehlerspannung
Wie weit ist der Einflussbereich des Spannungstrichters und was ist dran gefärlich?
Spannungstrichtr hat eine Distanz von 20 m.
Der Spannungsabfall im Erdreich um den Erder kann gefährliche Berührungs- oder Schrittspannunggen hervorrufen. Bei einem Erdschluss kann der Aufenthalt in der nähe einer Erders aufgrund von grosser Schrittspannung gefährlich sein.
Was sagt dieses Bild?
Die Annäherung herabhängende Drähte kann sehr gefärlich sein. (Vor allem bei Hochspannungsfreileitungen, z.B. Fahleitungsdrähte)
Erklärung:
Erder
Ein Erder ist ein leitfähiges Teil, welches in das Erdreich oder in Beton eingebettet ist und in gutem Kontakt mit der Erde steht. Er dient der Ableitung von elektrischen Strömen ins Erdreich.
Welche Arten von Erdern werden unterschieden?
- Fundamenterder
- Banderder
- Staberder (Tiefenerder)
Wer entscheidet, welche Art von Erder anzuwenden ist?
Netzbetreiberin (EW)
Welche Leitungen dürfen nicht als Erder verwendet werden?
Bohrleitungen aus Metallen, brennbare Flüssigkeitern, Gas.
In welche Tiefe sind Erder mindestens zu verlegen?
Und warum.
70 cm.
Ab dieser Tiefe sind Temperaturen und Feuchtigkeitswerte relativ konstant, was wichtig für einen guten Erdübergangswiderstand ist.
Was muss berücksichtigt werden, wenn unterschiedloche Werkstoffe in einer Erdungsanlage verwendet werden?
Es kann eine elektromagnetische Korrosion entstehen.
Erklärung:
Erdübergangswiderstand
Erder sollen einen möglichst kleinen Erdübergangsswiderstand aufweisen. Um diesen bestimmen zu können werden in der Praxis verschiedene Messmethoden angewendet.
Es ist der Widerstand vom Anschlusspunkt des rders zum Erdreich.
Messmethode für den Erdübergangswiederstand
Es werden 2 Hilfserder H1 und H2 benötigt. Die Erder sin so anzuorden, dass die sich ausserhalb des Einflussbereichs der Spannungstrichter befinden.
Erklärung:
Fundmenterder
Der Fundamenterder ist ein elektrotechnisch und korrosionstechnisch gesehen die beste Lösung. Er ist daher jeder anderen erdung vorzuziehen. Bei armierten Fundamenten kann das Armierungseisen als Fundamenterder verwendet werden.
Welche Abmessung muss das Armierungseisen mindestens haben?
Das Eisen muss einen Mindestdurchmesser von 10mm aufweisen
Werden Armierungseisen in Beton als Fundamenerder verwendet, müssen diese in geeigneter weise miteinander verbunden werden.
Beispiele?
- schweissen
- klemmen
- pressen
- andere geeignete Verbindungeklemmen
Was ist beim verlegen eines Fundamenterder in Form von einem Band (z.B. Stahl 25x3mm) zu beachten?
Es ist dem Schutz vor Korrosion anzuordnen, dass er allseitig von Betn umschlossen ist und das keine Lufteinschlässe vorhanden sind. Er muss somit hochkant auf der untersten Lage des Armierungseisens oder auf Distanzhaltern befestigt werden. Der Fundamneterder muss das ganze Gebäude als geschlossen Ring umschliessen.
Erklärung:
Banderder
Banderder kommen dann zum einsatz, wenn bei bestehenden Bauten keine oder nur eine ungenügender Erdung vorhanden ist und nachträglich keine Fundamenterdung erstellt werden kann.
Banderder:
Minderstverlegungstiefe...
Länge des Banderders...
Erdübergandswiderstand...
Minderstverlegungstiefe: mindestens 70 cm in dauernd feuchtem Erdreich
Länge des Banderders: je nahc Bodenbeschaffenheit ca. 25-30 cm
Erdübergandswiderstand: Es ist ein Widerstand von kleiner7 gleich 10 Ohm anzustreben
Erklärung:
Tiefenerder
Tiefenerder können als Ergänzung von Anlagen mit ungeügendem Erdübergangswiderstans oder als Einzelerder z.B. für Masten, Kamiene, Antennen usw. eingesetzt werdeen. Dabei erder mit dem Bohrhammer manuell 1m lange Stahlstäbe, anderen Spitze ein Kupferseil befestigt ist, in den Boden getrieben.
Reicht einer nicht aus kann man auch mehrere Tiefenerder parallenschalten
Praxiswerte Tiefenerder
Elektrodenlönge: mind. 2.5m
Erdüberganswiderstand: kleiner/gleich 10 Ohm
Erklärung
Erdungsleitung
In jeder Analge, in der ein Schutzpotentialausgleichsleiter ausgeführt ist, muss eine Haupterdungsschiene vorgesehen werden.
Welche Aufgabe hat der Erdungsleiter?
Er verbindet die Haupterdungsschiene mit dem Erder.
Wie wird der Querschnitt des Erdungsleiters bestimmt ?
Gleicher Querschnitt wie der Schutzleiter, mind. 16mm2 , max 50 mm2
Welche Leiter sind an der Haupterdungsschiene anzuschliessen?
- Schutzleiter und Erder über die Erdungsleitung
- Schutzpotentialsausgleichsleiter
- Schutzpotentialsausgleichsleiter
Was muss bei den Anschlüssen der Haupterdungsschiene sichergestellt sein?
Jeder Leiter muss mit einem Werkzeug einzel getrennt werden können + Kennzeichnung
Erklärung
Schutzleiter
Der Schutzleiter ist ein Leiter zum Zweg zur Sicherheit. z.B. zum Schutz gegen elektrischen Schlag
Wie wird der Querschnitt des Schutzleiters bestimmt?
Aussenleiterquerschnitt < od.= 16mm2 : gleicher Querschnitt wie Aussenleiter
Aussenleiterquerschnitt 25 und 35 mm2 : Schutzleiterquerschnitt 16mm2
Aussenleiterquerschnitt > od.= 50mm2 : halber Querschnitt des Aussenleiters
Welches ist der Mindestquerschnitt für getrennt von den Aussenleter verlegte Schutzleiter?
- mit mechanischem Schutz (z.B. Rohr): 2.5 mm2
- ohne mechanischen Schutz: 4 mm2
Arten von Schutzeitern
- Leiter mit mehradrigen Kabel und Leitungen
- fest verlegte blanke aber isolierte Leiter
- metallene Kabelmäntel, Kabelschirme, Kabelbewehrungen, onzentrische Leiter, metallene Elektroinstallationsrohe die wirksam durchgehend verbunden sind.
Querschnittsbestimmung
Hauptschutzleiter
50% von der Anschlussleitung.
Bis 16° glech wie der Aussenleiter. Ab 16° mind. 50% vom Aussenleiter der Anschlussicherung. Bei 35° kann ein 16° gewählt werden
Querschnitsberstimmung
Schutzpotentialsausgleichsleiter
50% vom Hautpschutzleiter. Mindestens 6° und max 16°
Bei einer Blitzschutzanlage midestens
10°.
Querschnitsbestimmung
Erdungsleitung
50% von der Anschlussleitung, mind. 16°
und max 50°. Im Beton verlegt immer 50°
Wo oder wann sind keine PEN-Leiter zulässig?
- hinter Fehlerstromschutzeinrichtung
- bei Leiterquerschnitten > 10 mm2
- in TN-S Installationen
- in ortveränderlichen Leitungen
in welchen Räumen oder Bereichen dürfen keine P-Leiter verlegt werden?
in feuergefährdeten, in medizinische genutzten und in explosionsgefähredeten Bereichen
Was darf nicht als PEN-Leiter verwenden werden?
metallene Umhüllungen von Kabeln und Leitungen sowie fremde leitfähige Teile
Warum wird dringend empfohlen, das System TN-S im ganzen Gebäude anzuwenden?
um Störungen in Installationen nfolge schlechter EMV zu vermeiden.
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Lernkarten
Erklärung:
Spannungstrichter und Schrittspannung
fliesst Strom über einen Erder ind Erdreich, so fliesst er räumlich nach allen Seiten vom Erder weg. Um den Erder entsteht dan ein Spannungstrichter.
Der spezifische Widerstand des Erdreichs ist sehr gross, der Erder weisst einen enormen Literquerschnnitt auf. Somit hat das Erdreicht einen Widerstnd von praktisch null Ohm. Der Widerstand ist nur an diesen stellen gross, an welchen der Strom ins Erdreich eintritt und austritt, da der Qerschnitt auf die erdoberfläche beschränkt ist.
Welche Vorteile weisst ein geerdetes Netz aus?
- Spannung gegen Erde max. 230V
- Erd- und Körperschlüsse werden erkannt und automtisch abgestellt
Was sagt dieses Bild aus
Das der Trafo-Sternpunkt geerdet ist, erhält das Erdreich das Potential des Neutralleiter. Gegen Erde kann höchstens eine Spannung von 230V auftreten.
Tritt im Wasserwärmer ein Defekt auf, fliesst ein grosser Strom entgegen Erde. Der Überstromunterbrecher trennt den fehlerhaften Stromkreis ab.
Was sagt dieses Bild aus
Tritt irgendwo im Netz in einem Apparat, der mit der Erde in Verbindung steht, ein Isolationsdefekt in Aussenleiter L3 auf, erhält der Erdboden das Potential von Aussenleiter L3.
Die Person ist einer Fehlerspannung von 400V ausgesetzt. Ungeerdete Netze bieten einen guten Schutz, wenn nur ein Verbraucher angeschlossen ist (Schutztrennung).
Was sagt dieses Bild aus
Da der Stromkreis nicht geerdet ist, kann kein gefährlicher Körperstrom fliessen.
Hat der Kochhetd ein Isolationsdefekt, so nimmt das Gehäuse das gleiche Potenzial wie der Aussleiter L2 an.
Was bedeutet US, UB und UF
US:Schrittspannng
UB: Berührungsspannung
UF: Fehlerspannung
Wie weit ist der Einflussbereich des Spannungstrichters und was ist dran gefärlich?
Spannungstrichtr hat eine Distanz von 20 m.
Der Spannungsabfall im Erdreich um den Erder kann gefährliche Berührungs- oder Schrittspannunggen hervorrufen. Bei einem Erdschluss kann der Aufenthalt in der nähe einer Erders aufgrund von grosser Schrittspannung gefährlich sein.
Was sagt dieses Bild?
Die Annäherung herabhängende Drähte kann sehr gefärlich sein. (Vor allem bei Hochspannungsfreileitungen, z.B. Fahleitungsdrähte)
Erklärung:
Erder
Ein Erder ist ein leitfähiges Teil, welches in das Erdreich oder in Beton eingebettet ist und in gutem Kontakt mit der Erde steht. Er dient der Ableitung von elektrischen Strömen ins Erdreich.
Welche Arten von Erdern werden unterschieden?
- Fundamenterder
- Banderder
- Staberder (Tiefenerder)
Wer entscheidet, welche Art von Erder anzuwenden ist?
Netzbetreiberin (EW)
Welche Leitungen dürfen nicht als Erder verwendet werden?
Bohrleitungen aus Metallen, brennbare Flüssigkeitern, Gas.
In welche Tiefe sind Erder mindestens zu verlegen?
Und warum.
70 cm.
Ab dieser Tiefe sind Temperaturen und Feuchtigkeitswerte relativ konstant, was wichtig für einen guten Erdübergangswiderstand ist.
Was muss berücksichtigt werden, wenn unterschiedloche Werkstoffe in einer Erdungsanlage verwendet werden?
Es kann eine elektromagnetische Korrosion entstehen.
Erklärung:
Erdübergangswiderstand
Erder sollen einen möglichst kleinen Erdübergangsswiderstand aufweisen. Um diesen bestimmen zu können werden in der Praxis verschiedene Messmethoden angewendet.
Es ist der Widerstand vom Anschlusspunkt des rders zum Erdreich.
Messmethode für den Erdübergangswiederstand
Es werden 2 Hilfserder H1 und H2 benötigt. Die Erder sin so anzuorden, dass die sich ausserhalb des Einflussbereichs der Spannungstrichter befinden.
Erklärung:
Fundmenterder
Der Fundamenterder ist ein elektrotechnisch und korrosionstechnisch gesehen die beste Lösung. Er ist daher jeder anderen erdung vorzuziehen. Bei armierten Fundamenten kann das Armierungseisen als Fundamenterder verwendet werden.
Welche Abmessung muss das Armierungseisen mindestens haben?
Das Eisen muss einen Mindestdurchmesser von 10mm aufweisen
Werden Armierungseisen in Beton als Fundamenerder verwendet, müssen diese in geeigneter weise miteinander verbunden werden.
Beispiele?
- schweissen
- klemmen
- pressen
- andere geeignete Verbindungeklemmen
Was ist beim verlegen eines Fundamenterder in Form von einem Band (z.B. Stahl 25x3mm) zu beachten?
Es ist dem Schutz vor Korrosion anzuordnen, dass er allseitig von Betn umschlossen ist und das keine Lufteinschlässe vorhanden sind. Er muss somit hochkant auf der untersten Lage des Armierungseisens oder auf Distanzhaltern befestigt werden. Der Fundamneterder muss das ganze Gebäude als geschlossen Ring umschliessen.
Erklärung:
Banderder
Banderder kommen dann zum einsatz, wenn bei bestehenden Bauten keine oder nur eine ungenügender Erdung vorhanden ist und nachträglich keine Fundamenterdung erstellt werden kann.
Banderder:
Minderstverlegungstiefe...
Länge des Banderders...
Erdübergandswiderstand...
Minderstverlegungstiefe: mindestens 70 cm in dauernd feuchtem Erdreich
Länge des Banderders: je nahc Bodenbeschaffenheit ca. 25-30 cm
Erdübergandswiderstand: Es ist ein Widerstand von kleiner7 gleich 10 Ohm anzustreben
Erklärung:
Tiefenerder
Tiefenerder können als Ergänzung von Anlagen mit ungeügendem Erdübergangswiderstans oder als Einzelerder z.B. für Masten, Kamiene, Antennen usw. eingesetzt werdeen. Dabei erder mit dem Bohrhammer manuell 1m lange Stahlstäbe, anderen Spitze ein Kupferseil befestigt ist, in den Boden getrieben.
Reicht einer nicht aus kann man auch mehrere Tiefenerder parallenschalten
Praxiswerte Tiefenerder
Elektrodenlönge: mind. 2.5m
Erdüberganswiderstand: kleiner/gleich 10 Ohm
Erklärung
Erdungsleitung
In jeder Analge, in der ein Schutzpotentialausgleichsleiter ausgeführt ist, muss eine Haupterdungsschiene vorgesehen werden.
Welche Aufgabe hat der Erdungsleiter?
Er verbindet die Haupterdungsschiene mit dem Erder.
Wie wird der Querschnitt des Erdungsleiters bestimmt ?
Gleicher Querschnitt wie der Schutzleiter, mind. 16mm2 , max 50 mm2
Welche Leiter sind an der Haupterdungsschiene anzuschliessen?
- Schutzleiter und Erder über die Erdungsleitung
- Schutzpotentialsausgleichsleiter
- Schutzpotentialsausgleichsleiter
Was muss bei den Anschlüssen der Haupterdungsschiene sichergestellt sein?
Jeder Leiter muss mit einem Werkzeug einzel getrennt werden können + Kennzeichnung
Erklärung
Schutzleiter
Der Schutzleiter ist ein Leiter zum Zweg zur Sicherheit. z.B. zum Schutz gegen elektrischen Schlag
Wie wird der Querschnitt des Schutzleiters bestimmt?
Aussenleiterquerschnitt < od.= 16mm2 : gleicher Querschnitt wie Aussenleiter
Aussenleiterquerschnitt 25 und 35 mm2 : Schutzleiterquerschnitt 16mm2
Aussenleiterquerschnitt > od.= 50mm2 : halber Querschnitt des Aussenleiters
Welches ist der Mindestquerschnitt für getrennt von den Aussenleter verlegte Schutzleiter?
- mit mechanischem Schutz (z.B. Rohr): 2.5 mm2
- ohne mechanischen Schutz: 4 mm2
Arten von Schutzeitern
- Leiter mit mehradrigen Kabel und Leitungen
- fest verlegte blanke aber isolierte Leiter
- metallene Kabelmäntel, Kabelschirme, Kabelbewehrungen, onzentrische Leiter, metallene Elektroinstallationsrohe die wirksam durchgehend verbunden sind.
Querschnittsbestimmung
Hauptschutzleiter
50% von der Anschlussleitung.
Bis 16° glech wie der Aussenleiter. Ab 16° mind. 50% vom Aussenleiter der Anschlussicherung. Bei 35° kann ein 16° gewählt werden
Querschnitsberstimmung
Schutzpotentialsausgleichsleiter
50% vom Hautpschutzleiter. Mindestens 6° und max 16°
Bei einer Blitzschutzanlage midestens
10°.
Querschnitsbestimmung
Erdungsleitung
50% von der Anschlussleitung, mind. 16°
und max 50°. Im Beton verlegt immer 50°
Wo oder wann sind keine PEN-Leiter zulässig?
- hinter Fehlerstromschutzeinrichtung
- bei Leiterquerschnitten > 10 mm2
- in TN-S Installationen
- in ortveränderlichen Leitungen
in welchen Räumen oder Bereichen dürfen keine P-Leiter verlegt werden?
in feuergefährdeten, in medizinische genutzten und in explosionsgefähredeten Bereichen
Was darf nicht als PEN-Leiter verwenden werden?
metallene Umhüllungen von Kabeln und Leitungen sowie fremde leitfähige Teile
Warum wird dringend empfohlen, das System TN-S im ganzen Gebäude anzuwenden?
um Störungen in Installationen nfolge schlechter EMV zu vermeiden.
