Schützen Leitungsschutzschalter Menschen vor elektrischem Schlag?

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In den meisten Fällen nicht allein. Ein üblicher Leitungsschutzschalter schützt Leitungen und Betriebsmittel vor Überstrom, doch die Ströme, die einen Menschen verletzen oder töten können, liegen weit unter seinem Auslösewert. Der Schutz gegen elektrischen Schlag hängt von der gesamten Systemauslegung ab: Erdung, Potentialausgleich und in vielen Fällen eine eigene Klasse von Schutzeinrichtungen, die speziell für den Personenschutz ausgelegt ist.

Warum ein 20-A-Leitungsschutzschalter niemanden vor einem Schlag schützen kann, für den schon ein Bruchteil eines Ampere genügt

Zwischen dem, was einen Menschen verletzt, und dem, was einen Leitungsschutzschalter auslöst, liegt eine enorme Lücke. Schon ein Strom von 10 bis 30 Milliampere (Tausendstel Ampere) durch den menschlichen Körper kann unwillkürliche Muskelkontraktionen, die Unfähigkeit loszulassen und potenziell tödliche Herzrhythmusstörungen verursachen. Ein üblicher 20-A-Leitungsschutzschalter ist so ausgelegt, dass er auslöst, wenn der Strom im Stromkreis 20 A übersteigt, also etwa das Tausendfache der tödlichen Schwelle. Selbst wenn eine Person einen spannungsführenden Leiter berührt und Strom durch ihren Körper zur Erde fließt, ist der gesamte Fehlerstrom über den Leitungsschutzschalter je nach Impedanz des Fehlerstromkreises unter Umständen zu gering, um ihn überhaupt auszulösen.

Das ist kein Mangel des Leitungsschutzschalters. Seine Aufgabe ist es, Leitung und Betriebsmittel vor Schäden durch Überstrom zu schützen. Er wurde nie dafür entwickelt, die kleinen Ableitströme zu erfassen, die für einen elektrischen Schlag typisch sind. Wer von einem üblichen Leitungsschutzschalter Personenschutz gegen elektrischen Schlag erwartet, missversteht, wofür das Gerät gebaut wurde.

Was tatsächlich vor elektrischem Schlag schützt und wie sich das vom Überstromschutz unterscheidet

Der Personenschutz gegen elektrischen Schlag entsteht in den meisten modernen elektrischen Anlagen aus mehreren zusammenwirkenden Schutzebenen. Die erste Ebene sind Schutzerdung und Potentialausgleich. Sind alle berührbaren Metallteile von Gehäusen, Rahmen und Steckverbindern miteinander verbunden und an die Anlagenerde angeschlossen, erzeugt ein Fehler, der eine Metalloberfläche unter Spannung setzt, einen niederohmigen Pfad zur Erde. Über diesen Pfad fließt genug Strom, um die Überstrom-Schutzeinrichtung schnell auszulösen und den Fehler abzuschalten, bevor eine andauernde Berührung gefährlich wird. Die Erdung verhindert den Fehler nicht, begrenzt aber, wie lange er bestehen kann.

Die zweite Ebene, die in vielen Anwendungen eingesetzt wird, ist ein Fehlerstromschutzschalter (in Nordamerika GFCI, in anderen Teilen der Welt RCD, Fehlerstrom-Schutzeinrichtung). Er überwacht den Strom, der über den Außenleiter hin- und über den Neutralleiter zurückfließt. Besteht eine Differenz (das heißt, Strom fließt über einen unbeabsichtigten Weg ab, etwa durch eine Person zur Erde), löst das Gerät innerhalb von Millisekunden aus, bei nordamerikanischen GFCIs für den Personenschutz bei einer Schwelle von etwa 4 bis 6 Milliampere, bei RCDs für den Personenschutz nach IEC-Regeln bei 30 Milliampere oder weniger. Diese Schwelle ist niedrig genug, um den Stromkreis zu unterbrechen, bevor der Ableitstrom ein Niveau erreicht, das ernsthaften Schaden verursacht.

Keine dieser Ebenen wirkt allein. Ohne gute Erdung zieht ein Erdschluss möglicherweise nicht genug Strom, um irgendetwas auszulösen. Ohne die richtige Schutzeinrichtung schaltet selbst eine gut geerdete Anlage einen geringen Ableitfehler möglicherweise nicht schnell genug ab. Die Systemauslegung muss beides berücksichtigen.

Was das für mobile Aufbauten bedeutet, in denen der Schutz gegen elektrischen Schlag schwerer sicherzustellen ist

In festen Gebäudeinstallationen sind die Schutzebenen von Anfang an Teil der Planung: Erder, Verteilungen mit Potentialausgleich, fehlerstromgeschützte Stromkreise in Feuchträumen. Bei temporären Aufbauten, etwa Tourneeproduktionen, Filmsets und Outdoor-Veranstaltungen, werden diese Ebenen oft unter Zeitdruck aus mobilen Betriebsmitteln zusammengestellt, und die Qualität des Schutzes hängt ganz davon ab, wie sorgfältig die Anlage jedes Mal aufgebaut wird. Ein Stromverteiler kann an jedem Abgang korrekt bemessene Leitungsschutzschalter haben, aber keinen Fehlerstromschutz für die Stromkreise, die Bereiche versorgen, in denen Personal unter nassen oder leitfähigen Bedingungen arbeitet. Eine Einspeisestrecke kann Steckverbinder mit korrektem Bemessungsstrom haben, die jedoch an Rahmen montiert sind, die nicht mit der Anlagenerde verbunden sind.

Die praktische Konsequenz für alle, die eine temporäre Stromversorgung aufbauen oder prüfen: Prüfen Sie das gesamte Schutzkonzept, nicht nur die Leitungsschutzschalter. Sind die Gehäuse in den Potentialausgleich einbezogen? Ist der Schutzleiter von der Einspeisung durch jeden Steckverbinder im Strompfad durchgängig? Sind Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen vorhanden, wo die örtlichen Vorschriften oder die Gefährdungsbeurteilung sie verlangen? Ein Leitungsschutzschalter in der Verteilung bedeutet, dass die Leitung geschützt ist. Er bedeutet nicht, dass die Crew geschützt ist.

Welchen Beitrag die Steckverbinder von KUPO Power zur Schutzkette leisten

Der Schutzleiter jedes Einspeise- und Endstromkreises verläuft an jeder Verbindungsstelle durch die Steckverbinder, und genau diese Steckverbinderebene baut KUPO Power. Die einpoligen CAM-Type-Steckverbinder K-LOK 400A und K-LOK 150A führen den eigenen Schutzleiter als Teil jedes mehradrigen Einspeisekabelsatzes und erhalten so den Erdungspfad von der Einspeisung bis zum Verbraucher. Die codierten einpoligen PowerFit Steckverbinder erfüllen dieselbe Aufgabe in der europäischen Bühnen- und Veranstaltungstechnik. CEE-Steckvorrichtungen führen den Schutzkontakt als festen Bestandteil der Norm IEC 60309. Ein Erdungspfad ist nur so zuverlässig wie seine schwächste Verbindung, daher zählt jeder Steckverbinder in der Kette. Wie Erdung, Potentialausgleich und Schutzeinrichtungen als ein System zusammenwirken, erklärt der KUPO Power 101 FAQ-Hub Schritt für Schritt.