Elektrischer Stromschlag

[Hannes]

Hallo,
noch was kurz zum Thema Modellbahnstrom:
Vor rund 80 Jahren hätte das Anfassen der Gleise den Tod bedeuten können, denn damals war noch die volle Hausspannung, sprich 220 Volt, an den Gleisen. Da trifft einen richtig der Schlag !

[Jörg G]

Als ich das das erste Mal gehört hatte, das mit den 220 Volt an der Schiene, stäubten mir auch die Nackenhaare. Da hätte ich wahrscheinlich auch schon das zeitlich gesegnet.

[Uli]

... ,das mit den 220 Volt an der Schiene, ...

Es war Märklin und es waren 110 V Gleichstrom (Maßstab ~ 1:25)

[madru]

Es war Märklin und es waren 110 V Gleichstrom (Maßstab ~ 1:25)

Was allerdings der dahmaligen "Steckdosen"-Spannung entspricht - wenn ich mich richtig erinnere.

Ich glaube mal gelernt zu haben, dass der sog. Haushaltsstrom bis ca. 1950 110V betrug und der "Kraftstrom" 220V war. Von 1950 bis ca. 1960 wurden dann die Spannungen auf 220V / 380V angehoben.
Somit wurde diese Märklin-Bahn wohl direkt aus der Steckdose betrieben.

bis dann
Michael

[Gast]

... und wo ist der geschlossene Stromkreis, wenn ich nur den Mittelleiterkontakt mit meinem Finger berühre?

Der geschlossene Stromkreis ist von deinem Finger durch deinen Körper in den Boden. Da brauchst du die Schiene gar nicht berühren, da du alleine durch deine Berührung schon den Mittelleiter erdest. Das Prinzip ist das gleiche, wie wenn du einen Weidezaun anfasst.

[macko57]

Und wo ist die Verbindung zwischen Körper und Transformator? Ich hab mal was von Schutztrennung gehört! Das heisst für mich die Sekundärspule eines Trafos hat keinen Erdkontakt - oder?

GaP Macko

[Gast]

Moment, ich such mal eben mein altes Physikbuch raus, dann kann ich's dir erklären.

[Gast]

Es spielt auch keine Rolle, dass die Sekundärspule nicht geerdet ist. Der einzige Grund ist, dass im Boden weniger Elektronen sind als in der Schiene, weshalb die Elektronen durch deinen Körper in den Boden fließen. und außerdem schickt der Trafo ja ununterbrochen neue Elektronen hinterher. Meinem Ex-Physiklehrer würden ob dieser Erklärung jetzt vermutlich die Haare zu Berge stehen , aber so oder wenigsten so ungefähr verhält sich die ganze Sache.

[macko57]

Das ergibt irgendwo Sinn! Die positiven Teilchen und die negativen Teilchen ziehen sich an und sind auf Klopperei aus Das ist klar!

Aber warum sind im Erdreich weniger Elektronen? Mein Physiklehrer war auch net so gut drauf, es uns zu erklären

GaP Macko

[Gast]

Öhämm!! Wenn ich das denn man noch wüsste!!!

[decoolegangsta]

normalerweise können Berührungen von spannungsführenden Leitern ohne Rückleiter (Masse) erst bei "recht hohen" Spannungen z.B. zu Verbrennungen oder Herzkammerflimmern führen.
Also z.B. bei Hochspannungsmasten, jedoch spielt da auch wieder die Luftfeuchtigkeit und die Länge zur "nächsten" Masse eine große Rolle.
Also wenn du dich da dran hängst und 1m über dem Boden hängst (kommt eigendlich nicht vor, das diese Leitungen so tief hängen ) dann springt die Spannung/ der Strom über.
Somit herrscht dann wieder ein geschlossener Stromkreis bzw. es ist ein Widerstand/Verbraucher im Stromkreis.

Wegen den Messungen am "menschlichen Körper" , umso mehr man die Meßspitzen des Ohmmessers gegen die Haut drückt (nicht so, das sie drin stecken), umso mehr verringert sich der Widerstand des Körpers, da man beim drücken mehr an die "flüssigeren Teile" des Menschen heran kommt, sprich z.B. Blut.


Aber Vorsicht mit den 16V, nun handelt es sich hier um Modellbahnspannungen und Ströme, die abgesichert sein sollten oder sind.
Aber man kann auch schwerste Verbrennungen davon tragen bei gerade mal 1V!
Dabei muss der Strom natürlich dementsprechend hoch sein.

Wir haben vor kurzem einen guten Versuch bei uns in der Ausbildung gemacht.
Ein Trafo mit xxx Wicklungen (bewusst weggelassen, dann können die, die dies nicht ermitteln können nicht ausprobieren, und die die es könnten, die wissen dann eigendlich auch, das dies gefährlich ist!) auf der Primärseite wurde mit Netzspannung (230V) gespeist, auf der Sekundärseite wurde eine Kupferwendel mit 6 Wicklungen genommen.
Was kam nun raus bei 230V Eingangsspannung und 0,5Ampere Strom ---> wir haaten auf der Ausgangsseite eine Spannung von 1,..V und einen Strom von 100A
Damit konnten wir locker einen Eisennagel zum Glühen bringen.
Ich rate jedoch von diesem Versuch ab, es ist lebensgefährlich dies ohne Wissen (über die Materie) und richtigem "Material" zu versuchen!!!
Die soll nur zeigen, das selbst solche kleinen Spannungen gefährlich sein können!

[macko57]

Bis jetzt sind die Antworten nicht gerade prikelnd! Wie fließt den nun der Strom vom Körper des Menschen zurück in den Trafo und bildet einen geschlossenen Stromkreis?

GaP Macko

[Fabian]

Hallo,

der Trafo ist geerdet.
Die erdung geht inden Boden "vor der Tür".
Somit ist der Beton auch geerdet./fußboden
d.h. , dass dein Finger immer mit dem Trafo verbungen ist, wenn du nun den M-Leiter berührst ist der Stromkreis geschlossen.
Und bisschen Feuchtigkeit hasst du immer auf der Haut, wenn dein Gefrierschrank kalt genug ist frierst du sogar an!

Übrigens:
Das mit den Elektronen im Fußboden usw.[s.Beitrag von Rolf]hatt mit der Dichte des Materials zu tun.
Je höher die dichte, desto mehr Elektronen, die den Stromfluss hindern; oder so ähnlich.

[macko57]

der Trafo ist geerdet.

Danke für deine Antwort Fabian ... aber ...

Wo ist der Trafo geerdet? Der Trafo hat nur zwei Anschlüsse zur Steckdose - Wechselstrom und nix Erde!

GaP Macko

[Stef@n]

Salü Macko,

Die Ursache darfst Du nicht auf direktem Wege suchen.
Primärseitung (also im Netz der Spannungsversorgung) wird alles getan, mit einem guten Potentialausgleich für selbigen zu sorgen. Sollte ein Fehler auftreten, solltest Du zwischen verschiedenen leitenden Teile keine Spannungsunterschiede vorfinden können. So werden Heizungs-, Wasserleitungen und z. B. auch die Antenne miteinander gebrückt. Zusätzlich kommt dann noch hinzu: dieser Potentialausgleich wird geerdet.

Ist die Spannungsversorgung der Modellbahn schutzisoliert, gehört der Masseanschluß keinesfalls geerdet. Es dürfen keinerlei Verbindungen zum Primärnetz zustande kommen, auch nicht über die Erdung.

Sobald aber durch einen Fehler oder aber durch andere Einbauten ein spannungsführendes Teil in Berührung mit dem Primärnetz oder Erdung kommt, ist es keine Schutzkleinspannung mehr.
Da die Erdung eigentlich funktionieren sollte, kann man so auch zwischen dem spannungsführenden Teil der Anlage und der Erde eine Spannung messen (Berührungsspannung). Und dabei kann man auch die Primäspannung unbeachtet lassen, denn sie hat nur indirekt damit zu tun.

Für den Fall des ordnungsgemäßen Aufbaues der elektrischen Installation der Modellbahn, solltest Du keine Spannung zwischen irgendeinem Teil der Anlage und dem Potentialaugleich oder geerdeten Teil messen oder fühlen dürfen. Aber!!
Aufgrund des allzu häufig anzutreffenden Sparwillens und Einbau von Teilen, die zwar augenscheinlich gleiches Bewirken, als der Einsatz der Trafos der Modellbaufirmen oder Funktionsteilen oder, oder.... wird oft unbewußt ein bestimmtes Detail außer Beachtung gelassen. Damit wird ein Fehler mit namen "Erdung" in Schutzkleinspannung eingebaut, der im ersten Augenblick laut Begriff doch eigentlich "Schutz" beinhaltet, aber nicht sein darf.

Beispiel für einen standartmäßigen Einbau des Fehlers "Erdung":
Das einfache Verbinden von Masse der Anlage mit der Masse vom Computer oder deren Anschlußleitungen, um die Spannungspotentiale auszugleichen und um Funktionssicherheit der Elektronik zu Erhöhen.
Statt eine (teuere) potentialfreie Verbindung zu wählen, wird einfach die Masse mit dem Schutzkontaktanschluß am Computer, der geerdet ist, verbunden und somit die Schutzkleinspannung außer Funktion gesetzt.

Hiermit ist dann auch eine fast niederohmge Verbindung hergestellt und als sehr gefährlich einzustufen, wenn die Teile zur Spannungsversorgung nicht mehr genau dieselben sind, die zur Erzeugung von Schutzkleinspannung hergestellt sind.

Nicht zur Erzeugung von Schutzkleinspannung hergestellt und meist auch nicht zugelassen: einige Konstantstrom- und Konstantspannungsquellen, die meisten Ringkerntrafos, alle Computernetzteile oder auch einige Billigvarianten von Stecker- und sonstigen Netzteilen.

Für mich persönlich ist dieser "Erdungsfehler" deshalb dann mit einem augenzudrückenden Dulden noch direkt nicht abzustellen, wenn die Spannungsversorgung mit Geräten zur Schutzkleinspannung erfolgt. Die sind nämlich auch dann im Fehler nicht in der Lage, einen für den Menschen gefährlichen Zustand herbeizuführen. Sie liefern einfach keine Leistung und somit auch keinen Strom in Bezug auf die Schutzkleinspannung.

[Fabian]

Ahaaaaaa!?
Ich hab's nur überflogen

@Macko57

Schon was davon gehort?:

Man hat an der steckdose ja bekanntlich folgende Leiter:

PE[Erdung]
N[Masse]
L1[Phase]

So nun geschieht irgendwo nach dem Kraftwerk aber folgendes:

PEN
L1
werden zu:
PE
N
L1

d.h. im grunde ist die Erdung[PE] und die Masse[N] ein und der Selbe Pol

Verstanden?!

[Jörg G]

Auch der Potentialausgleich, sprich Hauserdung, liegt irgendwann auf PE/N.
Richtig interessant wird PE und N ja auch erst, wenn ein FI-Schalter oder Fehlerstromschalter ins Spiel kommt, der die Differenzen zwischen L1, N und PE vergleicht.
Man denke auch, das bei der klassischen Nullung der Schutzleiter ja auch nur auf N gelegt wurde (übrigens heute so nicht mehr zulässig).

[macko57]

Es spielt auch keine Rolle, dass die Sekundärspule nicht geerdet ist. Der einzige Grund ist, dass im Boden weniger Elektronen sind als in der Schiene, weshalb die Elektronen durch deinen Körper in den Boden fließen. und außerdem schickt der Trafo ja ununterbrochen neue Elektronen hinterher.

Also, das ist bisher die einzige Erklärung, die evtl. zu überdenken ist! Aber der geschlossene Stromkreis fehlt!

Ein galvanisch getrennter Transformator (ich nehme mal so an, das sind die Spielzeugtrafos heutzutage) hat eine Primärspule, die an 230 V liegt und nicht an dem PE Leiter angeschlossen ist Die Sekundärspule des Transformators wird von der Primärspule durch Magnetismus induziert und erzeugt so eine getrennte Spannung zur Primärspule (- so okay?) Diese Sekundärspannung hat also somit keinen elektrischen Kontakt zur Versorgungsspannung der Primärspannung

Also dürfte das Erdpotential (PEN vom E-Werk) auch nicht den geschlossen Stromkreis zur Berührung des Mittelleiters der Moba erzeugen - oder hab ich einen Denkfehler?

Ich erinnere mich noch an den Versuch aus dem Physikunterricht, als der Physiklehrer einen Glasstab mit einem Seidentuch abrieb (war danach positiv geladen) und dann auf ein negativ aufgeladenes Messinstrument aufbrachte. Der Zeiger des Messinstrumentes schlug dann kurz aus und als sich die positiven (geriebener Glasstab) und negativen Teilchen (Messinstrument)vereinigt hatten, war wieder Ruhe im Karton

Hängt es etwa damit zusammen? Eine andere Erklärung wäre natürlich falscher Anschluss der Elemente, aber das wollen wir hier mal ausser Acht lassen!


GaP Macko

[Stef@n]

Salü Macko,

oder hab ich einen Denkfehler?

Nö!. Erst einmal nicht!
Solange Du in keinem Fall eine Verbindung zu einem Erdpotential-führenden Teil herstellst und solange Du nur Teile für Schutzkleinspannung verwendest.

Eine Zusammenschaltung mit anderen Schaltungen und somit mit Spannungsversorgungen erfordert eben auch ein gemeinsames Spannungspotential. Gemeinhin schaltet man von jeder Spannungsquelle einen Pol zur Masse zusammen.
Aber da passiert auch nichts, wenn weder die Masse noch sonst irgend ein Teil Verbindung zu einem Erdpotential hat.

Der Einsatz von nur einem Teil, welches nicht Schutzisoliert ist bzw. für Schutzkleinspannung ausgelegt ist, hebelt das aber sofort aus. Die von den Energieversorgungs-Unternehmen verlangte gute Erde sorgt dafür, daß der kleinste Fehler zu einem großen Fehler wird.

Ein allgemein üblicher Fehler, den ich beschrieb, ist die Zusammenschaltung von Spielzeug und Computer oder digitaler Steuerung, wo zumindest einige Steuerleitungen gut geerdet und abgeschirmt sein müssen. Die gute Abschirmung bedingt aber meist das Verbinden der Masse mit der Erdung. Und schon hammers! Eine Verbindung ist hergestellt, fehlt nur noch der Überbrückende.
Aber das ist nur ein Beispiel von vielen, die dafür sorgen, daß aus einem Fehler Gefahr werden kann.

[Stef@n]

Salü Jörg,

Auch der Potentialausgleich, sprich Hauserdung, liegt irgendwann auf PE/N.

Nicht in allen Netzen!

Richtig interessant wird PE und N ja auch erst, wenn ein FI-Schalter oder Fehlerstromschalter ins Spiel kommt

Funzt nur bei Modellbahnanlagen, die Schutzkleinspannung in Reinkultur haben. Ansonsten ungeeignet. Ich schreibe jetzt mal provuzierend: ERSA30-Lötspitze zum Löten ans Gleis unter Spannung und der 30mA FI-Schalter ist raus. Es gibt aber auch genügend Sachen, die den 300mA-Schalter schmeißen.

der die Differenzen zwischen L1, N und PE vergleicht.

der nur zwischen L1 (bzw. den Außenleitern) und N vergleicht. Ansonsten funzt es nicht. Der PE darf nicht gemessen und/oder verglichen werden.

Man denke auch, das bei der klassischen Nullung der Schutzleiter ja auch nur auf N gelegt wurde (übrigens heute so nicht mehr zulässig).

Stimmt nicht! Bestehende Anlagen dürfen (und müssen) durchaus so verbleiben. Bei allen Änderungen ist allerdings immer umzurüsten. Aber auch nur in Netzen, wo Nullung betrieben wird. Und das ist auch nicht überall so.