Dreiphasiger Motor unter Wasser -> Stromschlag trotz Erdung?

[9_Klaus_7]

Hallo zusammen,

da vor kurzem eine Diskusion in der Arbeit entstand und beide Seiten meinen sie haben Recht, möchte ich mir gerne hier eine dritte (richtige) Meinung einholen, da beide Seiten vernünftige Argumente liefern.

Zum Diskusionsthema,

wenn ein dreiphasiger Motor mit Erdung am Boden montiert ist und der Bereich überflutet wird (Sumpfbecken), steht dann das Wasser in der Zeit zwischen Einsichern und Ausfall des Motorschutzschalters unter Strom? Es ist kein FI vorhanden. Das Gehäuse des Motors ist mit dem Erdungsleiter verbunden.
Besteht dann eine Gefahr eines Stromschlags, wenn man neben dem Motor im Wasser steht, aber diesen nicht direkt berührt?

MfG
Klaus

 

[Octavian1977]

Durchaus.
Wasser leitet gut genug um gefährlich zu sein.
Wenn es einen guten Potentialausgleich gibt, ist es aber durchaus gegeben, daß dieser die Spannung absenkt und dem Ganzen die Lebensgefahr nimmt.

Ohne FI wird da aber nichts auslösen, Wasser ist zu schlecht leitfähig um einen richtigen Kurzschluß zu erzeugen.

 

[Pumukel]

Wasser ist nicht gleich Wasser. Beispiel destilliertes Wasser ist ein sehr guter Isolator. Eine gesättigte Salzwasserlösung ein guter Leiter.
Im destiliertem Wasser wird so gut wie nichts passieren. Im Salzwasser hast du da ersten einen oder sogar 3 Erdschlüsse und zudem auch 3 Kurzschlüsse.
Die wichtigste Frage dagegen wurde gar nicht gestellt. Wie gut ist das Becken gegen Erde isoliert?
Von dieser "Isolierung" hängt es ab ob über deinen Körper ein Fehlerstrom fließt oder nicht.
Zum Vergleich siehe Isomatte oder geerdete Stahlplatte.
Nun kannst du dir dein Urteil wohl selbst bilden.

 

[9_Klaus_7]

Dies ist nicht nur Wasser sondern ist etwas Säurehaltig. Den Mineraliengehalt kann ich dir nicht sagen. Das Becken an sich ist betoniert und der Motor ist mit Stahlschrauben daran befestigt.
Dies dürfte aber meiner Meinung nach keine Rolle spielen, da das Gehäuse geerdet ist und zwischen mir und der Spannungsquelle steht. Nachdem der Strom den kürzesten Weg nimmt dürfte doch ich von dem Strom nicht betroffen sein, wenn ich daneben stehen würde. Warum sollte der Strom über den Menschen fließen, wenn dieser auch über die Erdung abfließen kann?

 

[Pumukel]

Da hast du einen Denkfehler. Schau dir mal die Parallelschaltung von R an!

 

[EBC41]

wenn ein dreiphasiger Motor mit Erdung am Boden montiert ist und der Bereich überflutet wird (Sumpfbecken), steht dann das Wasser in der Zeit zwischen Einsichern und Ausfall des Motorschutzschalters unter Strom?

Wir gehen doch von einem Drehstrom - Normmotor aus. Völlig geschlossene Bauart, Klemmenkasten auch geschlossen, meist mit Metalldeckel.

Die spannungsführenden Teile sind praktisch komplett mit Metall umschlossen, das am ausreichend niederohmigen PE angeschlossen ist.

Wenn man davon ausgeht, dass alle drei Phasen in etwa gleichem Maße geflutet sind, werden sich die Körperschlussströme im Schutzleiter ziemlich Richtung Null aufheben.

Das heisst, es wird zwar ein gewisser Strom durch den PE fließen, wenn der aber niederohmig genug ist, entsteht kein großer Spannungsabfall daran. Sprich, durch den daneben stehenden Menschen, wird kaum ein gefährlicher Strom zu fließen kommen.

Man muss auch bedenken, wie der Motorschutzschalter PKZM wirkt. Hat grundsätzlich ähnliches Verhalten, wie ein Leitungsschutzschalter, auch mit thermischem und magnetischem Auslöser.

Wenn nur ein Außenleiter jetzt massiv durchschlägt, bis zum satten Körperschluss, hebt sich wegen des Drehstroms nichts mehr auf und man muss die Abschaltbedingungen betrachten. Fließt der für den magnetischen Auslöser notwendige Strom von etwa 14 mal Nennstrom (je nach Einstellung) oder muss man auf den thermischen Auslöser warten. Je nach Impedanz des PE werden dann entsprechende Spannungen für bestimmte Zeiten abfallen, die bei nicht ausreichend niederohmigem PE durchaus Gefährdungen erzeugen können. Im Wasser entstehen diese Gefahren schon bei niedrigeren Spannungen, als in trockener Umgebung.

Fazit: Die Niederohmigkeit des PE ist der entscheidende Faktor, wie gefährlich das wird.

Mit RCD wäre das natürlich überhaupt kein Problem.

 

[EBC41]

Eine Skizze für die Diskussion

 

[Www]

Warum sollte der Strom über den Menschen fließen, wenn dieser auch über die Erdung abfließen kann?

Das kommt auch auf die Erdleitfähigkeit des Betonbeckens an, also wie gut es Ströme im Becken gegenüber das Erdreich ableitet.

 

[Pumukel]

Auch wenn der Motor vollkommen geschlossen ist kann trotzdem Wasser eindringen. Ob das dann zu einem Körperschluss führt ist schon mal fraglich.
Und wenn der Motor eben nicht Wasserdicht ist hast du auch nicht rundherum Metall das geerdet ist. Nebenbei ich habe schon ab gesoffene Pumpen unter Wasser laufen gesehen , obwohl die nicht dafür gebaut wurden. ( in der Wasseraufbereitung einer Papierfabrik)
Einzige Aussage des Elektromeisters dazu, auf keinen Fall abschalten. Die Pumpen haben es überlebt ohne Schaden und da hat kein Motorschutz oder eine Sicherung angesprochen . Sieht schon komisch aus ein 75 KW Motor mit Vollwasserkühlung, der eigentlich eine Luftkühlung hat.

 

[EBC41]

Auch wenn der Motor vollkommen geschlossen ist kann trotzdem Wasser eindringen

Ich ging durchaus davon aus, dass Wasser eindringt. Mit geschlossen bezog ich mich darauf, dass praktisch alle spannungsführenden Teile durch das Metallgehäuse umschlossen sind und somit kein direkter Durchgriff der Außenleiter auf das den Motor umgebende Wasser besteht. Bei einem IP44 Motor mit Kondenswasserloch wird durch diese Bohrung kein Außenleiter auf das umgebende Wasser durchgreifen können. Ebenso nicht, durch die mikroskopisch schmalen Spalte, wo die Lagerschilde auf dem Statorgehäuse aufliegen. Da läuft zwar langsam Wasser nach Innen, aber es gibt niemals einen Durchgriff der 230Volt nach außen.

Die real bestehende Gefahr geht folglich nur von der Spannung am Gehäuse gegen Erde aus, die durch den Stromfluß in der PE-Ader entsteht. In der Skizze praktisch der Spannungsabfall über R PE.

Nebenbei ich habe schon ab gesoffene Pumpen unter Wasser laufen gesehen , obwohl die nicht dafür gebaut wurden

Ja, kann ich mir durchaus vorstellen, dass die das aushalten. Wenn der Lack der Wicklungsdrähte von hoher Qualität ist und keine Risse oder Kratzer hat, isoliert das sehr gut, obwohl abgesoffen. Wenn allerdings irgendwo der Lack ab ist, kann es schon zu bruzzeln anfangen mit Erwärmung. Das Wasser verkocht, Dampfblase entsteht, bis es an dieser Stelle zu einem massiven Fehler kommt, chemische Zersetzung, Kohlenstoff..Lichtbogen...massiver Körperschluss. Kenne Fälle, da ist dann sogar die vorgeschaltete Schmelzsicherung durchgebrannt, bevor der PKZ abgeschaltet hat.