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Schutzleiter und Sicherung

Diskutiere Schutzleiter und Sicherung im Grundlagen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hi allerseits. Bin ganz neu hier und möchte gleich mal mit einer Frage anfangen die ich mir jetzt schon eine ganze Weile stelle und die mir...

  1. #1 BenJourno, 09.10.2007
    BenJourno

    BenJourno Schlitzeklopfer

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    Hi allerseits.
    Bin ganz neu hier und möchte gleich mal mit einer Frage anfangen die ich mir jetzt schon eine ganze Weile stelle und die mir niemand so eindeutig beantworten kann, in der Hoffnung, dass mir jemand die Hintergründe erklären kann.

    Es geht um den Schutzleiter. Welche Funktion hat dieser genau?

    Meinem Verständnis nach ist er zum einen zum Potentialausgleich da. Was genau würde das bedeuten? Dass die Spannung zwischen den verbundenen Geräten und der Erde = 0V ist!?

    Außerdem ist der Schutzleiter in erster Linie dafür da den Menschen zu schützen im Falle eines defektes. Wenn also ein Kabelbruch entsteht und das Metallgehäuse eine elektrische Verbidung hat soll der Strom abgeleitet werden. Soviel klar.
    Aber löst in diesem Falle die Sicherung aus?
    Laut Wikipedia ist dies der Fall.
    Meiner Meinung nach ist dafür aber ja eher der FI da, der ja auslöst sobald ein Strom nicht über den Rückleiter abgeleitet wird.

    Wie ist es jetzt genau? Löst ein Strom über die Erde die Sicherung aus und wenn ja wie ist das technisch gelöst? Über eine Spule die vom Schutzleiter induziert wird?

    Die Verwirrung ist groß! Bitte um Hilfe :confused:
     
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  3. #2 Saarbahner, 09.10.2007
    Saarbahner

    Saarbahner Strippenstrolch

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    AW: Schutzleiter und Sicherung


    Welcomeerstmal !

    Der Schutzleiter hat bei Geräten mit metallenem Gehäuse in erster Linie die Aufgabe, zwischen Gehäuse und Erde einen möglichst guten Kontakt herzustellen, damit im Fehlerfall der Fehlerstrom am schnellsten zur Erde abgeführt werden kann. Wenn dieser nicht vorhanden ist, und du dann dieses im Fehlerfall unter Spannung stehende Gehäuse anfasst, bildest du die beste Verbindung zur Erde, d.h. der gesamte Fehlerstrom fliesst durch deinen Körper, was zu einem lebensgefährlichen el.Schlag führen kann.
    Erdverbindung deshalb, weil bei vielen Netzformen der Sternpunkt vom "Versorgungstransformator" auch mit Erde verbunden ist.

    Eine Sicherung würde3 nur dann schnell auslösen, wenn ein Kurzschluss vorliegt,
    also eine satte zwischen einem aktiven Teil (Aussenleiter) und Erde, z.B. beim TN-S-Netz. Dort sind Schutzleiter und Neutralleiter am Einspeisepunkt miteinander verbunden.
    Ein FI (neu:RCD) soll die Aussenleiter (und den Neutralleiter) vom Netz trennen, wenn ein unzulässig hoher Fehlerstrom fliesst , z.B. 30 mA. Das wäre z.B. der Fall , wenn du ein unter Spannung stehendes Gehäuse berührst und wie du richtig erkannt hast, nicht mehr der gesamte Strom zurückfliesst, sondern über deinen Körper zur Erde abgeleitet wird.

    Hoffe, das war jetzt nicht allzu verwirrend !

    Gruss Michael
     
  4. #3 BenJourno, 09.10.2007
    BenJourno

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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Danke schonmal :)
    Das hab ich soweit verstanden.

    Heißt also, wenn nur ein Teil des Stromes über den Schutzleiter zurückfließt fliegt die Sicherung nicht raus?

    Nur falls der komplette Strom (ohne Widerstand) über den Schutzleiter zurückfließt kommt das einem Kurzschluss gleich (da ja Neutralleiter und und Schutzleiter verbunden sind)!?

    (Nur nochmal zum Verständnis:
    Ein Kurzschluss entsteht doch, wenn Phase und Neutralleiter direkt miteinander verbunden sind und der Widerstand annähernd 0 wäre. Dies würde laut ohmschen Gesetz (U = R*I ~ I =U/R) bedeuten, dass der Strom I ins unermessliche führt und eine Leitungsüberlast entsteht und die Sicherung auslöst. Hab ich das soweit richtig verstanden?).

    Ist schon ganz schön schwer das ganze zu verstehen und doch so wichtig in meiner Ausbildung :-)
     
  5. #4 Saarbahner, 09.10.2007
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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Die Sicherung löst bei Kurzschluss in Schnellzeit aus. Wenn ein "Nutzwiderstand" zwischengeschaltet ist, wird sie je nach Widerstandswert und Überlastung auslösen (Vgl. Auslösekennlinien von Sicherungen bzw LS-Schutzschaltern.
    Wenn dein Körper diesen Widerstand bildet, würde es zu keiner Auslösung kommen ( I=U/R = 230V/1000 Ohm angenommener Körperwiderstand = 230mA.
    Also ein 10A oder 16A-Automat würde logischerweise nicht abschalten.
    Im kurzschlussfall kann der Strom je nach Auslösecharakteristik des LS-Automaten oder der Sicherung auf kurzzeitig auf einige hundert Ampere ansteigen. Den einzigen Widerstand stellt dann nur noch deine Schleifenimpedanz dar . Ist dir dieser Begriff bekannt?
    In welchem Ausbildungsjahr befindest du dich denn ?
     
  6. #5 BenJourno, 10.10.2007
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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Befinde mich im 1. Jahr, hab also gerade angefangen (Fachkraft für Veranstaltungstechnik).

    Jetzt bin ich aber wieder ein wenig verwirrt.
    Du sagst die Sicherung würde nicht auslösen, wenn mein Körper den nötigen Widerstand bildet. Angenommen er bildet diesen Widerstand nicht, wieso löst der Automat dann aus?

    Der Strom sollte im Fehlerfall doch schon über den Schutzleiter fließen, auch ohne, dass ich das Gehäuse anfasse.

    Also angenommen mein Verstärker hat einen Kabelbruch und das Gehäuse steht unter Strom von wenigen Ampere.
    Der Verstärker würde ja weiterhin als Widerstand in der Leitung hängen.

    Wenn ich jetzt an das Gehäuse fasse ändert sich am Widerstand im System doch nichts, oder liege ich da falsch?

    Im Falle eines korrekten Schutzleiter sollte sich durch das anfassen des Gerätes doch gar nichts im System ändern, da der kürzere Weg ja immernoch die Erde ist!?

    Eine Zwischenfrage: Theoretisch gesehen könnte ich als Schutzleiter auch einen Pfahl in den Boden rammen und eine Leitung dorthin legen, mit dem Unterschied, dass die Sicherung auch im Falle eines sehr hohen Stromes über die Erde nicht auslösen würde?

    Entschuldige wenn ich da so genau nachhake und etwas dumm frage, aber für mich ist das wirklich alles sehr neu.

    Der Begriff "Schleifimpendanz" ist mir neu, werde aber mal danach googeln.

    Gruß,
    Benjamin
     
  7. #6 kalledom, 10.10.2007
    kalledom

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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Hallo,
    das ist alles ganz einfach.
    Der FI-Schutzschalter / RCD löst aus, wenn bei einem defekten Gerät durch Isolationsfehler, Feuchtigkeit, usw. ein kleiner Strom z.B. 30mA von der Phase über das Gehäuse zum Schutzleiter am RCD vorbei in die Erde abgeleitet wird. Die Sicherung löst bei 30mA ganz sicher nicht aus.
    Bei einer Verbindung von Phase zum Gehäuse fließt ein sehr hoher Strom (Kurzschlußstrom) ebenfalls über den Schutzleiter zur Erde ab.
    Jetzt ist die Frage, wer löst schneller aus: der RCD oder die Sicherung ?
    sollte der RCD langsamer sein oder nicht funktionieren, dann löst die Sicherung aus.
    Der Strom, der bei Kurzschluß fließt, ist nicht unendlich hoch. Du mußt den Leitungswiderstand berücksichtigen, denn der ist nicht Null Ohm !
    Der Draht-Widerstand errechet sich: R = 2 * l / Kappe * q (mal 2 wegen Hin- und Rückleitung)
    Das wäre für 25m Leitung 1,5mm²: 2 * 25m / 56 * 1,5 = 50 / 84 = 0,595 Ohm
    An den 230V sind jetzt diese 0,6 Ohm; jetzt errechnet sich der Strom: I = U / R = 230V / 0,6 Ohm = 383A
    Alles klar ?
     
  8. #7 Saarbahner, 10.10.2007
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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Bei korrekter Schutzleiterverbindung sollte in diesem falle auch die Sicherung auslösen, da der Strom den Weg des geringsten Widerstandes geht. somit sollte es dann zum Erd.Kurzschluss kommen.
    In dem Fall den du beschreibst, würde, ohne niederohmige Verbindung zur Erde dein Körper sich parallel zum Nutzwiderstand des Verstärkers schalten, und das ergibt im Endeffekt einen kleineren Gesamtwiderstand ! 1/Rges = 1/RVerst + 1/ RKörper -> Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand .
     
  9. #8 BenJourno, 10.10.2007
    BenJourno

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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Ah, durch den RCD ist also die Erde nicht durchgeleitet. Bedeutet also im Endeffekt löst bei einem Strom durch die Erde nicht die Sicherung, aber der FI aus?

    Bedeutet also auch, wenn ich über den Schutzleiter einen geringen Strom aus einer weiteren Quelle (z.B. einer Batterie) schicken würde, dann würde nichts passieren?
     
  10. #9 Saarbahner, 10.10.2007
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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    @BenJourno womit die Frage mit der Schleifenimpedanz geklärt wäre. Impedanz = Widerstand im Wechselstromkreis.:kopfstrei
     
  11. #10 Saarbahner, 10.10.2007
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    AW: Schutzleiter und Sicherung

    Du wirst ja hoffentlich nicht probieren wollen , an ein eingeschaltetes 230V-Netz eine Batterie anzuklemmen, oder??No!

    Vereinfacht würde ich es so sagen:
    geringer Strom durch den Schutzleiter: RCD löst aus
    bei Kurzschluss wird wahrscheinlich der Sicherungsautomat zuerst auslösen wegen dem magnetischen Schnellauslöser.
     
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