Worum geht es?
Strom durch den Körper kann tödlich sein. Darum muss jede Elektroanlage Menschen schützen, und zwar nicht nur, wenn alles heil ist, sondern auch wenn etwas kaputtgeht. Diese Schutzvorkehrungen heißen Schutzmaßnahmen. Geregelt sind sie in der DIN VDE 0100-410.
Der Schutz ist in drei Stufen aufgebaut. Jede Stufe springt ein, wenn die vorige versagt.
Fehlerschutz: schnell abschalten
Die häufigste Schutzmaßnahme ist die automatische Abschaltung der Stromversorgung. Dafür braucht es zwei Dinge:
- Alle Metallgehäuse hängen am Schutzleiter.
- Ein Schutzgerät, zum Beispiel ein Leitungsschutzschalter oder ein FI-Schalter, schaltet bei einem Fehler schnell ab.
Wie schnell? In Endstromkreisen bis 32 A bei 230 V muss die Abschaltung in höchstens 0,4 Sekunden erfolgen. In Verteilerstromkreisen sind höchstens 5 Sekunden erlaubt.
Weitere Schutzmaßnahmen
- Doppelte oder verstärkte Isolierung (Schutzklasse II): Das Gerät ist so gut isoliert, dass kein Schutzleiter nötig ist. Beispiel: Föhn, Handy-Ladegerät.
- Schutztrennung: Ein Trenntransformator versorgt nur ein Gerät. Es gibt keinen Weg über die Erde zurück.
- Kleinspannung (SELV, PELV): höchstens 50 V Wechsel- oder 120 V Gleichspannung aus einer sicheren Quelle. Beispiel: Spielzeug, Gartenbeleuchtung.
Foto: Dmitry G, „4-pole residual current device 30mA 400V“, Lizenz: CC BY-SA 3.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.
Ein FI-Schalter mit höchstens 30 mA ist vorgeschrieben für Steckdosen bis 32 A für Laien, für Außenstromkreise und in Bädern. Er schaltet schon bei einem kleinen Strom durch den Körper in Sekundenbruchteilen ab.
Rechenbeispiele
Bei einem Körperschluss fließt der Strom durch die ganze „Schleife“: Außenleiter hin, Schutzleiter zurück. Ihr Widerstand heißt Schleifenimpedanz ZS.
Die Schleifenimpedanz ist 1 Ω, die Spannung 230 V.
- I = U0ZS = 230 V1 Ω = 230 A
- Ein B16-Leitungsschutzschalter löst spätestens bei 5 · 16 A = 80 A sofort aus.
- Ergebnis: 230 A, mehr als 80 A: F1 schaltet sofort ab
Damit ein B16 sicher sofort auslöst, müssen mindestens 80 A fließen.
- ZS ≤ 230 V80 A ≈ 2,9 Ω
- Ergebnis: höchstens etwa 2,9 Ω
Was heißt das? Genau das misst die Elektrofachkraft bei der Prüfung mit dem Installationstester. Mehr dazu in Messungen und Prüfungen.
Typische Fehler
- Schutzleiter unterbrochen: Das Gerät läuft normal, aber bei einem Körperschluss steht das Gehäuse unter Spannung, und nichts schaltet ab.
- FI-Schalter nie getestet: Die Prüftaste sollte regelmäßig gedrückt werden, damit der Schalter nicht festsitzt.
- Zu lange Leitung, zu kleiner Querschnitt: Dann wird ZS zu groß, der Fehlerstrom zu klein, und der LS schaltet nicht schnell genug ab.
Schutz in drei Stufen: Basisschutz (Isolierung), Fehlerschutz (Schutzleiter und automatische Abschaltung in höchstens 0,4 s) und Zusatzschutz (FI-Schalter 30 mA). Der Fehlerstrom muss groß genug sein, damit der Leitungsschutzschalter sofort auslöst.
Quiz: Teste dich
Zehn Fragen zum Thema Schutzmaßnahmen. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.