Berührungs- und Stufenspannungsrechner

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Berührungs- und Stufenspannungsrechner

Dieser kostenlose Elektrizitätsrechner ermittelt die sicheren (zulässigen) Spannungsgrenzen für die Auslegung von elektrischen Erdungs- und Massesystemen.

Die Berechnungen entsprechen dem IEEE-Standard 80.

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Ihre berechneten Sicherheitskriterien sind:

Warum dieses Ergebnis?
Die zulässige Berührungs- und Schritt-Spannung wurde anhand einer Gleichung berechnet, die den Derating-Faktor der Oberflächenschicht (Cs) und den spezifischen Widerstand der Oberflächenschicht (ρs) berücksichtigt. Wird keine schützende Oberflächenschicht verwendet, gilt Cs = 1 und ρs = ρ.

Die in diesem Rechner zur Berechnung der Berührungs- und Schritt-Spannungen verwendeten Gleichungen leiten sich aus der IEEE-Norm 80 ab und gewährleisten die vollständige Einhaltung der Richtlinien dieser Norm.

**Haftungsausschluss**: Unsere elektrischen Rechner sind nur für die Verwendung durch qualifizierte Elektrofachkräfte vorgesehen. Obwohl wir uns bemühen, genaue und aktuelle Informationen bereitzustellen, dienen diese Tools als Leitfaden und sollten nicht das professionelle Urteilsvermögen oder die Einhaltung der einschlägigen Normen und Vorschriften ersetzen. Die Benutzer müssen die Ergebnisse unabhängig überprüfen und übernehmen die volle Verantwortung für ihre Anwendung.

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Wie zu verwenden

Eingaben des Rechners erklärt

Körpergewicht

  • Der Fibrillationsstrom ist abhängig vom Körpergewicht (50 kg oder 70 kg) und der Dauer des Fehlerstroms.
  • Zulässiger Körperstrom, der von 99,5 % der Personen überlebt werden kann.

Schockdauer (s)

  • Dauer des Fehlerstroms. Siehe die häufig gestellten Fragen unten.
  • Die Sicherheit beruht darauf, dass die Aufnahme kritischer Stoßenergie verhindert wird, bevor der Fehler behoben und das System stromlos ist.

Spezifischer Widerstand des natürlichen Bodens (Ohm.m)

  • Dies ist der elektrische Widerstand des natürlichen Bodens.
  • Wenn der elektrische Widerstand des Bodens nicht bekannt ist, wird üblicherweise ein Wert von 100 Ohm.m angenommen.
  • Bei gleichmäßigem Boden ist dieser Wert der gemessene Widerstand des Bodens.
  • Bei mehrschichtigen Böden ist es schwieriger, diesen Wert zu wählen. Die obersten (flachen) Bodenschichten wirken sich im Allgemeinen stärker auf die Berührungsspannungen aus.

Widerstand Oberflächenschichtwiderstand (Ohm.m)

  • Bei mehrschichtigen Böden wird der Wärmewiderstand des Bodens in der obersten Schicht ermittelt.
  • Das Material der Oberflächenschicht trägt zur Begrenzung des Körperstroms bei, indem es dem äquivalenten Körperwiderstand einen zusätzlichen Widerstand entgegensetzt.

Tiefe der Oberflächenschicht (m)

  • Mächtigkeit der obersten Bodenschicht.
  • Mit zunehmender Tiefe der Deckschicht nähert sich der Widerstand des Gitters dem eines Gitters in gleichmäßigem Boden mit demselben spezifischen Widerstand wie die obere Schicht.

Häufig gestellte Fragen

Wie berechne ich sichere Grenzwerte gemäß den europäischen Normen?

  • Sie müssen Sicherheitsberechnungen in Übereinstimmung mit IEC 60479 durchführen.
  • Die ELEK SafeGrid Earthing Software kann Sicherheitsgrenzwertberechnungen in Übereinstimmung mit den europäischen Normen durchführen.

Welche Gleichungen verwendet der Rechner und wo kann ich sie finden?

Soll ich 50 kg oder 70 kg als Körpergewicht wählen?

  • Gemäß IEEE Std 80 hängt die Entscheidung, ob 50 kg oder 70 kg Körpergewicht für die Berechnung der Berührungsspannung verwendet werden, von der jeweiligen Anwendung und den Sicherheitsanforderungen ab.
  • Bei der Entscheidung, welches Körpergewicht zu verwenden ist, sind folgende Faktoren zu berücksichtigen: Standort des Erdungssystems (öffentlicher oder eingeschränkter Zugang), Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit von Kindern, örtliche Vorschriften oder Anforderungen der Versorgungsunternehmen, spezifische Sicherheitsrichtlinien des Unternehmens oder des Stromversorgers.
  • 50 kg Körpergewicht: Dies wird als der konservativere Ansatz angesehen, da er zu niedrigeren tolerierbaren Berührungs- und Schrittspannungsgrenzen führt. Er wird in der Regel für allgemein zugängliche Bereiche oder Orte verwendet, an denen sich Kinder aufhalten können. Die 50-kg-Grenze bietet eine höhere Sicherheitsmarge und ist häufig die Standardwahl für viele Erdungskonstruktionen.
  • 70 kg Körpergewicht: Dies entspricht einem durchschnittlichen Erwachsenen und führt zu etwas höheren tolerierbaren Spannungsgrenzen. Er kann in Bereichen verwendet werden, die nur erwachsenen Arbeitnehmern vorbehalten sind oder in denen der Zugang der Öffentlichkeit eingeschränkt ist. Die 70-kg-Grenze kann in industriellen Umgebungen oder in Bereichen, die nur für Versorgungsunternehmen zugänglich sind, angemessen sein.

Welchen Wert sollte ich für die Schockdauer eingeben?

  • Der Wert der Stoßdauer kann sich erheblich auf die berechneten Berührungsspannungsgrenzen und die Gesamtauslegung des Erdungssystems auswirken. Es ist wichtig, einen Wert zu verwenden, der das Schutzsystem Ihres Systems genau wiedergibt und gleichzeitig einen angemessenen Sicherheitsabstand einhält.
  • Störungsbeseitigungszeit: Die Stoßdauer wird in der Regel auf die Fehlerlöschzeit der Schutzeinrichtungen eingestellt. Dies ist die Zeit, die Leistungsschalter oder andere Schutzeinrichtungen benötigen, um den Fehlerstrom zu unterbrechen.
  • Primär- vs. Backup-Schutz: IEEE Std 80 erlaubt die Verwendung von Primär- oder Backup-Fehlerbehebungszeiten. Die Verwendung von Backup-Ausgleichszeiten führt zu konservativeren (sichereren) Ergebnissen.
  • Typischer Bereich: Die allgemeine Norm für gute Praxis bei der Auslegung von Erdungsnetzen ist eine maximale Fehlerstromdauer von 0,5 Sekunden, wie in IEEE Std 80-2013 angegeben.
  • Übliche Werte: Typische Schockdauern, die in Berechnungen verwendet werden, liegen zwischen 0,3 und 0,5 Sekunden.
  • Konservativer Ansatz: Wenn Sie sich über die genaue Abklingzeit nicht sicher sind, ist es sicherer, eine längere Dauer zu wählen, da dies zu konservativeren (niedrigeren) tolerierbaren Berührungsspannungsgrenzen führt.
  • Mehrere Szenarien: Es ist oft von Vorteil, Berührungsspannungsgrenzen für mehrere Stoßdauern zu berechnen, um zu verstehen, wie sich die Sicherheitskriterien bei unterschiedlichen Fehlerbeseitigungszeiten ändern.
  • Schutzrelais-Einstellungen: Überprüfen Sie die aktuellen Schutzrelaiseinstellungen und die historischen Fehlerbehebungsdaten für Ihr spezifisches System, um die am besten geeignete Stoßdauer zu ermitteln.