Erdung - Grundlagen

[Rodney]

Hallo Leute,

habe irgendwie grade ein paar Verständnisprobs mit unserem haushaltüblichen Stromnetz. Wie kann es sein dass man über die Erde (also geerdete Teile, Heizung etc) und Phase aus der Steckdose z.B. eine Glühbirne betreiben kann? Der Widerstand der durch die Erde bis zum Kraftwerk geht müsste doch einen höheren Stromfluss verhindern und die Lampe müsste dunkel bleiben??

[muraad]

Du hasst ein bisschen was falsch verstanden. In dein Haus kommen vier Leitung, drei Phasen und der Neutralleiter, die alle zuerst durch die Hauptsicherung, durch den Zähler und anschließend durch den FI-Schalter gehen. Zwischen Phase und Phase kann man 400V abnehmen, zwischen Phase und Neutralleiter sind es 230V. Strom fließt über die Erdung, den PE-Leiter, nur im NOTFALL!!
Wie du ja weist ist jedes Elektrogerät geerdet. Berührt ein Mensch ein Gehäuse eines Geräts und steht dann unter Strom fließt der Strom über den PE-Leiter zurück statt über den Neutralleiter. Das merkt der FI-Schalter (Spannungsdifferenz) und schaltet auf (Strom aus).
Beim bau vom eurem Haus wurde im Bode um das Haus ein riesiger Eisenring gelegt. Daran wird alles geerdet.(auch z.B. Eisenbadewannen).
Gruß Muraad

[Rodney]

ok danke für die Erläuterung aber warum kann ein größerer Strom durch die Erdung fließen? Die Erdung ist doch nicht mit dem Neutralleiter verbunden oder?

[muraad]

Was meinst du mit ein größerer Strom fließen? Sobald Strom über den PE-Leiter fließt schaltet der FI-Schalter und im ganzen Haus ist kein Strom mehr. Es fließt also nur ziemlich kurz Strom über den PE-Leiter.
Nochmal ein Beispiel. PE Leiter hat einen Widerstand von 1 Ohm, Mensch hat 10 kOhm. Ein Gerät bekommt 1000mA Strom. Der Mensch berührt das Gehäuse des Geräts und steht unter Strom. Da der Widerstand des PE-Leiters viel geringer ist, hier 1:10.000, fließt über den PE-Leiter 999,9mA und über den Menschen nur 0,1mA in die Erde. Und das eben nur bis der FI-Schalter auslöst.
Gruß Muraad

[Manf]

Wie du ja weist ist jedes Elektrogerät geerdet. Berührt ein Mensch ein Gehäuse eines Geräts und steht dann unter Strom fließt der Strom über den PE-Leiter zurück statt über den Neutralleiter. Das merkt der FI-Schalter (Spannungsdifferenz) und schaltet auf (Strom aus).

Die Erklärung ist ja schon recht gut aber an der einen Stelle hätte ich lieber gesagt:

Kommt durch eine Beschädigung der Isolation die Phase mit dem Gehäuse in Berührung dann kann es für den Meschen der das Gehäuse berührt gefährlich werden. Deshalb ist das Gehäuse geerdet, also auf das Potential gebracht das der Mensch vor dem Gerät hat.

Wird ein FI-Schalter eingesetzt, dann schaltet der bereits bei einem Strom von ca.20mA ab, der von der Phase zur Erde fließt.
Manfred

[muraad]

Ja danke dir Manf ich konnte mich nicht mehr so genau errinner, da es schon eine Weile her ist das wir Elektroinstallation im Schulpraktikum hatten.
Gruß Muraad

[m.artmann]

Und dann gibt es in alten Häusern noch die sogenannte klassische Nullung.
D.h. in jeder Steckdose wird der Neutralleiter mit dem PE Leiter verbunden.
Wird jetzt, wie Manf so schön beschrieben hat, die Isolation beschädigt und die Phase damit auf
das Gehäuse gelegt entsteht dadurch ein Kurzschluß. Dieser lässt dann die Sicherung auslösen.
Der Nachteil der Nullung ist das langsame Auslöseverhalten von Sicherungen.
Ein Fehlerstromschutzschalter muß innerhalb von 0,2 Sek den Strom abgeschaltet haben.
Bei einer Sicherung muß schon der 10fache Nennstrom (bei einer 10A Sicherung also 100A) fließen
damit diese je nach Charakteristik (bei Schmelzsicherungen flink, mittelflink, träge bzw.
bei Sicherungsautomaten L, G usw. Charakteristik) innerhalb von 2-10 Sekunden abschaltet.

Entscheide selbst an welches defekte Gerät Du nun fassen möchtest

Was das Stromnetz angeht da hänge ich mal eine sehr vereinfachte Darstellung mit dran.
Links siehst Du die Dir am nähesten gelegene Trafostation.
Die 4 Leitungen( L1, L2, L3,N) kommen zu Dir ins Haus,
gehen durch den Hauptsicherungskasten(fehlt in der Zeichnung),
durch den FI über normale Sicherungen zum Verbraucher/Gerät.
Der PE wird erst im Haus gemacht, entweder mit dem schon beschriebenen Fundamenterder oder mittels Erdspieß.

Gruß
m.artmann

[lorcan]

@ m.artmann: In Deutschland wird aber das TN-C-S-System eingesetzt und nicht das TT-System... [-X Sieht aber nicht viel anders aus. Nur Das statt N ein PEN im Hauskasten ankommt und in dort in PE und N aufgeteilt wird.

[Rodney]

das mit dem Auslösen der Sicherung habe ich verstanden, aber wenn man jetzt bewusst eine Lampe zwischen Phase und geerdetem Material schaltet, wie kann diese dann leuchten? Dort kommt dann ja kein Neutralleiter ins Spiel und der Strom muss durch die Erde bis zum Kraftwerk zurück oder?

[Manf]

das mit dem Auslösen der Sicherung habe ich verstanden, aber wenn man jetzt bewusst eine Lampe zwischen Phase und geerdetem Material schaltet, wie kann diese dann leuchten? Dort kommt dann ja kein Neutralleiter ins Spiel und der Strom muss durch die Erde bis zum Kraftwerk zurück oder?

Wenn man die Lampe wirklich so anschließt, dann kann einem das als Mordversuch ausgelegt werden. Der Nulleiter der den Strom zurückführt muss vollständig von der Erde getrennt geführt werden.

Er wird dann am Hausanschlußkasten auch noch mal mit Erde verbunden. Der Stom darf aber nicht über Wasserleitungen fließen.

Wenn es dich interessiert wie man experimentell einen Strom über einen Erder fließen lassen kann, das ist ein anderes Thema, auch ganz interessant. Ein Erder hat nämlich eine mit dem Abstand zum Erdungspunkt quadratisch zunehmende Querschnittsläche und damit kommt auch zu sehr entfernten Punkten ein endlicher Widerstand zustande.
Manfred