Personenschutz, Schutzklassen und Schutzarten
Der elektrische Strom ist unbestritten nützlich, leider auch gefährlich. Warum das so ist und welche Schutzmaßnahmen dazu dienen, Personen und Anlagen vor Schäden zu bewahren, erklären wir in diesem Beitrag. Das ist für Maker, die sich an Elektroinstallationen heranwagen oder netzspannungsführende Platinen entwerfen, lebensverlängerndes Grundlagenwissen.
Was passiert, wenn eine Person in einem geerdeten Raum eine stromführende Leitung berührt? Bis zu einer Wechselspannung von 50V und einem Körperwiderstand von 1kOhm wird der für den Menschen gefährliche Strom von 50mA nicht überschritten. Das ist zwar schmerzhaft, aber nicht gleich lebensgefährlich. Bei Gleichspannung geht der nicht lebensbedrohliche Bereich immerhin bis 120V. Wechselspannung ist deshalb gefährlicher, weil die 50Hz der Wechselspannung Herzkammerflimmern auslösen können.
Die DIN VDE 0100 200 unterscheidet zwischen einer direkten Berührung eines stromführenden Leiters und der indirekten Berührung. Bei letzterer wird ein elektrisches Gerät mit defekter Isolierung berührt. Die Zeichnung zeigt, welche Widerstände zum Tragen kommen, wenn ein Mensch mit einem stromführenden Leiter in Kontakt kommt: Rü1 ist der Übergangswiderstand vom Leiter zur Hand, er ist maßgeblich von der Kontaktfläche und der Hautfeuchtigkeit abhängig: Schweiß leitet durch den hohen Salzgehalt besonders gut. Relativ konstant ist der Innenwiderstand des Körpers selbst, Rki liegt im Bereich von 500 bis 1500 Ohm. Der Ableitwiderstand Rü2 zur Erde ist wiederum stark von Faktoren wie Schuhwerk und Bodenfeuchte abhängig. Die Übergangswiderstände Rü können nach einem Spannungsdurchschlag der oberen Hautschichten stark absinken, auch wenn sie anfangs einige 10kOhm betrugen.