Lernfeld 5 · Prüfung Teil 2

Schutz gegen elektrischen Schlag

Schutz gegen elektrischen Schlag: automatische Abschaltung, Abschaltzeiten, Schleifenimpedanz, RCD-Typen, SELV und PELV.

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Darum geht es

Jede Schutzmaßnahme besteht aus Basisschutz und Fehlerschutz. Der Basisschutz verhindert das Berühren aktiver Teile, etwa durch Isolierung und Abdeckungen. Der Fehlerschutz greift, wenn die Isolierung versagt: Bei der automatischen Abschaltung leitet der Schutzleiter den Fehlerstrom ab, und eine Schutzeinrichtung schaltet in der vorgegebenen Zeit ab. Für Endstromkreise bis 63 A im TN-System bei 230 V sind das 0,4 s.

Damit ein Leitungsschutzschalter rechtzeitig auslöst, muss der Fehlerstrom groß genug sein. Daraus folgt die höchstzulässige Schleifenimpedanz: 230 V geteilt durch den sicheren Auslösestrom, bei Charakteristik B das Fünffache, bei C das Zehnfache des Bemessungsstroms. Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen mit 30 mA schützen zusätzlich; bei Geräten mit Drehstromgleichrichtern sind Typ-B-Geräte nötig, weil glatte Gleichfehlerströme einen Typ A blind machen.

Steuerungen arbeiten oft mit 24 V als PELV: Kleinspannung aus sicher getrennter Quelle, deren Minuspol geerdet ist. Bei SELV ist der Kreis dagegen nicht mit Erde verbunden. In Netzwerkschränken mit vielen Netzteilen summieren sich die Ableitströme der Entstörfilter; dann lösen RCDs ohne echten Fehler aus.

Das solltest du dir merken

Endstromkreise bis 63 A im TN-System bei 230 V schalten in höchstens 0,4 s ab.
Zulässige Schleifenimpedanz gleich 230 V durch Auslösestrom der Schutzeinrichtung.
Typ-B-RCDs erfassen auch glatte Gleichfehlerströme.
SELV ist nicht geerdet, PELV darf geerdet sein.

Formeln

Abschaltbedingung im TN-System: $Z_{s} \cdot I_{a} \leq U_{0}$; $Z_{s}$ Schleifenimpedanz, $I_{a}$ Auslösestrom der Schutzeinrichtung, $U_{0}$ Spannung gegen Erde
Fehlerspannung am Schutzleiter: $U_{F} = I_{F} \cdot R_{PE}$

Typische Fehler in der Prüfung

Mit dem Bemessungsstrom statt mit dem Fünf- bzw. Zehnfachen gerechnet.
Einen kalt gemessenen Wert ohne Zuschlag für die Erwärmung bewertet.
SELV und PELV verwechselt oder einen Spartransformator als sichere Quelle angenommen.

Tipps aus der Werkstatt

Schleifenimpedanz schnell abschätzen: 230 V geteilt durch das Fünffache (B) bzw. Zehnfache (C) des Bemessungsstroms. Bei B16 sind das 2,875 Ω. Kalt gemessene Werte vergleichst du mit etwa zwei Dritteln davon, weil die Leiter im Fehlerfall warm sind.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

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

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik, Lernfeld 5; DIN VDE 0100-410:2018-10 sinngemäß. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.