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Elektrotechnik
Probleme mit einem der Erdungsmessverfahren beim TN-System
ep9/1999, 3 Seiten
1 Übersicht über die Erdungsmeßverfahren Zwecks guter Verständlichkeit werden zunächst mit den Bildern und die Schaltungen aller Strom-Spannungs-Meßverfahren für Erdungsmessungen [1][2] dargestellt. Das Bild gilt auch dann, wenn Erdungsmesser nach dem Kompensations-Meßverfahren, die eine völlig andere Innenschaltung haben, benutzt werden. Alle Meßverfahren haben ihre Vor- und Nachteile, z. B. hinsichtlich der Durchführbarkeit, des Meßaufwands, der Meßgenauigkeit und der Gefahrlosigkeit. Bei allen Erdungsmessungen muß der Durchführende wissen, was alles mit dem zu messenden Erder verbunden ist, damit er die möglichen Wege des Meßstroms kennt. Hier steht speziell das durch die Farbe Blau hervorgehobene Meßverfahren nach Bild c zur Rede. Es ist in VDE 0100 Teil 610 [3] empfohlen. Dennoch kann es beim TN-System sehr problematisch sein. Der Erdungswiderstand RB des Betriebserders und der Widerstand des PEN- oder Neutralleiters werden mitgemessen. Sind sie bekannt, so können sie vom angezeigten Schleifenwiderstand abgezogen werden. Schutzmaßnahmen Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 9 820 Probleme mit einem der Erdungsmeßverfahren beim TN-System E. Hering, Dresden Wird im TN-System eine Erdungsmessung ohne Stromentnahme aus dem Netz, ohne Sonde und ohne Hilfserder (eine Schleifenwiderstandsmessung über Erde) durchgeführt, so können die über den PEN-Leiter bestehenden Verbindungen mit anderen Erdern zu erheblichen Meßfehlern führen. Der Beitrag erläutert die Ursachen dieser Fehler und die Möglichkeiten zu deren Vermeidung. Dipl.-lng. (FH) Enno Hering ist Mitglied des AK „Starkstromanlagen bis 1000 V“ des VDE-Bezirksvereins Dresden. Autor U0-UM RSch ----- Erder Betriebserder Sonde Erdungsmesser PEN oder N Erder Betriebserder UE U0-UM RE RSch RE = --- UE = UM RE --- Erder Betriebserder UE UM L L L A V I UM E ES S H RERSch RSch = --- Erder Betriebserder RE = --- Erdungsmesser A V I UM E ES S H Erder Sonde Hilfserder A V I UM E ES S H RE = --- Erder Betriebserder Sonde PEN oder N PEN oder N Strom-Spannungs-Meßverfahren ohne unmittelbare Stromentnahme aus dem Netz a) mit Sonde und Hilfserder; b) mit Sonde, ohne Hilfserder; c) ohne Sonde, ohne Hilfserder (eine Schleifenwiderstandsmessung über Erde), die in den Abschnitten 2 und 3 behandelte Version Strom-Spannungs-Meßverfahren mit unmittelbarer Stromentnahme aus dem Netz a) mit Sonde; b) mit Benutzung des PEN-Leiters oder Neutralleiters statt Sonde; c) ohne Sonde (eine Schleifenwiderstandsmessung über Erde) 2 Entstehung der Meßfehler Die Messung ohne Stromentnahme aus dem Netz, ohne Sonde und ohne Hilfserder (eine Schleifenwiderstandsmessung über Erde) gemäß Bild c ist im TN-System nicht geeignet, wenn nach Bild ein zweiter Erder sich in der Nähe des zu messenden Erders befindet oder mit diesem verbunden ist. Durch die Verbindung des zweiten Erders mit dem PEN-Leiter und den über diesen fließenden Strom IV wird das Meßergebnis verfälscht. Der angezeigte Widerstand kann dadurch wesentlich kleiner sein als der tatsächliche Wert des zu messenden Schleifenwiderstands über Erde. 3 Vermeidung der Meßfehler Beim Teilbild a kann der Strom IV dadurch verhindert werden, daß für die Zeit der Messung der zweite Erder vom PEN-Leiter getrennt wird (wenn der Besitzer damit einverstanden ist). Die verbleibende Beeinflussung des Meßergebnisses durch den zweiten Erder ist kein Fehler, denn sie steht in Einklang mit der Tatsache, daß dieser die Erderwirkung des ersten Erders verbessert ([2], Abschn. 8.5.5). Im Falle des Teilbildes b schafft evtl. die Trennung der Verbindung zwischen den Erdern Abhilfe. Ist sie nicht möglich (z. B. bei Teilen eines Doppelhauses), kann versucht werden, so zu verfahren wie oben zum Teilbild a vorgeschlagen und den Gesamterdungswiderstand beider Erder zu messen. Schaltungen siehe Bild . Kann all diesen Empfehlungen nicht gefolgt werden, so empfiehlt es sich, ein anderes Meßverfahren anzuwenden, vorzugsweise das nach Bild b. 4 Klarheit über angewendete Meßverfahren Bei manchen Meßgeräten kann der Benutzer nicht eindeutig feststellen, wie die Außenschaltung auszuführen ist und welches Meßverfahren Anwendung findet. Das trifft insbesondere auf Universalmeßgeräte zu. Der Messende muß sich jedoch darüber im klaren sein, nach welchem Meßverfahren er arbeitet, denn nur dann kann er für das Ergebnis geradestehen. Darum sollten für Erdungsmessungen nur solche Geräte beschafft und benutzt werden, die das alles eindeutig erkennen lassen. Literatur [1] Hering, E.: Prüfung der Fundamenterder. Elektropraktiker, Berlin 50 (1996) 3, S. 200-203; 4, S. 290-294 und 5, S. 404-405. [2] Hering, E.: Fundamenterder. Reihe ELEK-TROPRAKTIKER-Bibliothek. Berlin: Verlag Technik 1996. [3] DIN VDE 0100-610/VDE 0100 Teil 610:1994-04 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V; Prüfungen; Erstprüfungen. Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 9 822 PEN E ES S H I = IE1 + IK IE1 < IK RM < RE1 E1 E2 E ES S H I = IE1 + IK IE1 0 IK I RM << RE1 E1 E2 I I I E1 I E2 IV IV I E10 I E20 a) b) E ES S H E1 E2 R E1 E ES S H E1 E2 R E1 PEN I I E ES S H E1 E2 R E1 Fälle von Nichteignung der Version nach Bild 1c im TN-System a) kleiner Abstand und dadurch kleiner Koppelwiderstand RK zwischen dem zu messenden Erder E1 und einem zweiten Erder E2, der mit dem PEN-Leiter verbunden ist b) metallene Verbindung zu einem zweiten Erder, der seinerseits mit dem PEN-Leiter verbunden ist Iv das Meßergebnis verfälschender Strom; RE1 zu messender Erdungswiderstand; RM vom Erdungsmesser angezeigter Widerstand Erdungsmessung mit vorübergehender Trennung einer Verbindung a) Trennung zwischen PEN-Leiter und E2 gegenüber Bild 3 a b) Trennung zwischen E1 und E2 gegenüber Bild 3 b c) Trennung zwischen PEN-Leiter und E2 gegenüber Bild 3 b
Autor
- E. Hering
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