Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert Erdung?


von Anfänger89 (Gast)


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Ich verstehe nicht wie genau die Erdung funktioniert.

Meine Idee ist folgende:

Die Erdung, also eine Verbindung zur Erde zum Schutz vor Stromschlägen, 
muss sehr leitfähig sein, damit eine gefährliche Spannung 
kurzgeschlossen wird.
Das müsste doch der Stromteilerregel entsprechen, dass ein Körper der 
sehr leitfähig ist den meisten Strom abkriegt.

Ist das so richtig?

von Dussel (Gast)


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Anfänger89 schrieb:
> Das müsste doch der Stromteilerregel entsprechen, dass ein Körper der
> sehr leitfähig ist den meisten Strom abkriegt.
Theoretisch ja, für ganz kurze Zeit eventuell auch praktisch. 
Normalerweise wird wegen der Erdung der Widerstand im Fehlerfall so 
klein, dass dadurch die Sicherung ausgelöst wird.

von Anfänger89 (Gast)


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Wie wird das denn praktisch realisiert?

von Dussel (Gast)


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Was ich geschrieben habe, ist teilweise Quatsch. Das Kraftwerk ist 
erstmal leistungsfähig genug, die Spannung trotz des Kurschlusses 
konstant zu halten. Dann würde zwar sehr viel Strom über die Erdung 
fließen, aber auch noch ein zu hoher Strom durch den Körper.
Erst mit Sicherung ist die Erdung sinnvoll. Die Erdung sorgt dafür, dass 
die Sicherung im Fehlerfall sicher auslöst und dadurch die Spannung weg 
ist.

von P. M. (o-o)


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Die Idee der Erdung ist ja - bildlich gesprochen - genau, dass der Strom 
möglichst nahe an seiner (unvorhergesehenen) Austrittsstelle gegen Erde 
abgeleitet wird und so eben genau nicht irgendwelche anderen Pfade 
nimmt. Nicht zuletzt gewährleistet dies auch ein sicheres Auslösen von 
FI oder gar Sicherung, anstatt irgendwo kleine Kriechströme zu haben...

von Dussel (Gast)


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P. M. schrieb:
> Die Idee der Erdung ist ja - bildlich gesprochen - genau, dass der Strom
> möglichst nahe an seiner (unvorhergesehenen) Austrittsstelle gegen Erde
> abgeleitet wird und so eben genau nicht irgendwelche anderen Pfade
> nimmt.
Das habe ich zuerst auch gedacht, aber das funktioniert ja gerade nicht. 
Solange keine Leistungsbegrenzung da ist (die Begrenzung auf ein paar GW 
vom Kraftwerk zähle ich mal nicht), liefert das Kraftwerk genug Strom 
für den Kurzschluss über Erde und zusätzlich den Strom über den 
Menschen.

von Anfänger89 (Gast)


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Eigentlich wollte ich nur wissen wie man die Erdung realisiert :o

von P. M. (o-o)


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Dussel schrieb:
> Das habe ich zuerst auch gedacht, aber das funktioniert ja gerade nicht.
> Solange keine Leistungsbegrenzung da ist (die Begrenzung auf ein paar GW
> vom Kraftwerk zähle ich mal nicht), liefert das Kraftwerk genug Strom
> für den Kurzschluss über Erde und zusätzlich den Strom über den
> Menschen.

Ja...und genau deshalb gibt des den FI-Schutzschalter. Sobald ein paar 
dutzen Miliampere über einen anderen Pfad als den Neutralleiter 
abfliessen, spricht er an.

von uwe (Gast)


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> Eigentlich wollte ich nur wissen wie man die Erdung realisiert :o
In der "normalen" Hausinstallation hat man im Keller noch Erde und 
Neutralleiter kombiniert PEN. Dort wird dann N und PE daraus gemacht. 
Nennt sich TN-C-S: https://de.wikipedia.org/wiki/TN-C-S-System

von P. M. (o-o)


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Anfänger89 schrieb:
> Eigentlich wollte ich nur wissen wie man die Erdung realisiert :o

Nein, eigentlich hast du gefragt, warum und wie das genau funktioniert, 
nicht wie man es realisiert.

von Dussel (Gast)


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Anfänger89 schrieb:
> Eigentlich wollte ich nur wissen wie man die Erdung realisiert :o
Achso :D
Allgemein über Erdungsplatten oder Stäbe im Boden. Die müssen so tief 
sein, dass sie auch in trockenen Zeiten die nasse Erde erreichen. 
Trockene Erde leitet praktisch nicht.
Ich glaube, jedes Haus hat seine eigene Erdung, aber sicher bin ich 
nicht. Das habe ich alles mal gelernt :-/
Am Hausanschluss hat man den PEN-Leiter, der auf jeden Fall zur Erdung 
im Umspannkasten oder -werk führt.

P. M. schrieb:
> Ja...und genau deshalb gibt des den FI-Schutzschalter. Sobald ein paar
> dutzen Miliampere über einen anderen Pfad als den Neutralleiter
> abfliessen, spricht er an.
Stimmt. Aber ist der Normalfall der FI-Auslösung der Strom, der über die 
Erdung abfließt oder der Strom über den Körper? Das habe ich mich nie 
gefragt.

von G. H. (schufti)


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Auch der Strom über den Körper fließt zumindest teilweise am FI vorbei 
in die "Erde" ab, sodaß dieser auslösen und seine Schutzfunktion ausüben 
kann.
Hängt der Körper nur zwischen Neutralleiter und Phase hilft keine 
Sicherung und kein FI.
Da bleibt nur das Prinzip Hoffnung ... darauf, dass die Muskelzuckungen 
den Körper aus dem Stromkreis befreien.

von Dussel (Gast)


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Wie ein FI-Schalter funktioniert, weiß (oder wusste) ich mehr als genug. 
Allerdings wie üblich im Studium, wurde das alles ausführlich in der 
Theorie besprochen, aber nicht in der Praxis. Die Frage war, ob ein FI 
dafür ausgelegt ist, den Strom über den Menschen zu erkennen, oder ob 
man davon ausgeht, dass er nur den Fehlerstrom über die Schutzerdung 
erkennt.

Jetzt, wo ich die Frage formulieren, kommt sie mir allerdings selber 
blöd vor. :-)
Der erkennt den ungewollten Strom durch den Menschen.

von Karl (Gast)


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G. H. schrieb:
> Hängt der Körper nur zwischen Neutralleiter und Phase hilft keine
> Sicherung und kein FI.

Doch die Sicherung kann schon auslösen, nur verträgt der Mensch die 
üblichen 16 A nicht. Der FI könnte aber ggf. doch auslösen.

von Thomas H. (thoern)


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Dussel schrieb:
> Wie ein FI-Schalter funktioniert, weiß (oder wusste) ich mehr als genug.
....
> Jetzt, wo ich die Frage formulieren, kommt sie mir allerdings selber
> blöd vor. :-)
> Der erkennt den ungewollten Strom durch den Menschen.

Ein Fehlerstromschutzschalter macht genau das, was sein Name aussagt. Er 
schaltet bei einem Fehlerstrom ab. Ein Fehlerstrom liegt dann vor, wenn 
sich die Summenstromstärke der/des Hinleiter(s) von der 
Summenstromstromstärke der/des Rückleiter(s) unterscheidet.

Ob dieser Fehlerstrom durch direkt über die defekte Waschmaschine zur 
Erde, über die Katze des Nachbarn, oder über den Freund der Ehefrau oder 
sonst wo hin abfließt ist hierbei unerheblich. Er löst in jedem Falle 
aus.

Gruß,
thoern

: Bearbeitet durch User
von Thomas H. (thoern)


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Karl schrieb:
> G. H. schrieb:
>> Hängt der Körper nur zwischen Neutralleiter und Phase hilft keine
>> Sicherung und kein FI.
>
> Doch die Sicherung kann schon auslösen, nur verträgt der Mensch die
> üblichen 16 A nicht. Der FI könnte aber ggf. doch auslösen.

In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu 
hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen. In der Praxis wird eine 
16A-Sicherung da nie und nimmer auslösen. Und der FI löst auch nicht 
aus, wenn kein Fehlerstrom vorliegt. Ja, wenn man zwischen L1 und N 
fasst und gut isoliert steht, is des a saudumme Woar...

Gruß!

: Bearbeitet durch User
von Thomas H. (thoern)


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Dussel schrieb:

> Stimmt. Aber ist der Normalfall der FI-Auslösung der Strom, der über die
> Erdung abfließt oder der Strom über den Körper? Das habe ich mich nie
> gefragt.

Das ist doch beides dasselbe! Der Strom nimmt den Weg über den Körper 
zur Erde. Das sind keine zwei verschiedenen Sachen, sondern ein und 
dasselbe!

Gruß,
thoern

von Paul B. (paul_baumann)


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Thomas H. schrieb:
> In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu
> hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen. In der Praxis wird eine
> 16A-Sicherung da nie und nimmer auslösen.

Das war im Mittelalter anders, als die Leute noch Rüstungen trugen.

MfG Paul

von Thomas H. (thoern)


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Paul B. schrieb:
> Thomas H. schrieb:
>> In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu
>> hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen. In der Praxis wird eine
>> 16A-Sicherung da nie und nimmer auslösen.
>
> Das war im Mittelalter anders, als die Leute noch Rüstungen trugen.
>
> MfG Paul

Das hat dann aber auch nichts ausgemacht, da es keinen 
Potentialunterschied gab => keine Gefahr für den Ritter (Faradayscher 
Käfig). Aus diesem Grund wurden FI-Schalter erst eingeführt, als die 
Menschen anfingen, keine Rüstungen mehr zu tragen.

Gruß!

von M. K. (sylaina)


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Paul B. schrieb:
> Thomas H. schrieb:
>> In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu
>> hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen. In der Praxis wird eine
>> 16A-Sicherung da nie und nimmer auslösen.
>
> Das war im Mittelalter anders, als die Leute noch Rüstungen trugen.
>
> MfG Paul

Wieso hatten die Menschen denn da einen anderen Innenwiderstand als 
heute? Nur weil man einen faradayschen Käfig trägt sinkt ja nicht der 
Innenwiderstand ;)

von Thomas S. (thommi)


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Karl schrieb:
> G. H. schrieb:
>> Hängt der Körper nur zwischen Neutralleiter und Phase hilft keine
>> Sicherung und kein FI.
>
> Doch die Sicherung kann schon auslösen, nur verträgt der Mensch die
> üblichen 16 A nicht. Der FI könnte aber ggf. doch auslösen.

Da teilt sich der Strom durch den Körper von L1 nach N und nach PE auf, 
und der FI löst aus. Das Passiert aber am ehesten, wenn man barfuss im 
Keller in einer Wasserlache steht, dabei eben über 30 mA auf den Boden 
abgeleitet wird. Auf dem Teppich im dritten Stock eher nicht, daher das 
ggf.

Die Sicherung löst da nicht aus, denn der Körper hat keinen so niedrigen 
Ri, dass er deutlich über 3400 W last darstellt.

von Dussel (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> Dussel schrieb:
>
>> Stimmt. Aber ist der Normalfall der FI-Auslösung der Strom, der über die
>> Erdung abfließt oder der Strom über den Körper? Das habe ich mich nie
>> gefragt.
>
> Das ist doch beides dasselbe! Der Strom nimmt den Weg über den Körper
> zur Erde. Das sind keine zwei verschiedenen Sachen, sondern ein und
> dasselbe!
Nein. Die (Schutz-)Erdung ist darauf ausgelegt, einen möglichst geringen 
Widerstand zu haben, weswegen da deutlich höhere Ströme fließen. Über 
den Körper zur Erde ist der Widerstand deutlich größer.

Paul B. schrieb:
> Thomas H. schrieb:
>> In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu
>> hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen. In der Praxis wird eine
>> 16A-Sicherung da nie und nimmer auslösen.
>
> Das war im Mittelalter anders, als die Leute noch Rüstungen trugen.
Waren die mit dem Rüstungen verwachsen? Ich dachte immer, die hätten die 
nur zum Kampf angezogen. ;-)

von Thomas H. (thoern)


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Dussel schrieb:
> Thomas H. schrieb:
>> Dussel schrieb:
>>
>>> Stimmt. Aber ist der Normalfall der FI-Auslösung der Strom, der über die
>>> Erdung abfließt oder der Strom über den Körper? Das habe ich mich nie
>>> gefragt.
>>
>> Das ist doch beides dasselbe! Der Strom nimmt den Weg über den Körper
>> zur Erde. Das sind keine zwei verschiedenen Sachen, sondern ein und
>> dasselbe!
> Nein. Die (Schutz-)Erdung ist darauf ausgelegt, einen möglichst geringen
> Widerstand zu haben,
stimmt!
> weswegen da deutlich höhere Ströme fließen.
Im Gegensatz zu was?
> Über den Körper zur Erde ist der Widerstand deutlich größer.
Größer als was?

Was du schreibst ist teilfweise richtig, aber deine Schlussfolgerung ist 
falsch. Aber ich will jetzt nimmer.

EDIT: Konnte mir es nicht verkneifen, deinen Satz noch ein bisschen 
auseinanderzunhemen...

Schönes WE!

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Anfänger89 schrieb:
> Eigentlich wollte ich nur wissen wie man die Erdung realisiert :o

mit Erdspiesse

im Wasser schwierig, höre Die Ballistik:
https://www.youtube.com/watch?v=qZwqKA3ZNC0

von Bitte füllen sie dieses Feld aus (Gast)


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Thomas H. schrieb:
> In der Regel ist der Innenwiderstand des menschlichen Körpers viel zu
> hoch, um eine 16A-Sicherung auslösen zu lassen.

Seit wann hat ein Mensch einen Innenwiderstand? Liefert er eine Spannung 
oder gar einen Strom?

Und ich glaub nicht daß der Innenwiderstand der Nervenzellen (die ja 
tatsächlich Spannungsimpulse erzeugen) in diesem Zusammenhang als 
Innenwiderstsnd bezeichnet werden kann...

von Thomas H. (thoern)


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Bitte füllen sie dieses Feld aus schrieb:

> Seit wann hat ein Mensch einen Innenwiderstand? Liefert er eine Spannung
> oder gar einen Strom?
>
> Und ich glaub nicht daß der Innenwiderstand der Nervenzellen (die ja
> tatsächlich Spannungsimpulse erzeugen) in diesem Zusammenhang als
> Innenwiderstsnd bezeichnet werden kann...

Ach ja, natürlich - tut mir Leid. Ich setze immer zuviel voraus und 
übersehe hierbei, dass auch viele Laien in diesem Forum unterwegs sind. 
Nun, die Sache mit dem Innenwiderstand ist schnell erklärt:

Wenn du dich im Freien befindest, also quasi außen bist, hat dein Körper 
einen sog. Außenwiderstand. Hältst du dich hingegen in der Wohnung bzw. 
im Haus auf, so spricht man von Innenwiderstand.

Schöne Grüße an alle Atomkernbeschrifter!

von P. M. (o-o)


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Dussel schrieb:
> Jetzt, wo ich die Frage formulieren, kommt sie mir allerdings selber
> blöd vor. :-)
> Der erkennt den ungewollten Strom durch den Menschen.

Frage geklärt? Oder brauchst du ein paar Beispiele? :-)

von Dussel (Gast)


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P. M. schrieb:
> Frage geklärt? Oder brauchst du ein paar Beispiele? :-)
Nee, ist schon gut. Mein Denkproblem war, wie ich oben schon zu erklären 
versucht habe, ob ein FI den - im Vergleich zur hohen Stromstärke der 
Verbraucher - sehr geringen Fehlerstrom durch einen Menschen erkennen 
kann. Da liegt ja schon locker der Faktor 1000 dazwischen.
Wie gesagt, als ich es nochmal ausformuliert habe, ist es mir klar 
geworden. Aufgrund des Funktionsprinzips ist die Höhe des beabsichtigt 
durchlaufenden Stromes zumindest theoretisch egal.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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