wichtige Fragen zum Potentialausgleich an Maschinen

Hallo liebe Leutz,

ich wende mich mal wieder mit ein paar Fragen an Euch.
In "meiner" Firma gibt es Werkzeugmaschinen mit externen zugehörigen Gerätschaften wie StangenladeMagazine, Hochdruckpumpen, Absaugungen, Trafo...
Die Zuleitung zum Trafo der Maschine ist natürlich abgesichert mit LS und FI.
Die externen Gerätschaften sind mit der Maschine verbunden und bekommen über sie die Versorgungsspannung. ich war der Meinung, dass die auch selektiv mit LS (im Maschinenschaltschrank) abgesichert sind... ob die jetzt nen separaten FI jeweils noch haben, weiß ich grad nicht...

Auf jeden Fall sind alle Geräte + Maschine mit dem Schutzleitersystem verbunden.
Einen Potentialausgleich, mit dem alles verbunden ist, gibt es noch nicht, es ist aber in Planung/vorgesehen.

Grundsätzlich ist mir bekannt, dass ein Potentialausgleich das Auftreten verschiedener Potentiale an den metallischen Komponenten verhindern soll und dass alle leitfähigen Teile von elektr. Maschinen / Anlagen sowie die von der "bautechnischen Ausrüstung" (in meinem Falle Ölauffangbleche, Rohre, Kabelkanäle) einbezogen werden müssen.

Wenn nun aber die metallischen Teile der Geräte und der Maschine mit dem Schutzleiter verbunden sind - und wir gehen davon aus, dass der Schutzleiterwiderstand ok ist - wird ja durch einen Körperschluss eh meine Sicherung abschalten. So kann sich ja kein Potentialunterschied zu einem anderen Metallteil der "Ausrüstungen" bilden, oder?
Und auch die "Ausrüstung" - wie soll sich dort eine Spannung ausbilden, außer vllt. über elektrostatische Aufladung (die doch aber nicht soo gefährlich sein kann)?
Ich verstehe nicht ganz, warum ich einen Potentialausgleich brauche, meine Schutzmaßnahme (Schutz gegen elektrischen Schlag) habe ich ja schon durch die Niederohmigkeit des PE nachgewiesen.


Bitte korrigiert meine Gedanken und erläutert mir genau:
Warum brauche ich hier einen Potentialausgleich?

Des weiteren haben wir der Absaugung einer Maschine das Problem, dass immer beim Hochfahren der FI kommt. Es gibt einen FU, also ich nehme stark an, dass um betriebsbedingte Ableitströme handelt. Mein Kollege meint, das Problem würde mit einem Potentialausgleich verschwinden.
Aber der Ableitstrom fließt ja im Schutzleiter bzw. von L gegen PE.
Wieso soll das mit einem Potentialausgleich anders sein? Den FI juckt doch nur der Differenzstrom... und der wird ja weiterhin vorhanden sein...!?


Ich gehe mal davon aus, dass der Potentialausgleich realisiert wird. Wie ist das mit dem Rohrsystem, wenn Rohrstücke nur ineinander gesteckt oder gar mit isolierenden Schellen/Muffen verbunden sind, wie es der Fall hier ist? Und mit Kabelkanälen, die durch Schrauben verbunden sind oder andere Konstruktionen, wo ne Kunststoffkomponente dazwischen ist und isoliert? Was ist mit eloxiertem Material?

Ich kann doch nicht von jedem einzelnen Rohrstück oder Kanalstück etc. eine Leitung zur PA-Schiene ziehen...??

Und die PA-Schiene muss ich dann mit der PE-Klemme der zugehörigen Unterverteilung verbinden, oder?

So, nun meine letzte Frage.
Wenn ich die Arbeiten dann vollendet habe... Wie prüfe ich den Potentialausgleich? Müsste ja im Prinzip wie ne Schutzleitermessung bei VDE0100-600 sein? Gibt es Grenzwerte?

Ich bin echt dankbar, wenn ihr mir helft, ich bin erst dabei, mich in das Thema reinzufuchsen...
Freue mich auf Antworten!

Viele Grüße
hilfesuchender

Es gibt in der Vde Schriftenreihe Bd. 26 und Bd 35. Da sollten die Grundlagen beschrieben sein. Ob ein zusaetzlicher Schutzpotentialausgleich an der Maschine erforderlich ist, haengt vom Aufbau der Anlage ab.

Der Schutzleiter hat nur die Aufgabe beim Auftreten von Fehlerströmen und Erdschlüssen eine Vorsicherung aus zu lösen und somit lebensgefährliche Spannungen an Gehäusen elektrischer Geräte und Maschinen zu verhindern.

Der Potentialausgleich verbindet zusätzlich nicht elektrische leitfähige Bauteile mit der Erde um auch hier gefährliche Spannugnen zu verhindern.

Zusätzlich ist heute auch die Aufgabe des PA Spannungen ab zu führen die schädliche Auswirkungen auf elektronische Bauteile haben können und auch Ableitströme über z.B. Signalleitungen zu verringern.

Auch Überspannungen werden, sofern Ableiter verbaut, hauptsächlich über den PA abgeführt, wenn der PE dafür zu gering ist. Der PE ist ja nur so groß dimensioniert um einen Kurzschlußstrom groß genug fließen zu lassen um eine Sicherung auszulösen.

Falsch ein Potentialausgleichsleiter soll alle nichtaktive Teile auf gleiches Spannungsniveau bringen. Der Schutzleiter soll verhindern das eine gefährliche Spannung bestehen bleibt.
Weil es da Widersprüche in den Normen gab wurde der Potentialausgleich angepasst zum Schutzpotentialausgleich. Das hat gravierende Änderungen zur Folge , denn der Schutzpotentialausgleich muss auch die Funktion eines Schutzleiters erfüllen! Da aber der Schutzpotentialausgleich die höhere Schutzfunktion übernimmt hat er auch die Forderungen für einen Schutzleiter zu erfüllen.(Farbe ,Querschnitt )
Noch etwas wenn der FI vor dem FU auslöst, ist da der falsche FI verbaut oder es liegt ein Fehler am FU vor.

Ein Auslösen des FI ist selten ein Fehler des FIs.
Wenn so ein FU einen Fehlerstrom von über 15mA verursacht ist das nicht einfach hin zu nehmen.
Fehler kann auch die Auswahl eines falschen oder ungeeigneten Kabels vom FU zum Motor sein.
Kabel mit unsymmetrischen Schutzleiter erzeugen zusätzliche Ableitströme.
Hier müssen geschirmte Leitungen mit symmetrischem Schutzleiter verwendet werden.

Wunderschönen guten Abend und danke schonmal den Antwortenden!

@Octavian
Wie können nichtelektrische Bauteile gefährliche Spannungen annehmen -mal angenommen, eine Berührung mit einem elektrisch aktiven Teil ist kaum möglich wegen großer Distanz? Statische Aufladung?

Und wie kann Potentialausgleich Ableitströme verringern? Ich meine, ja, ich halbiere den Strom grob gesehen, da ich 2 parallele Verbindungen gegen Erde habe (also den Schutzleiter und den PA. Aber am eigentlichen Ableitstrom, den das Gerät erzeugt und was dann durch den FI als Differenz erfasst wird, hat das keine Auswirkung, sehe ich das recht?

Zum Betreiben und Motor und FU: Geschirmte Leitungen verwenden ist klar. Gescheite Schutzleiterverbindung auch. Aber was genau ist gemeint mit "(un)symmetrischen Schutzleiter"?

Freue mich nochmal auf ne kleine Unterstützung...
hilfesuchender

Nicht elektrische Bauteile können Spannungen annehmen durch Isolationsschäden an Elektrischen Bauteilen.
nimm z.B. mal die Heizung welche mit elektrischen Pumpen etc ausgestattet ist.
Hier können im Fehlerfall Spannungen an die Kupfernen Heizungsleitungen weitergegeben werden. Um das zu verhindern werden diese in den PA mit einbezogen.

Eigentlich verringert der PA den Ableitstrom selbst nicht , sondern nur den Teil der über z.B. den Schirm einer Netzwerlkeitung fließt, da der PA den deutlich größeren Querschnitt hat wird er den Hauptteil des Ableitstromes aufnehmen.
Am FI fließt der natürlich trotzdem vorbei und löst diesen ab frühestens 0,5xIn und spätestens 1xIn aus.

Es gibt Leitungen in denen der Schutzleiter symmetrisch angeordnet ist.
z.B. in dem dieser als Geflecht rund um den Leiter angeordnet ist (NYCWY z.B.) oder auch indem mehere Schutzleiter in der Leitung/Kabel vorhanden sind die dann symetrisch liegen.

Bei Unsymetrischen Schutzleitern wird auf den PE z.B. von der nebenanliegenen Phase, ein Strom indurziert. DA der Neutralleiter nicht in gleicher Entfernung liegt ist dessen Wirkung auf den PE geringer und der gegenläufig induzierte Strom ist geringer. Somit ist die Summe nicht mehr gleich Null und erzeugt einen Ableitstrom, der den FI Auslösen kann.
Bei Wechselstromleitungen ist das noch nicht so arg da in dem dreierstrang der PE einigermaßen gleich zu L und N liegt. Im Drehstrom ist das ärger, da ja nicht jeder Leiter gleich entfernt zum PE liegt.

Bei Oberwellenbelastung mit höherern Frequenzen ist der Effekt wohl deutlich größer.
Die Schirmung verhindert nur das austreten der Spannugnen an andere Teile der symetrische PE das Auftreten von Ableitströmen im PE.