Wieso schützt ein LS-Schalter nicht vor einem elektrischen Schlag?
Das Frage ich mich, seit wir dieses Thema im Physikunterricht durchgenommen haben.
5 Antworten
Kommt es zu einem elektrischen Schlag wird der Stromkreis über dein Körper über die Erde geschlossen. Es handelt sich hier um den Fehlerstrom, denn es ist nicht gedacht, dass der Strom diesen Weg ins Netz zurück nimmt. Der Strom soll über die Phase und dem Neutralleiter fließen aber eben nicht über den Potentialausgleich oder der Erde oder eben im schlimmsten Fall erst durch deinen Körper und dann über die Erde.
Der Leitungsschutzschalter besitzt ein Überlastschutz und ein Kurzschlussschutz. Der Überlastschutz besteht aus einem Bimetall, welcher sich bei Überschreitung des Nennstroms z.b. >16A nach einiger Zeit zum auslösen führen soll.
Der Kurzschlussschutz hingegen besteht aus einer elektromechanischen Auslösung und ist im Grunde nichts anderes als eine Spule, welcher mittels eines Magnetfeldes zum Auslösen führt. Eine Freiauslösung sorgt dafür, dass der Leitungsschutzschalter trotzdem auslöst auch wenn man durch gegendrücken das Auslösen verhindern will.
Schauen wir uns einen B16A Automaten haben wir einen Nennstrom von 16A gegeben, das heißt für diese Last ist der Automat ausgelegt und ebenso die Leitungen. Wird die Leitung überlastet indem ein Strom >16A fließt, löst der LS Schalter aus.
Das B steht für die Charakteristik und gibt Auskunft über den Kurzschlussstrom der im Ernstfall mindestens fließen muss, damit der LS Schalter ordnungsgemäß innerhalb von 400ms auslösen kann.
In dem Fall ist es der 5 Fache Nennstrom also 5*16A=80A Aus Sicherheitsgründen rechnet man den Sicherheitsfaktor 0,5 oben drauf also 80A*1,5=120A
Beim Menschen rechnet man mit einem grob geschätzten Widerstand von 1000-1200ohm im Niederspannungsbereich also I=U/R=230V/1000ohm=0,23=230mA
ab bereits 30mA ist der Strom tödlich. Das heißt der LS Schalter kann hier gar nicht auslösen und dafür ist der LS Schalter in erster Linie auch gar nicht gemacht. Das heißt der LS Schalter schützt nicht vor Fehlerströmen sondern nur vor Überlast also bei B16A vor Strömen >16A oder Kurzschlüssen in dem Fall die besagten 120A.
Für diesen Zweck verwendet man ein anderes Bauteil. Der sogenannte FI Schutzschalter also Fehlerstromschutzschalter. Dieser schützt vor Fehlerströmen allerdings nicht vor Überlast und Kurzschlüssen. Dem FI interessiert nur welche Ströme raus gehen und welche Ströme reingehen und ob beide gleich groß sind. Sind sie unterschiedlich groß löst er aus ansonsten bleibt er drin egal wie viel dadurch fließt.
Wie funktioniert das?
Im FI befindet sich ein sogenannter Summenstromwandler, dieser besteht im Grunde z.b. beim 2 Poligen FI aus 2 Spulen. Durch dem der Strom über die Phase hinein fließt und durch dem der Strom über die andere Spule wieder zurück fließt.
Jeder elektrische Leiter durch dem ein elektrischer Strom fließt baut ein magnetisches Feld auf H=I/2*Pi*r
Fließt durch beiden der gleiche Strom haben wir zwei Wechselfelder (Wechselstrom) Die vom Betrag und der Frequenz gleich sind aber entgegengesetzt sind. Diese Magnetfelder interferieren jetzt miteinander und wenn alles gut ist, heben sich die Felder gegenseitig auf und der FI löst nicht aus. Fließt ein Teil des Stroms aber durch die Erde ist der Strom durch die eine Spule nicht mehr gleich der durch die andere Spule fließt wir haben ein resultierendes Magnetfeld und je nach dem wie empfindlich der FI ist, vorgeschrieben sind 30mA, löst der FI innerhalb von 400ms meist bei 25-30ms aus.
Nur er kann effektiv vor einen elektrischen Schlag schützen.
Ja schon klar. Es geht aber die hier um die Schutzeinrichtung. Am besten ist es gar nicht erst mit den unter Spannung stehenden teilen gar nicht erst in Berührung zu kommen. Bin noch schützt der Basisschutz immer noch am effektivsten.
Der LeitungsSchutz-Schalter schützt die Leitung davor, dass sie bei einem Kurzschluß oder bei Überlast zu warm wird und eine Brand auslöst. Die tödliche Dosis Strom ist aber viel geringer. Da zuckt der LS-Schalter noch nicht mal.
Wenn du einen Schutzschalter gegen einen (tödlichen) elektrischen Schlag haben willst, brauchst du einen Personenschutzschalter oder auch FehlerStromschutzschalter (FI) genannt. Der Vergleicht die Menge an Strom, die auf den einen Draht zu dem Elektrogerät HIN fließt und auf den anderen Draht wieder HERAUS kommt. Wenn da was fehlt, muss der Strom ja irgendwo anders lang fließen, z.B: durch deinen Körper ins Badewannenwasser. Das wird dann sofort abgeschaltet und es tut nur etwas weh, aber du überlebst es. Damit das auch wirklich so ist, schaltet der FI ab, wenn mehr als 0,010 Ampere fehlen. Der LS-Schalter schaltet aber erst ab, wenn deutlich mehr als z.B:16,000 Ampere fließen. - Da bist du im Zweifelsfall aber schon längst Grillfleisch!
- LS-Schalter heisst Leitungsschutzschalter. Er schützt primär die Leitungen und Anlagen vor Überlastung, also zuviel Strom.
- Dieser "zuviele" Strom liegt je nach Stromkreis und Kabeln im Haushalt bei 6, 10, 13 oder 16 Ampère!
- Für eine Elektrisierung (einen elektrischen "Schlag") eines Menschen reichen schon Ströme, die 500 bis 1000x kleiner sind! Bei so kleinen Strömen schaltet ein LS-Schalter eben niemals ab. Hierfür hilft dann nur der FI-Schalter (Fehlerstromschalter)
Der FI schűtzt auch nicht vor einem elektrischen Schlag, er schaltet nur schnell ab, wenn man einen bekommt.
Die Isolierung und Finger weglassen, vom Strom, schützen vor Stromschläge ;)
Genau: Der FI-Schalter schützt vor einer gefährlich langen und damit verletzenden oder tödlichen Elektrisierung, aber man bekommt dennoch einen ganz kurzen "Schlag".
Naja weil die eben erst beim Auslösestrom auslösen. Der ist bei üblichen Anlagen 16A. Wenn durch deinen Körper 16A fließen bist du tot und das bevor der LS überhaupt auslöst.
Der Leitungsschutzschalter schützt die Leitung vor Überlastung, im Haushalt löst die gewöhnlich bei 16 A aus. Diese Stromstärke reicht als Körperstrom tausendfach aus, um einen Menschen zu töten.
"Nur er kann effektiv vor einen elektrischen Schlag schützen." stimmt so aber leider nicht.
Der RCD schützt allenfalls vor dem Tod durch einen Stromschlag, indem er nach dem Stromschlag den Körper vom Netz trennt.