"Erdung" bzw. Potenzialausgleich im Abwasserkanal

[mueben]

Hallo,

ich versuche mal mein Glück und versuche hier einige - wenn es geht auch mit Verweisangabe - für mich knifflige Themen zu klären.

Wir stellen recht komplexe Anlagen her, die überwiegend in Mischwasserkanälen eingebaut werden. Daher auch entsprechende Ex-Zone 1.

Üblicherweise wurden bisher alle Messsonden, leitfähigen Teile (Schutzrohre Drucksonden), Edelstahleinbauten, Steigleitern usw. mittels 16mm² zur Potentialausgleichsschiene angeschlossen, die mit entsprechendem Fundament-/bzw. Tiefenerder verbunden ist.

Dieses 16mm² Kabel ist ein H07V-K grün/gelb, wird abisoliert, Edelstahlrohrkabelschuh aufgequetscht und über die Quetschstelle ein Schrumpfschlauch.

Nun hatte ich bei den Abnahmen schon öfter den Einwand, dass H07V-K nicht für Abwasserbereiche geeignet ist, daher werden wir wohl auf Edelstahlseil umsteigen.

Soweit ich dies bisher verstanden habe, soll dieser Potentialausgleich hauptsächlich statische Endladungen mittels Funke in der Ex-Zone vermeiden. Grundlegend natürlich für gleiche Potentiale sorgen.


Als Nicht-Elektriker bin ich schon lange an einer Verständnisfrage, gerade weil soviele "Erdungs"-Begriffe herumschwirren.
Angefangen über Erdungsleiter, Schutzerdungsleitung, Potentialausgleich, funktionaler Potentialausgleich bis über EMV-Verträglichkeit usw.

Daher bleiben mir auch einige Fragen:

- Mindestquerschnitt für diese Art Potentialausgleich? (zu berechnen über VDE 0100-540?)

- Gibt es eine Quelle aus der VDE, wie ein funktionaler (so verstehe ich diese Art, also nicht als Schutzerdung) Potentialausgleich zu erfolgen hat? Mindest-/Maximalquerschnitt in möglicher Abhängigkeit von Zuleitungserdungsquerschnitt, Materialbeständigkeit, usw


Gruß
Ben

 

[Octavian1977]

Nur weil H07V-K nicht für Abwasser geeignet ist muß man nicht das Leitermaterial wechseln.
Es gibt schließlich alle Möglichen Leitungen für alle möglichen Anwendungen. Möglicherweise wäre NYKY-J 1x16mm² eine alternative.

Es ist generell nicht empfehlenswert zur Erdung Materialien zu nehmen deren Leitwert unbekannt ist.
Hierbei sollte beachtet werden, daß das verwendete Material auch zur Erdung gedacht ist. Es gibt besonders bei Edelstahl ja durchaus verschiedene Arten die sicher auch sehr unterschiedliche Leitwerte haben.

Edelstahl Ableiter gibt es z.B. aus dem Blitzschutzbau die zum Tragen von Strömen gedacht sind.

Bei verzinktem Stahl dürfte 50mm² einem 16mm² Kupfer entsprechen.
Die VDE wird zum Thema EX wahrscheinlich wenig Auskunft geben können, da diese sich nur auf die Erstellung elektrischer Anlagen (Daten und Energie)beschränkt.

 

[ray82]

Soso Octavian - du empfiehlst also Kupfer für den Abwasserbereich ...

Dann schau mal bitte was H2S (Schwefelwasserstoff) mit Kupfer macht...

Mit Edelstahlseilen für den Potentialausgleich ist er auf jedenfall auf dem richtigen Weg

Und beim Potentialausgleich der metallischen Teile (Geländer usw.) in Ex-Zonen geht es auch nicht irgendwelche wilden Ströme abzuleiten.

Vllt hilft dir ja das weiter:

Die Installations- und Errichtungsvorschrift EN 60079-14 fordert einen Potenzialausgleich innerhalb von explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0 und 1, damit das Auftreten von zündfähigen Funken oder Erwärmungen durch Potenzialunterschiede
vermieden wird. Die Ausführung des Potenzialausgleichs ist entsprechend dem Netzsystem nach DIN VDE 0100 Teil 410 und die Dimensionierung nach DIN VDE 0100 Teil 540 durchzuführen. Zusätzliche Informationen siehe IEC 60364-4-41. Ein vollständiger Potenzialausgleich wird dadurch erreicht, dass nicht nur die Gehäuse der elektrischen Betriebsmittel in den Potenzialausgleich einbezogen
werden, sondern auch alle anderen zugänglichen leitfähigen Konstruktionsteile, wie Baukonstruktion, metallische Behälter, Rohrleitungen etc. ...

 

[mueben]

Hallo,

Danke für eure beiden Antworten.

Grundlegend möchten wir eher von Kupfer wegen dessen Beständigkeit im Abwasserbereich weg. Es müsste dort sonst sichergestellt werden, dass das Kupfer nIcht in Kontakt der aggressiven Umgebung kommt.

Sicher würde ich nicht irgendein VA Stahl wählen, sondern einen allein vom Leitwert gleichwertigen zur bisherigen 16mm2 Variante.

Wobei es da meistens schon beginnt schwierig zu werden.
Druseidt als Firma z.b. hat VA-Erdungsseile im Angebot, die einen Durchmesser von 3-16mm haben, dies entspricht aber nicht einem Vollmaterial sondern sind einzelne VA Stränge, die miteinander verdrillt sind. Sind relativ einfach zu konfektionieren, aber trotzdem:

Leitwert gleich dem eines H07V-K, aus einem Vollmaterial von 16mm Drchmesser ergibt sich irgendwas um die 200mm2.
Das erscheint mir doch recht viel.

Frage ist nur wie man sich den nötigen Querschnitt eines VA Seils errechnen soll. Reichen 6,8,10 mm oder müssen es doch 16mm sein?

Meistens haben wir ein TN-S Netz mit 16mm2, manchmal auch 25mm2 Zuleitung.
Danach berechnet sich laut Teil 540 der Schutzleiterquerschnitt nach s<= 16mm2 => PE =16mm2, auch bei 25mm2 Zuleitung, vorausgesetzt ist nun Kupfer als Material.

Aber um den Schutzleiterquerschnitt geht es ja nicht, sondern um PA.
Ist es nun ein Schutzpotentialausgleichsleiter oder der zusätzliche Schutzpotentialausgleichsleiter?

Es ist einfach total verwirrend. Nach dem zusätzliche PAL wäre der Mindestquerschnitt 4mm2 Kupfer, wenn mechanisch ungeschützt.

Ich will doch aber VA einsetzen

Berechnet sich das dann doch nach Teil 540 Abschnitt 544.2.2 Sb >= 0,5 Spe?

 

[Octavian1977]

Ich empfehle gar kein Material, hier wurde nur geschrieben h07 wäre nicht geeignet, es gibt aber auch noch andere Leitungen. Von Kupfer als ungeeignet war erst mal keine Rede.

ICh vermute mal 50mm² wird hier ein adeqates Pendant zu 16mm² Cu sein. Den Leitwert sollte man beim Hersteller erfragen können, oder eben Ableiter aus V4A aus dem Bereich des Blitzschutzes verwenden.

Die Frage ist welche Ströme hier abgeleitet werden müssen. kleine statische Aufladungen? Überspannungen aus elektrischen Anlagen oder Fehlerströme? Oder...?

 

[mueben]

Allgemein gestaltet sich meine Situation wie folgt:

Außen- bzw Innenschaltschrank in max. 40m Entfernung zur Anlage im Abwasserkanal.
im Schaltschrank befindet sich ein mit Drehstrom angeschlossenes Hydraulikaggregat, restliche verbraucher sind hauptsächlich 24V DC, dazu kommen 1-2 Schrankheizungen, ein paar Schukosteckdosen und eine USV (inkl. 24V Trafo).

Zwischen der eigentlichen Anlage und dem Schaltschrank gibt es aber zu diesem Aggregat keine leitende Verbindung.

Die internen Schutzmaßnahmen, Motorschutzschalter, RCD, Überspannungsschutz sind eingehalten, genauso die Speisetrenner und Überspannungsklemmen der bis zu 5 Meßsonden aus dem Kanal (24V).

Alle Leerrohre sind mit Ex zugelassenen Dichtdurchführungen abgedichtet.

Durch diese Leerrohre werden zum einen die 4 Hydraulikschläuche, Meßsondenkabel als auch die Potentialausgleichsleiter zu den einzelnen Punkten mit Leitfähigkeit geführt.

Ich denke es kann durchaus darauf reduziert werden statische Aufladungen und allenfalls 24V (wegen defekter Meßkabel) abzuführen.

Bei dem von mir vorher erwähnten Hersteller handelte es sich übrigens nicht um Druseidt sondern um Dehn+Söhne.

Deren V4A Seile haben einen nominalen Leitwert von >= 1,25 m / Ohm * mm2.

Wenn ich Wikipedia mal heranziehe hat Kupfer einen Leitwert von 56*10^6, Edelstahl (1.4301) hingegen nur 1,4*10^6.

Das oben erwähnte Seil dann wohl nur irgendwas über 1,25*10^6.

Heißt dies dann, dass ich im Querschnittsverhältnis einen Faktor so zu wählen habe, dass der Querschnitt ca. 55 mal größer ist als vergleichbares Kupferkabel?
Kann doch nicht wirklich sein...