Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Messung des Schutzleiterwiderstands
Im Rahmen der Prüfung des Schutzleiters kommt immer wieder einmal die Frage auf, warum Messgeräte während der Prüfung mit einem Messstrom von mindestens 200 mA arbeiten müssen. Dieser Fachbeitrag taucht ein in die letzten 50 Jahre Elektrotechnik und versucht Antworten zu finden.
Schutzziel damals
Mit der Messung des Schutzleiters wollte man damals nicht nur einfache Unterbrechungen feststellen, was tatsächlich auch mit einem Multimeter geht. Eine gute Zusammenfassung der damaligen Sichtweise findet sich u. a. in der VDE-Schriftenreihe Band 47 [8]. Es ging den Normsetzern auch darum, geschwächte Leiter oder schlechte Verbindungen festzustellen. Dazu gibt (und gab) es verschiedene Herangehensweisen: die Widerstandsmethode und die Ausbrennmethode.
Die Widerstandsmethode
Zur damaligen Zeit war der Prüfstrom von 200 mA ein guter Kompromiss, um ein zufriedenstellend genaues Messergebnis zu erhalten. Dabei waren sowohl die vom Anfragenden in [1] genannte Messgenauigkeit wichtig als auch das Überwinden von Übergangswiderständen an der Oberfläche der Prüflinge.
Ziel war es, im Bereich von 0,2 bis 2 Ω ein zufriedenstellendes Messergebnis zu erreichen. Die Messtechnik war damals noch nicht so weit, mit sehr viel kleineren Messströmen so genaue Ergebnisse zu erzielen. Es wird in der Literatur auf Widerstandsmessbrücken verwiesen, die einzusetzen wären, wenn genauere Messergebnisse erforderlich wären.
Besonders betont wird auch, dass bei diesem Verfahren Wackelkontakte erkannt werden können [8]: „Ein Zittern des Zeigers soll hierbei anzeigen, wenn durch die Bewegung einzelne Drähte wieder Kontakt erhalten oder unterbrochen werden.“
Mit der vorgeschriebenen Umpolung sollten zudem Korrosionen an den Klemmstellen festgestellt werden – dies hat sich tatsächlich im Bereich der Anlagenprüfung gut bewährt. Bei der Geräteprüfung werden bei der Umpolung deutlich weniger Fehler gefunden.
Die Ausbrennmethode
Überlegt wurde auch, ob man nicht mit hohen Prüfströmen, wie es sie damals in den Produktnormen auch schon gab, einen angebrochenen Schutzleiter ausbrennen könnte. Dazu wurden umfangreiche Versuche, ähnlich den Versuchen des Anfragenden [1], durchgeführt.
Allerdings haben die Versuche damals schon bewiesen, dass deutlich höhere Messströme und lange Messzeiten nötig wären, um einen geschwächten Leiter abzubrennen. Erschwerend kommt noch die erhöhte Wärmeableitfähigkeit in der Nähe der Anschlussstellen der Leiter im Stecker oder Gerät hinzu. Hier wurden bei zwei Einzeldrähten schon 166 A zum Abbrand innerhalb von 3 s benötigt.
Wenn man schon nicht geschwächte Einzeldrähte abbrennen konnte, so war zumindest eine gewisse Erwärmung einer schlechten Kontaktstelle nach einiger Zeit fühlbar. So wurde die Mindestprüfzeit für den Schutzleiterdurchgang in der TGL 200-0602 Blatt 3 [9] für Anlagen von 60 s gefordert, diese war dann zumindest sinngemäß auch auf die Geräteprüfung anzuwenden.