Erdung

Aus Planungskompendium Energieverteilung

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Inhaltsverzeichnis


In einem Gebäude verhindert der Anschluss aller fremden leitfähigen Teile des Gebäudes und aller berührbaren Körper eines elektrischen Betriebsmittels an einen geerdeten Schutzleiter im Fehlerfall das Auftreten von gefährlich hohen Spannungen.

Begriffe, Begriffserklärungen

In den Normen der Reihe IEC 60364 und VDE 0100 werden Systeme nach Art der Erdverbindung und die Anwendungen erläutert. Die nachfolgenden Begriffe aus IEC 60050-826 (VDE 0100-200) werden in der Industrie und in der Literatur häufig verwendet. Die Ziffern in Klammern beziehen sich auf Abbildung E22:

Abb. E22Beispiel eines Wohngebäudes, in dem die Haupterdungsklemme (6) den Hauptpotentialausgleichsanschluss darstellt. Die Messklemme (7) ermöglicht das Messen des Erdungswiderstandes.

  • Erder (1): Leitfähiges Teil, das in das Erdreich oder in ein anderes bestimmtes leitfähiges Medium, z.B. Beton oder Koks, das in elektrischem Kontakt mit der Erde steht, eingebettet ist (IEV 195-02-01 MOD) (vgl. Details in Abschnitt Erder – Installation und Messungen).
  • Erde: Teil der Erde, der sich in elektrischem Kontakt mit einem Erder befindet und dessen elektrisches Potential nicht notwendigerweise Null ist (IEV 195-01-03).
  • Unabhängiger Erder: Erder, der sich in einem solchen Abstand von einem anderen Erder befindet, dass sein elektrisches Potential nicht nennenswert von Strömen zwischen der Erde und den anderen Erdern beeinflusst wird (IEV 195-02-02).
  • Wirkwiderstand gegen Bezugserde: Ohmscher Anteil der Impedanz gegen Bezugserde (IEV 195-01-08).
  • Erdungsleiter (2): Leiter, der einen Strompfad oder einen Teil des Strompfads zwischen einem gegebenen Punkt eines Netzes, einer Anlage oder eines Betriebsmittels und einem Erder oder einem Erdernetz herstellt (IEV 195-02-03 MOD).
  • Körper (eines elektrischen Betriebsmittels): Leitfähiges Teil eines elektrischen Betriebsmittels, das berührt werden kann und üblicherweise nicht unter Spannung steht, aber unter Spannung geraten kann, wenn die Basisisolierung versagt (IEV 195-06-10).
Anmerkung: Ein leitfähiges Teil eines elektrischen Betriebsmittels, das im Fehlerfall nur über andere Körper unter Spannung geraten kann, ist nicht als Körper zu sehen.
  • Schutzleiter (PE) (3): Ein Leiter zum Zweck der Sicherheit, z.B. zum Schutz gegen elektrischen Schlag (IEV 195-02-09).
Anmerkung: In einer elektrischen Anlage wird der als PE bezeichnete Schutzleiter üblicherweise auch als Schutzerdungsleiter angesehen, der für das Zusammenschließen folgender Komponenten gedacht ist:
  • Körper
  • außenliegende leitfähige Teile
  • der Haupterdungsanschlusspunkt
  • Erder(n)
  • Erdungspunkt der Quelle oder eines künstlichen Neutralleiters
  • Außenliegendes leitfähiges Teil: Ein leitfähiges Teil, das für die Einführung eines Potentials, i. Allg. Erdpotentials, verantwortlich ist und das kein Teil der elektrischen Anlage (4) ist. Zum Beispiel:
    • nichtisolierte Böden oder Wände, Metallfassaden von Gebäuden
    • Metallleitungen und -rohre (die nicht Teil der elektrischen Anlage sind) für Wasser, Gas, Heizung, Druckluft usw. und mit diesen verbundene Metallwerkstoffe
  • Schutzpotentialausgleichsleiter (5): Schutzleiter zur Herstellung des Schutzpotentialausgleich (IEV 195-02-10).
  • Potentialausgleichsschiene: Schiene als Teil einer Potentialausgleichsanlage für den elektrischen Anschluss einer Anzahl von Leitern zum Zweck des Potentialausgleichs.
  • Haupterdungsanschlusspunkt (Haupterdungsklemme (6)): Anschlusspunkt, Klemme oder Schiene, die Teil der Erdungsanlage einer Anlage ist und die elektrische Verbindung von mehreren Leitern zu Erdungszwecken ermöglicht (IEV 195-02-33).

Anschlüsse

Das Hauptpotentialausgleichssystem

Ziel ist, dass bei Anstieg des Potentials eines fremden leitfähigen Teiles (wie z.B. einer Gasleitung) aufgrund eines Fehlers (Erd- oder Körperschluss) zwischen den fremden leitfähigen Teilen und den Körpern/Schutzleitern innerhalb der Anlage kein Potentialunterschied auftreten kann.

Die Verbindung muss so nah wie möglich an dem Punkt hergestellt werden, wo die fremden leitfähigen Teile in das Gebäude eingeführt und an die Haupterdungsklemme (6) angeschlossen werden.

Die Verbindung der Schirme von Kommunikationskabeln bedarf der Genehmigung der Kabeleigentümer.

Zusätzliche Potentialausgleichsanschlüsse

Diese dienen dem Anschluss aller gleichzeitig zugänglichen berührbaren leitfähigen Teile und aller außenliegenden leitfähigen Teile, wenn die Bedingungen für die automatische Abschaltung der Stromversorgung nicht erfüllt sind.

Anschluss von Körpern an den Schutzleiter

Der Anschluss erfolgt über Schutzleiter mit dem Ziel, dass zur Erde fließende Fehlerströme einen Weg mit niedrigem Widerstand durchfließen.

Betriebsmittel

(siehe Abb. E23)

Ein einwandfreier Anschluss aller fremden leitfähigen Teile und aller Körper eines elektrischen Betriebsmittels ist für einen effektiven Schutz gegen elektrischen Schlag unerlässlich.

Betriebsmittel, die betrachtet werden können als:
berührbare leitfähige Teile außenliegende leitfähige Teile
Kabel/Leitungen
  • Kabel
  • Kabel mit Isolation aus imprägniertem Papier und Bleibeschichtung
  • Mineralisolierte metallummantelte Kabel (Pyrotenax usw.)
Elemente in der Gebäudekonstruktion
  • Armierungen:
    • Stahlkonstruktionen
    • Bewehrungsstäbe
    • vorgefertigte Stahlbetonplatten
  • Oberflächenbearbeitung:
    • Böden und Wände in Stahlbeton ohne weitere Oberflächenbehandlung
    • geflieste Oberfläche
  • Metallbeschichtung:
    • metallische Fassadenelemente
Schaltgeräte
  • Einschubgehäuse für Schalter in Einschubtechnik
Anwendungen
  • Körper der Schutzklasse 1
Nichtelektrische Elemente
  • Metallische Anbauteile an Kabelführungssystemen (Kabelwannen, Kabelpritschen usw.)
  • Körper aus Metall:
    • In der Nähe von Freileitungen oder Sammelschienen
    • In Kontakt mit elektrischen Betriebsmitteln.
Nichtelektrische Gebäudeelemente
  • Metallrohre, -leitungen, -kanäle usw. für Gas, Wasser und Heizsysteme usw.
  • Heizungsanlagen
  • Klima- und Lüftungsanlagen
Betriebsmittel, die nicht betrachtet werden können als:
berührbare leitfähige Teile außenliegende leitfähige Teile
Verschiedene Kanäle, Rohre usw.
  • Leitungen aus isolierendem Werkstoff
  • Pressformen in Holz oder anderem isolierenden Werkstoff
  • Leiter und Kabel ohne Metallummantelung
  • Dielenfußböden
  • Gummi- oder linoleumbeschichtete Böden
  • Trennwände aus Trockenputz
  • Ziegelmauern
  • Teppiche und Auslegeware
Schaltgeräte
  • Gehäuse aus isolierendem Werkstoff
Anwendungen
  • alle Anwendungen der Schutzklasse II

Abb. E23Liste berührbarer leitfähiger Teile und außenliegender leitfähiger Teile