Unterschied Erdung und Potentialausgleichsschiene?

[Inok]

Moin,
ich schreib nächste Woche ne Klausur über das Thema und irgendwie bin ich gerade maximal verwirrt....
Vielleicht kann mir hier einer helfen.

Erstmal zu meinen Definitionen
Erdung: Verbindung von Erde mit elektrischer Anlage um Ströme ins Erdreich abzuleuten.

Potentialausgleich: Zwei Punkte unterschiedlichen Potentials (Ausgleichsschiene und Rohrnetz) werden leitend miteinander verbunden, um eine Potentialdifferenz zu verhindern. Potentialdifferenz = Spannung = Stromfluss

Beim Aufschreiben der Definition kam mir dann folgender Gedanke:
Was passiert, wenn die Phase die Wasserleitung berührt, ich den Wasserhahn und gleichzeitig meinen metallischen Crosstrainer berühre?

• Potentialdifferenz zwischen Phase und Wasserleitung wäre ja 0 (230 V und 230 V)
• Wenn ich in an den Wasserhahn fasse und den Boden berühre - ich bin mir in dem Fall nicht sicher aber eigentlich habe ich dann ne Potentialdifferenz und der Strom fließt über mich in den Boden?
• Wenn ich jetzt den Crosstrainer berühre, besteht eine Potentialdifferenz zwischen Wasserhahn (230 V) und dem Crosstrainer (0 V) und der Strom fließt über mich zum Crosstrainer --> Stromschlag?

Das ist jetzt der typische Fall von Theorie trifft Praxis und man sieht, dass ich eigentlich nichts verstanden habe.
Ich bin mir auch gar nicht sicher, ob wirklich ein Strom über den Crosstrainer fließen würde, der steht nämlich mit Gummifüßen auf dem Holzboden. Allerdings werde ich auch zum Leiter, wenn ich einen Weidezaun oder unglücklich in die Steckdose fasse und dabei stehe ich auch auf dem Boden. Demnach würde der Strom sehr wohl über mich zum Boden bzw. Crosstrainer fließen und ich würde in beiden Fällen einen Stromschlag bekommen.

In der Praxis kommt dann auch noch der RCD ins Spiel. Angenommen der würde nicht auslösen, dann würde ich ja trotz der Potentialausgleichsschiene einen Stromschlag bekommen und somit würde mich die Schiene alleine nicht schützen? Wobei der größte Strom über den PE "abfließen" dürfte und ich nur einen kleinen Teill abbekomme. Der RCD würde dann zusätzlich die Anlage abschalten.

Also im Prinzip geht es um die Frage: schützt die Potentialausgleichsschiene nur die Bauteile oder auch mich, wenn kein RCD verbaut ist?

Außerdem habe ich mich gefragt, was passieren würde, wenn ich zwei Leiter verbinde. Theoretisch wäre die Potentialdifferenz = 0 und es würde keinen Kurzschluss geben. Allerdings gibt es in der Praxis einen Kurzschluss (hängt wahrscheinlich mit der Wechselspannung zusammen). Was würde in dem Fall bei Gleichspannung passieren - nix?

Hilfe bitte

 

[Pumukel]

Das Bezugspotential in der Elektrotechnik ist die Erde .
Der Potentialausgleich soll alle elektrisch nicht aktive leitfähigen Teile auf gleiches Potential bringen und wird geerdet also auf das Potential der Erde gebracht . Sinn dieser Sache ist es eine Abschaltung des Stromes zu erreichen, denn der Strom fließt dann über die Erde zurück zur Spannungsquelle .
Wenn dein Container und die Wasserleitung miteinander durch den Potentialausgleich verbunden sind kann sich gar keine Spannungsdifferenz aufbauen . Und wenn dann noch der Potentialausgleich geerdet ist liegen diese Teile auf dem Bezugspotential 0V .

 

[Inok]

Sinn dieser Sache ist es eine Abschaltung des Stromes zu erreichen, denn der Strom fließt dann über die Erde zurück zur Spannungsquelle .

Aber Abschaltung nur durch RCD, ohne fließt Strom hauptsächlich über die Schiene und ein kleiner Teil über mich. So hab ich das jedenfalls für mich beantwortet.

Wenn dein Container und die Wasserleitung miteinander durch den Potentialausgleich verbunden sind kann sich gar keine Spannungsdifferenz aufbauen .

Also der Crosstrainer steht natürlich frei im Raum und wird nur über mich mit der Wasserleitung verbunden (weil ich beides berühre). In dem Fall dürfte auch hier der größte Teil des Stroms über die Schiene fließen und über mich bzw. den CT nur ein kleiner Teil oder?

 

[Pumukel]

So dann nochmal Deine Wasserleitung ist über die Potentialausgleichsschiene geerdet . Wenn da der L an die Wasserleitung kommt fließt der Strom vom L zur Wasserleitung über die Erde zurück zur Spannungsquelle . Dieser Strom soll entweder über die Sicherung oder über den Fehlerschutzschalter den Stromkreis unterbrechen .
Wenn dein Crosstrainer isoliert mitten im Raum steht kann sich auch kein Stromkreis zwischen Wasserleitung und dem Teil bilden .

 

[Octavian1977]

Mal Dir mal ein Netzwerk mit Widerständen auf, das hilft vielleicht.
Erst mal betrachtest Du hier geerdete Netzformen, denn ungeerdete Netzformen haben keinen Bezug zur Erde und somit gibt es da gegen Erde keine Spannung und auch kein Strom.

Also geerdetet Netz, ein Pol der Spannungsquelle (bleiben wir aus Gründen der Verständlichkeit bei Gleichstrom)ist geerdet -> gut leitfähig mit Erde verbunden.
Gleiches gilt für Deine Wasserleitung, die mit dem Potentialausgleich verbunden ist und der Potentialausgleich sowohl mit dem geerdeten Pol Deiner Spannungsquelle als auch mit dem Erder gut leitend verbunden ist.

Gut Leitend nehmen wir hier mal mit 0Ohm an.

Liegt nun Deine Phase, also der andere Pol der Spannungsquelle, an deinem Wasserrohr fällt die gesamte Spannung am Innenwiderstand der Spannungsquelle ab und die Wasserleitung bleibt auf 0V gegen Erde.
Die Klemmspannung Deiner Quelle bricht also auf 0V zusammen.

Der nun aber fließende extrem hohe Strom bringt nun aber Deine Leitungen zum schmelzen, also setzt man dort Sicherungen ein die bei so hohen Strömen abschalten und zwar in sehr kurzer Zeit.
Ein gebräuchlicher Typ B 16A Automat würde bei einem Strom von 80A in unterhalb 0,1s abschalten.

Wenn man nun weitergeht in Richtung Realität erkennt man, daß es natürlich keine Widerstandslosen Leiter gibt.
Und somit auf der Wasserleitung schon eine gewisse Spannung stehen bleibt.
Der Potentialausgleich und die Erdung müssen nun so gut sein, daß deren Widerstand so klein ist, daß diese Spannung keine gefährlichen Werte annimmt.
Das wird auch dadurch erreicht, daß diese Spannung sehr schnell abgeschaltet wird denn neben der Höhe der Spannung ist auch immer die Zeit wie lange diese Auf den menschlichen Körper einwirkt entscheidend für den Schaden welche diese anrichtet.

Da man nun auch nur selten davon ausgehen kann, daß diese fehlerhafte Verbindung vom L zu was geerdetem sehr gut leitfähig ist, hat man den FI der auch schon bei kleinen daraus folgenden Strömen auslöst und somit den Schutz auch dann sicherstellt. Aus dem Grund ist der FI auch so wichtig.