Elektrotechnik (Spannung von über 1000V)

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8 Antworten

es ist eigentlich die Energiemenge die einen tötet....

die Spannung begünstigt dabei den Stromfluss. je höher sie ist, desto leichter kann der Strom den Körperwiderstand überwinden. bei niedrigen Spannungen kann einfach nicht genügend Strom fließen...

die Frequenz ist auch ein maßgeblicher Faktor. wechselnde Ströme bringen den Sinusknoten des Herzen aus dem Takt. es kommt zum gefürchteten Herzkammerflimmern...

meine Mama hat mal einen mit geschätzten 100.000 Volt abbekommen. Synthetiksocken in billigen Gummi latschen und ein schmiede eisernes Treppengeländer... den Blitz hat man im hell erleuchteten Flur gesehen, passiert ist Mama nichts, abgesehen davon, dass es tierisch weh getan hat.

lg, Anna

Hallo Radballer,

wirf mal einen Blick auf in den Wiki-Beitrag "Stromunfall", der manches meiner Ausführung vertieft und näher beleuchtet und erläutert: http://de.wikipedia.org/wiki/Stromunfall

Grundsätzlich berechnet sich der Strom nach dem Ohm'schen Gesetz U = I*R => I = U/R.

Der Widerstand (R) des menschlichen Körpers, der sich in der Summe aus verschiedenen Einzelwiderständen (Haut, Gewebe etc.) zusammensetzt, wird mit Werten zwischen 500 Ohm bis 3 Kiloohm angegeben.

Um nun einen gefährdenden Strom (I) fließen zu lassen, bedarf es einer gewissen Spannung (U).

Im vorliegenden Fall würden also bei U = 1.000V, I = U/R

bestenfalls I = 1000V/3.000 Ohm = 0,333 Ampére = 333 Milliampére,

schlechtestenfalls I = 1.000V/500 Ohm = 0,5 Ampére = 500 Milliampére fließen.

Nun kommt es darauf an, WIE der Strom den menschlichen Körper durchströmt. Hierbei unterscheidet man zwischen herznaher und herzferner Quer- bzw Längsdurchströmung.

Bei herzferner Durchströmung wird das Herz nicht mittelbar berührt/betroffen, bei herznaher Durchstömung liegt das Herz im Stromfluß.

So gelten Durchströmungen über die Beine und rechtsseitig über Hand und Fuss als herzfern, über die Arme und linksseitig über Hand und Fuss als herznah.

Handelt sich nur um einen Schlag, also eine sehr kurzfristige Durchstömung, wird bei herzfernen zwar das Gewebe angegriffen, es kommt jedoch zu keinen wesentlichen Ausfällen von Herz- oder Lungenmuskulatur, wie sie bei diesen Stromstärken bei herznaher Durchströmung wohl auftreten würden.

Kommt es jedoch zu längeren Durchströmungen, muss der Widerstand die anfallende Leistung P = U*I, P = 1.000V * 333mA = 333 Watt (W), P = 1.000V * 500mA = 500W 'verbraten', wobei ruckzuck das Zellenwasser aufkochen und verdampfen würde, wodurch natürlich immense Brandverletzungen entstehen würden.

Fazit: ein 'Schlag' in obiger Größenordnung ist überlebbar, ein Haftenbleiben würde - zumindest bei einer nicht begrenzten Stromquelle - zu gravierenden Verletzungen wenn nicht gar zum Tode führen.

lg

NitramTaurus 17.03.2012, 04:26

Sorry,

1.000V/500Ohm sind natürlich 2A und nicht 0,5A. Somit ergeben sich auch nicht 500W, sondern 2.000W = 2kW.

lg

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Statische Elektrizität, wie sie z.B an Sythetische Kleidung entsteht. Sicher kennst Du das: Du läufst im Winter durch das Kaufhaus und kommst an die Rolltreppe. Dort berührst Du das Geländer und patsch, hast Du eine gewischt bekommen. Solche Entladungen entstehen, wenn Du dich wegen deiner Schuhsolen elektrisch aufgeladen hast. Oder in der Schule macht man ja gerne den Versuch mit dem Bandgenerator und der Influenzmaschine, wo frisch gewaschene Haare zu Berge stehen. Dazu braucht man mehrere tausend Volt. Aber es fließt fast kein Strom, Die Energie ist gering.

Damit kein lebensbedrohender elektrischer Schlag auftreten kann, darf der Strom über bzw. durch den Menschen nicht größer als 30 mA sein. Haben wir eine Spannungsquelle, die eine von der Belastung unabhängige Spannung von 1000 V aufweist, muss ein Vorwiderstand eingebaut werden, der den Kurzschluss-Strom auf 30 mA begrenzt. Der Widerstand sollte daher mindestens einen Wert von 1000 V/ 30 mA = 34 kOhm aufweisen.

Dies ist nur eine Überschlagsrechnung, da kapazitive Speichereffekte nicht berücksichtigt sind. Zusätzlich kann man den Strom sinnvollerweise auch auf höchstens 10 mA begenzen.

dieterge

Wenn kaum Ladung bzw. Leistung dahinter steckt. Läuft man über einen Teppich, kann man sich unter den richtigen Bedingungen bis auf 4kV aufladen. Ein Bandgenerator schafft sogar 40kV und beides ist nicht tödlich.

Was gefärlich ist, ist die StromDICHTE im menschlichen Körper. Um eine gefährliche Stromdichte zu bekommen braucht man natürlich einen gewissen Strom. Und um den Strom fließen zu lassen braucht man eine Spannung.

Aber direkt über die Spannung lann man nicht darauf schließen wie gefährlich das ist.

Die Menschliche Haut isoliert zunächst sehr gut wenn sie trocken ist. Erst ab 60 bis 150V schlägt die durch und der Mensch wird "Hand zu Fuß" zu einem ca. 1k Ohm Widerstand.

Ab 400V ohne Leistungsbegrenzung besteht die große Gefahr dass es SOFORT zu einem Herzkammerflimmern kommt. Bei 230V hat man normalerweise noch ein paar Sekunden.

Worüber man sich aber wirklich einig ist ist, dass bis zu 0,5mA in die Extremitäten eingespeist völlig harmlos ist.

Elektroschocker und Weidezaungeräte besitzen einen Innenwiderstand der den Strom unter allen Umständen auf diesen harmlosen Wert begrenzt.

Barney123 17.03.2012, 09:58

Nein, Weidezaungeräte und Elektroschocker haben nicht einen großen Innenwiderstand, sonst würde die Spannung an ihm abfallen, und der Stromschlag wäre nicht schmerzhaft. Sie haben aufgeladene Kondensatoren, die sich schnell entladen, ohne dass ein großer Strom fließen kann. Die Schlagenergie wird durch die gespeicherte Ladung begrenzt. Bei Elektroschocker und Weidezaungerät wird die Schlagenergie angegeben.

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Commodore64 17.03.2012, 12:52
@Barney123

Spannung fällt nach dem Ohmschen Gesetz ab.

U = R * I

Ist der STromkreis nicht geschlossen, also I = 0, dann gilt

U = R * 0

Also ist egal wie gewaltig der Innenwiderstand ist, der Spannungsfall ist genau 0.

Erst wenn der Stromkreis geschlossen ist, also Fell, Kleidung, Hufe und/oder Haut durchschlagen sind, dann kommt es zum Stromfluß und dann erst wird der Innenwiderstand der Geräte aktiv und begrenzt den Strom auf einen ungefährlichen Wert.

Weidezaungeräte haben keine Kondensatoren drin, die haben eine Art Zündspule drin. Und Elektroschocker haben einen Transformator, ausgelöst erzeugen die einen Lichtbogen bis die Batterie leer ist oder man den Abzug los lässt.

Der Trick ist wie gesagt ein Serienwiderstand der - wenn der Stromkreis geschlossen wird - den Strom auf ungefährliche Werte begrenzt.

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Barney123 17.03.2012, 10:16

Als ungefährliche Spannungen gelten laut EU-Richtlinie (Gesetz!) 50 V Wechselspannung und 75 V Gleichspannung.

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Commodore64 17.03.2012, 12:59
@Barney123

Als ungefährliche Spannungen gelten laut EU-Richtlinie (Gesetz!) 50 V Wechselspannung und 75 V Gleichspannung.

Das gilt nicht als absolut harmlos, das ist die Grenze wo Elektounfälle Hand zu Hand oder Hand zu Fuß bei intakter, gesunder Haut ungefährlich sind. Zumindest kann man bei der Spannung dann sofort wieder loslassen.

Schließ einfach mal ein Saftiges Steak an 50V Wechselspannung an, das wird brutzeln und verbrennen, denn es hat keine gesunde Haut und kann nicht loslassen.

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Wirklich gefährlich ist der Strom, nicht die Spannung.

Aber z.B. wenn du die 1000V über die Füße abgreifst, und der Strom nur durch deine Fußsohlen fließt, wirst du das sicher überleben.

ich hab schon mal 15kV abbekommen (Bildröhre),... tut sehr weh :)

Eichbaum1963 16.03.2012, 23:49

Jaa, der böse Zeilentrafo. :D

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Wenn der Strom der dabei fließt sehr gering ist.

Ganz einfach:

Wenn die Einwirkdauer im Mikrosekunden-Bereich liegt!

z.B. beim Weidezaungerät ( auch mit Strombegrenzung 10mA / bzw. 3 Joule Energielimit )

oder bei Elektroimpulswaffen ("Elektroschocker") mit 20 us Pulsen.

mfG Difti

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