Schutzmaßnahmen (Begriffe, Konzept)

Begriffe

Aktive Teile

... stehen im Betrieb unter Spannung

Inaktive Teile

... oder leitfähige TeileKörper stehen im Fehlerfall unter Spannung

Direktes Berühren

Zufälliges oder absichtliches Berühren eines spannungsführenden TeilesAktiven Teiles

Direktes Berühren

Indirektes Berühren

Zufälliges oder absichtliches Berühren eines wegen eines Fehlers spannungsführenden TeilesInaktiven Teiles

Indirektes Berühren

Fehler

Körper- oder Masseschluss

Masseschluss

Das ist leitende Verbindung zwischen einem inaktiven Teil - Körper - und einem aktiven Teil - z.B. Leiter, die durch einen Isolationsfehler entsteht.

Leiterschluss

Leiterschluss

Das ist ein Isolationsfehler zwischen zwei aktiven Teilen, wobei im Fehlerstromkreis ein Nutzwiderstand liegt (z.B. Phase - Lampendraht).

Kurzschluss

Kurzschluss

Das ist ein Isolationsfehler zwischen zwei aktiven Teilen, wobei im Fehlerstromkreis kein Nutzwiderstand liegt (z.B. Phase - Neutralleiter).

Fehlerspannung

Entweder

  • zwischen einem körperschlussbehaftetem Teil und Bezugserde (max. 230 V) oder
  • zwischen zwei körperschlussbehaftetem Teilen (max. 400 V)

Berührungsspannung

... ist ein Teil der Fehlerspannung, die im Fehlerfall am menschlichen Körper auftritt.

SELV

Safety Extra Low Voltage ist eine Kleinspannung (bis 50V~ oder 120V=) mit sicherer elektrischer Trennung vom Netz und Trennung von Erde.

PELV

Protective Extra Low Voltage ist eine Kleinspannung (bis 50V~ oder 120V=) mit sicherer elektrischer Trennung vom Netz, ev. mit Erdung und ohne Basisschutz.

Spannungstrichter

Im Umkreis eines stromdurchflossenen Erders wird das Erdpotenzial angehoben. Am höchsten ist das Potenzial direkt am Erder, und von da an verläuft es im Abstand von ungefähr 10m gegen Null (= Bezugserde)

Spannungstrichter symbolisch

Bei Indirekter Berührung steht der Mensch im Spannungstrichter.

Spannungstrichter geografisch

Im Spannungstrichter wird das Potenzial gegenüber der Bezugserde angehoben.

Die Schrittspannung

... ergibt sich durch den Standort innerhalb des Spannungstrichters. Sie hängt von der Schrittweite, also vom Potenzialunterschied der Bodenberührung ab.

Schrittspannung im Spannungstrichter

Netzsysteme (Netze)

allgemein

Netzsysteme sind alle Leitungen von der Quelle bis zu den Betriebsmitteln (Verbrauchern) einschließlich aller Erdungsverbindungen.

Netzarten

Netzsysteme werden unterschieden

  1. nach der Stromart
  2. nach der Zahl der aktiven Leiter
  3. und nach Art der Erdverbindung.

Kennzeichnung von Netzsystemen

Die Kennzeichnung erfolgt durch

den ersten Buchstaben für die Erdungsverhältnisse der Stromquelle:

T  ... direkte Erdung eines Punktes (Betriebserdung)
I  ... isoliert oder Erdung über einen Überspannungsableiter

den zweiten Buchstaben für die Erdungsverhältnisse der Körper:

 T ... Körper direkt geerdet (Anlagenerdung)
 N ... Körper direkt mit der Betriebserde verbunden (= Nullung)

weitere Buchstaben für die Anordnung des Neutral- und des Schutzleiters

  - S... Schutz- und Neutralleiter als getrennte Leiter
  - C... Schutz- und Neutralleiter kombiniert in einem Leiter (PEN-Leiter)

Das TT-Netz

Dieses Netzsystem ist nur mit Fehlerstromstromschutzschalter sicher.

Das TN-Netz

Dieses Netzsystem heißt Nullung. Der vierte Netzleiter bekommt darin eine Schutzleiterfunktion, weil die Körper über ihn auch mit dem Betriebserder verbunden sind.

Das IT-Netz

Besonders wo ein Isolationsfehler nicht gleich abgeschaltet werden darf, kann mit diesem sogenannten Isolationsüberwachungssystem gearbeitet werden.

Einteilung der Schutzmaßnahmen

Dreistufiges Schutzkonzept

Jeder Stufe können verschiedene Schutzmaßnahmen zugeordnet werden:

[ 1.Stufe ] Basisschutz
Schutz gegen Direktes Berühren
Schutz im Normalbetrieb
[ 2.Stufe ] Fehlerschutz
Schutz bei Indirektem Berühren im Fehlerfall
Schutz gegen gefährlich hohe Berührungsspannung (>65V~)
Fehlerstromabschaltung
[ 3.Stufe ] Zusatzschutz
Schutz bei direktem oder indirektem Berühren
Schutz gegen gefährlich hohe Körperströme
Fehlerstromabschaltung (IΔN ≤ 30mA)

Wenn Die Basisisolierung ist defekt.Stufe 1 versagt, spricht eine Schutzmaßnahme in Der FehlerschutzStufe 2 an.

Wenn Die Berührungspannung oder der Fehlerstrom ist gefährlich hoch. Stufe 2 versagt, spricht der ZusatzschutzStufe 3 an.

Würde der Zusatzschutz ausfallen, müsste auch der Fehlerschutz ausreichen.