Hallo!
Ich möchte den Widerstand eines ableitfähigen Doppelbodens messen. Mein
Fluke 117 kann aber den Strom im mA-Bereich nicht messen und mein
Elektriker hat keine Zeit mit seinem kV-Isolationsprüfgerät.
Ist es möglich, nur durch den Spannungsabfall, ohne Strommessung, den
Widerstand zu errechnen?
So stelle ich mir das vor:
U0 = Einstellbare Spannung
U1 = Gemessene Spannung
RB = Widerstand des Bodens
Für U0 = 60 V messe ich U1 = 41 V,
für U0 = 30 V messe ich U1 = 18,7 V.
Danke!!!
Lucas.
Du kennst schon den Ausdruck: Messen kommt von Mist.
Das ist auch bei dir hier der Fall.
Du misst doch auch nur den Strom und zwar den durch dein Messgerät. Wenn
du den genauen Innenwiderstand deines Messgerätes kennst, dann kannst du
auf Rb zurückrechnen.
Danke für die Antwort!
Innenwiderstand laut Fluke:
Ri > 10 x 10^6 Ω
(freilich keine sehr genaue Angabe)
Ist diese Formel richtig:
RB = (U0 - U1) / U1 x Ri
?
Da kommen dann für 10 V bis 60 V Meßspannung Widerstände zwischen 5,6 x
10^6 Ω und 8,9 x 10^6 Ω heraus.
Woher kommen die Abweichungen? Ändert sich der Innenwiderstand des
Meßgeräts mit der Spannung? Oder ist das Verhältnis des tatsächlichen
(unbekannten) Innenwiderstands des Meßgeräts zum Widerstand des Bodens
viel zu gering? Oder ist einfach nur die Formel falsch?
Lucas.
Also ich komme auf etwas andere Werte.
Der Strom ist bei 60V 4,1µA, das ergibt bei 19V etwa 4,6M.
Bei 30V sind es etwa 6M.
RB = (U0 - U1) / (U1 / Ri)
Mit U1 / Ri errechnest du den Gesamtstromstrom.
Der Unterschied bei verschiedenen Spannungen lässt sich am ehesten durch
Übergangswiderstände und Feuchtigkeit erklären.
Danke Hubert!
Ich komme mit obigen Werten auch auf die 4,6 MΩ und 6 MΩ. Ich hatte nur
eine neue Meßreihe gemacht, wo etwas geringere Spannungen herausgekommen
sind.
Für ein genaueres Ergebnis warte ich wohl besser auf den Elektriker.
Hintergrund der Mist-Messerei ist eine Diskussion mit einem Experten für
Blitzschutz und Überspannungsableiter.
Meine Idee ist, wenn ein Blitz mit 1 MV in den Blitzableiter einschlägt,
erhöht sich über die Hauptpotentialausgleichsschiene das Potential aller
geerdeten Metallteile auf 1 MV.
Da der Boden aber einen höheren Widerstand hat, entsteht eine
Potentialdifferenz zwischen z. B. Serverschrank und einer auf dem Boden
stehenden Person.
Bei 1 MV Blitzspannung, 5 MΩ Bodenwiderstand und 5 kΩ Körperwiderstand
komme ich auf eine Potentialdifferenz von 999 V und einen Strom von 199
mA.
Ein leitfähiger Boden wäre also bei Gewittern weniger gefährlich, als
ein »ableitfähiger« Boden.
Mich wundert nur, daß anscheinend noch niemand darüber nachgedacht hat.
Lucas.
Das ist eine sehr haarige Angelegenheit. Dafür bin ich sicher kein
Experte.
Bei einem direkten Blitztreffer wird dir niemand verbindlich sagen
können und wollen wie das ausgeht.
Allerdings! Als ich den DEHN-Menschen begrüßte, sagte ich, er sei also
der Experte der die Blitze versteht.
Er erwiderte, nein, niemand versteht die Blitze. ;)
@rava:
Keine Ahnung. Der Doppelboden besteht aus einem »ableitfähigen«
PVC-Bodenbelag auf einer Preßspanplatte mit einer alufolienartigen
Beschichtung auf der Unterseite.
Wird wohl ein Ohmscher Widerstand mit geringem kapazitiven Anteil sein.
Da Blitze aber Gleichspannung sind, ist das eher wurscht.
http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/bgr132.pdf
»Personen werden gefährdet, wenn die übertragene Ladung 50 µC oder die
Energie 350 mJ überschreitet.«
0,199 A * 0,01 s = 0,001990 C = 1990 µC
999 V * 0,199 A * 0,01 s = 1,98801 J = 1988,01 mJ
Selbst wenn die Einwirkzeit nur 1 ms beträgt, bin ich schon über den 50
µC.
Also ich würde mich, bis ich anderes erfahre, in Labors, Krankenhäusern
oder Serverräumen bei Gewittern entweder von ableitfähigen Böden oder
von geerdeten Teilen fernhalten.
> Meine Idee ist, wenn ein Blitz mit 1 MV in den Blitzableiter einschlägt,> erhöht sich über die Hauptpotentialausgleichsschiene das Potential aller> geerdeten Metallteile auf 1 MV.
Du hast einige grundlegende Sachen mit Strom und Spannung noch nicht
verstanden.
Relevant ist der Strom, beim Blitz zwischen 20000 und 300000 Ampere, der
an einem schlechten Blitzschutzerder von sagen wir 1 Ohm eine Spannung
von 20000 bis 300000 V entstehen lässt. Bei 0.1 Ohm wären es nur 2000
bis 30000V.
> Mich wundert nur, daß anscheinend noch niemand darüber nachgedacht hat.
Du darfst davon aus gehen, daß die Leute es verstanden haben.
Mal vollkommen davon abgesehen ob der Erdungswiderstand der
Potentialausgleichsschiene nun 1R oder 10R ist, hast du etwas
wesentliches anscheinend nicht verstanden:
Lucas P. zitiert im Beitrag #3324643:
[Dehn]
> Solange alle berührbaren,> leitfähigen Teile innerhalb des Gebäudes auf das> gleiche hohe Potential angehoben werden,> besteht keine Gefährdungsmöglichkeit für Personen> innerhalb des Gebäudes.Lucas P. schrieb:> wenn ein Blitz mit 1 MV in den Blitzableiter einschlägt,> erhöht sich über die Hauptpotentialausgleichsschiene das> Potential aller geerdeten Metallteile auf 1 MV.
soweit korrekt
> Da der Boden aber einen höheren Widerstand hat, entsteht eine> Potentialdifferenz zwischen z. B. Serverschrank und einer auf> dem Boden stehenden Person.> Ein leitfähiger Boden wäre also bei Gewittern weniger gefährlich,> als ein »ableitfähiger« Boden.
und falsch
Denn egal ob leitfähig oder nur ableitfähig - der Boden ist ja in jedem
Fall auch mit der Potentialausgleichsschiene des Hauses verbunden. Es
entsteht also genau keine Potentialdifferenz zwischen dem Boden und
einem Rack.
XL
@Axel:
Ja, das verstehe ich nicht:
Wenn zwischen dem Potentialausgleichs-Anschluß des Bodens und der
Standfläche auf der Bodenoberfläche, in diesem Fall die Position meiner
Meß-Elektrode, ein Widerstand von sagen wir 5 MΩ besteht, wie kann dann
der Boden an der Stelle der Standfläche das gleiche Potential haben, wie
das Potentialausgleichs-System, ohne daß ein Ausgleichsstrom fließt?
DEHN schreibt:
> [...] alle berührbaren, leitfähigen Teile innerhalb des Gebäudes [...]
Ich denke, die meinen direkt mit Kupferdraht geerdete Metallteile, also
Leiter. Der Boden ist mit 5 MΩ aber wohl kein richtiger Leiter.
Lucas P. schrieb:> ...> Wird wohl ein Ohmscher Widerstand mit geringem kapazitiven Anteil sein.> Da Blitze aber Gleichspannung sind, ist das eher wurscht.
Der war gut!
Blitzströme sind so ziemlich das genaue Gegenteil einer Gleichgröße.
Der Stromanstieg ist hier mehrere tausend Ampére pro wenige
Mikrosekunden.
Lucas P. schrieb:> @Axel:>> Ja, das verstehe ich nicht:> Wenn zwischen dem Potentialausgleichs-Anschluß des Bodens und der> Standfläche auf der Bodenoberfläche, in diesem Fall die Position meiner> Meß-Elektrode, ein Widerstand von sagen wir 5 MΩ besteht, wie kann dann> der Boden an der Stelle der Standfläche das gleiche Potential haben, wie> das Potentialausgleichs-System, ohne daß ein Ausgleichsstrom fließt?
Man muss es richtig machen, sonst erhöht man in der Tat die Gefahr.
Wichtig ist die Verbindung an EINER Stelle! Würdest Du eine Ecke des
Bodens an die Potentialauschgleichsschiene anschließen und die andere an
einen Ableiter der Blizuschutzanlage, hättest Du in der Tat eine große
Potentialdifferenz über Deinem Boden.
Lucas P. schrieb:> Ja, das verstehe ich nicht:> Wenn zwischen dem Potentialausgleichs-Anschluß des Bodens und der> Standfläche auf der Bodenoberfläche, in diesem Fall die Position meiner> Meß-Elektrode, ein Widerstand von sagen wir 5 MΩ besteht, wie kann dann> der Boden an der Stelle der Standfläche das gleiche Potential haben, wie> das Potentialausgleichs-System, ohne daß ein Ausgleichsstrom fließt?
Die Frage sollte eher sein: warum sollte die Oberfläche des Bodens ein
anderes Potential haben als der Ausgleichsanschluß desselben? Dazu müßte
ja ein Strom reinfließen. Wo soll der herkommen? Vom Blitz sicher nicht,
denn der schlägt ja nicht in den Fußboden ein. Und für elektrostatische
Aufladungen reichen die 5M jedenfalls vollkommen aus.
XL
Wie groß ist die Spannung zwischen den Punkten A und B? Ist die abhängig
von der Spannung U_x? Ändert sich daran etwas, wenn einer der 100R
Widerstände durch 5M ersetzt wird?
XL
@mse2:
Nein, eine »Gleichgröße« sicher nicht. Aber ein Gleichstrom im Sinne
davon, daß sich die Polarität, anders als bei einem Wechselstrom, eben
nicht ändert.
@Axel:
Wow, gute ASCII-Art. Hab' ich am Vormittag versucht, bin dann aber zu
LibreOffice übergegangen, das war mir zu schwierig.
Du hast recht, wenn kein Stromkreis geschlossen ist.
Aber ich will ja darauf hinaus, daß der Stromkreis geschlossen ist,
siehe attachte Zeichnung.
Rk ist der Körperwiderstand, steht auf dem Doppelboden mit Rb.
In dem Augenblick, wo der Blitz einschlägt uns sich dessen Ladung im
ganzen System verteilt, lädt sich der Boden aufgrund von Rb nur langsam
auf das Blitzpotential auf.
Der Körper berührt das geerdete Rack und es gibt eine Entladung über Rk,
als den Körper.
Wo ist da der Denkfehler?
Danke!
Lucas.
@mse2:
Ja, die Blitzschutzanlage soll nur an einer Stelle (PAS) mit dem
Potentialausgleichssystem verbunden sein, glaube ich zumindest.
Aber weil Du schreibst:
> Wichtig ist die Verbindung an EINER Stelle!
Sollten nicht alle Säulen des Doppelbodens untereinander mit
Potentialausgleichsleitungen und der PAS des Serverraumes verbunden
sein? Ich denke, das ist die Idee von DIN EN 50310?
Danke!
Lucas.
Lucas P. schrieb:> Rk ist der Körperwiderstand, steht auf dem Doppelboden mit Rb.
Der zweite Erdanschluß an der PAS ist falsch. Wenn du schon den
Erdungswiderstand R_e berücksichtigst, dann ist die PAS auch nur
über diesen mit der Erde verbunden.
> In dem Augenblick, wo der Blitz einschlägt uns sich dessen Ladung im> ganzen System verteilt, lädt sich der Boden aufgrund von Rb nur langsam> auf das Blitzpotential auf.
Da lädt sich gar nix auf.
Zumindest nix was du da eingezeichnet hättest. [1]
> Der Körper berührt das geerdete Rack und es gibt eine Entladung über Rk,> als den Körper.
Nein. Wenn da ein Strom über R_k fließen würde, dann müßte er ebenfalls
durch R_b fließen. Aber welche Spannung sollte diesen Strom treiben?
Diese Spannung müßte ja zwischen dem Rack (da wo der Nutzer es anfaßt)
und dem fernen Ende von R_b anliegen. Aber die sind beide mit der PAS
verbunden. Folglich ist die Spannung = 0 und somit auch der Strom.
Und es ist exakt die selbe Situation wie in meiner Zeichnung. Der
Körperwiderstand R_k liegt zwischen A und B. Und da fließt kein Strom
durch, weil die Spannung zwischen A und B Null ist. Immer. Egal wie groß
U_x ist. Oder Wie groß die jeweiligen Widerstände.
XL
[1] In der Tat gibt es von jedem Punkt der Schaltung, insbesondere auch
dem Verbindungspunkt R_k und R_b eine winzig kleine Kapazität gegen GND
(also die richtige, z.B. die Straßenbahnschiene vor dem Haus). Und eine
weitere Kapazität gegen die Hauserde (=PAS die ja definitionsgemäß mit
allen berührbaren Metallteilen im Gebäude verbunden ist). Allerdings ist
gerade die erste Kapazität so winzig klein, daß 5M bei weitem
ausreichen, um die hinreichend schnell umzuladen. Dazu noch liegt
parallel zu den 5M die parasitäre Body-PAS Kapazität. Die ist viel
größer und bildet somit zusätzlich einen kapazitiven Spannungsteiler.
Hallo Axel!
Danke für die Erklärung, jetzt hab ich's endlich kapiert!
Letztlich war's Deine Fußnote + Überschlafen, die dafür gesorgt haben,
daß mir ein Licht aufgeht!
Als Maschinenbauer tu' ich mir mit Elektrotechnik einfach etwas schwer.
Die Kapazität war wohl das, was mich gewutzt hat.
> Der zweite Erdanschluß an der PAS ist falsch.
Du hast recht, eigentlich ist es so, daß eine Schleife zwischen
Blitzableiter, PAS und Fundamenterder besteht, und erst dann gehört Re
hin - schlampig gezeichnet.
Danke!
L.
PS: Jetzt kann ich mich auf meinem Doppelboden bei Gewitter austoben!
Lucas P. schrieb:> Als Maschinenbauer tu' ich mir mit Elektrotechnik einfach etwas schwer.> Die Kapazität war wohl das, was mich gewutzt hat.
Einfach nur Kopfschütteln! Ist es eine Fa., dann lass es eine
Blitzschutzfirma machen. Ich glaube, so etwas ist dreistufig. Ist es
privat, dann mach eine Elektronikversicherung.
Und es gibt Blitze und Blitze. Die einen machen Zich und die anderen
brennen die Bude ab samt deinem Server. Und dann gibt es Kugelblitze,
die rennen als Feuerkugel an den Wänden entlang. Kein Witz!
Lucas P. schrieb:> S: Jetzt kann ich mich auf meinem Doppelboden bei Gewitter austoben!
Kannst du machen, aber niemals eine Schere mit der Spitze nach oben
halten, da wurde meine Mutter immer fuchsteufelswild :-).
