Lernfeld 5 · Prüfung Teil 2

Schutz gegen elektrischen Schlag

Schutz gegen elektrischen Schlag nach DIN VDE 0100-410: Basisschutz, Fehlerschutz, RCD, Potenzialausgleich und die fünf Sicherheitsregeln.

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Darum geht es

Der Schutz gegen elektrischen Schlag besteht aus drei Ebenen. Der Basisschutz verhindert das direkte Berühren aktiver Teile, etwa durch Isolierung, Abdeckungen oder Gehäuse. Der Fehlerschutz greift, wenn trotzdem ein Körper Spannung annimmt, zum Beispiel durch einen Körperschluss. Der zusätzliche Schutz mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung von $30 mA$ hilft, wenn beide anderen versagen oder jemand unvorsichtig ist.

Die häufigste Schutzmaßnahme ist die automatische Abschaltung der Stromversorgung. Ein Körperschluss erzeugt über den Schutzleiter einen großen Fehlerstrom, und das Schutzorgan muss rechtzeitig abschalten. Im TN-System gilt für Endstromkreise bis $32 A$ bei $230 V$ eine Abschaltzeit von $0, 4 s$ . Steckdosen bis $32 A$ für Laien und Endstromkreise für Leuchten in Wohnungen brauchen zusätzlich eine RCD mit $30 mA$ .

Zum Fehlerschutz gehört der Schutzpotenzialausgleich. An der Haupterdungsschiene werden Erder, Schutzleiter und leitfähige Rohre und Konstruktionsteile verbunden, damit zwischen ihnen keine gefährliche Spannung entsteht. Bei gedämmten Bodenplatten wirkt ein Fundamenterder nicht mehr; dann ist ein Ringerder außerhalb der Dämmung nötig.

Vor jeder Arbeit an Anlagen gelten die fünf Sicherheitsregeln in fester Reihenfolge. Sie sind fester Bestandteil der Prüfung, oft als Reihenfolge oder Begründung.

Das solltest du dir merken

Basisschutz gegen direktes Berühren, Fehlerschutz bei Körperschluss, zusätzlicher Schutz durch RCD 30 mA.
TN-System, Endstromkreis bis 32 A an 230 V, Abschaltung in höchstens 0,4 s.
Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, erden und kurzschließen, benachbarte Teile abdecken.
Der Schutzpotenzialausgleich verbindet alle leitfähigen Teile an der Haupterdungsschiene.

Formeln

Abschaltbedingung TN-System: $Z_{S} \cdot I_{a} \leq U_{0}$; $Z_{S}$ Schleifenimpedanz in Ω, $I_{a}$ Strom für Abschaltung in der geforderten Zeit in A, $U_{0}$ Spannung gegen Erde in V

Typische Fehler in der Prüfung

Die Reihenfolge der fünf Sicherheitsregeln vertauscht, etwa Spannungsfreiheit vor dem Sichern festgestellt.
Den Schutzpotenzialausgleich für eine Maßnahme des Basisschutzes gehalten.
Beim Abschaltstrom $I_{a}$ den Nennstrom statt des Vielfachen für die Auslösecharakteristik eingesetzt.

Tipps aus der Werkstatt

Drei Schutzebenen auseinanderhalten: Basisschutz verhindert das Berühren aktiver Teile (Isolierung, Abdeckung), Fehlerschutz wirkt beim Körperschluss (Abschaltung, Schutzisolierung, Schutztrennung), Zusatzschutz greift, wenn beides versagt (30-mA-RCD, zusätzlicher Potentialausgleich).
Abschaltzeiten hängen vom Netzsystem und vom Stromkreis ab: Endstromkreise bis 32 A brauchen die kurze Zeit, Verteilungsstromkreise dürfen länger. Im TT-System sind die Zeiten kürzer als im TN-System. Lerne beide Spalten nebeneinander, dann vertauschst du sie in der Prüfung nicht.
Für die zulässige Schleifenimpedanz brauchst du nur den Abschaltstrom: Z_s = U_0 / I_a. Der Abschaltstrom ist beim Leitungsschutzschalter ein Vielfaches des Nennstroms, je nach Charakteristik (B 5-fach, C 10-fach, D 20-fach). Mit der kleineren Impedanz bist du immer auf der sicheren Seite.

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18 Aufgaben zu „Schutz gegen elektrischen Schlag“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: Rahmenlehrplan Elektroniker/-in (KMK), Lernfeld 5; DIN VDE 0100-410, DIN VDE 0100-540, DIN VDE 0105-100, DIN 18014. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.