zusätzlich Erden und Streuströme

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  1. keber

    keber

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    Hallo!

    Folgendes Szenario:

    HV in TN-C, von dort fünfadrig zu einer UV.
    Insgesamt also TN-C-S.
    Jetzt wird an der UV nochmal der PE mit einer dort vorhandenen Erdungsanlage verbunden.
    Sind halt viele Konstruktionsteile aus Stahl... Potiausgleich etc.
    Die Stahlkonstruktion hat insgesamt einen sehr kleinen Erdwiderstand.

    Da die Zuleitung zum HV sehr lang ist, hat man am Abgang zur UV schon eine Imoedanz über den PEN von rund 1 Ohm.
    Der Erdungswiderstand an der Potischiene des Gebäudes, wo der UV sitzt, ist aber kleiner.
    Folge:
    Es fließen trotz lokalem TN-S Ströme "rückwärts" vom HV über den PE und die Konstruktionsteile ab.

    Abhilfe?
    lokales TT-Netz anstelle des lokalen TN-S nach dem HV,
    oder PEN nochmal im HV erden mit ordentlich Bandstahl?

    Gruß,
    Andreas
     
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  3. edi

    edi

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    Hallo,

    hat die die HV keinen Potentialusgleich, Erder , usw...?

    Normalerweise kommt doch der Fundamenterder an die HV , oder sehe ich das falsch.Oder steht die HV in keinem Gebäude ?
     
  4. keber

    keber

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    Hallo, Edi!

    Die Zähleranlage selbst steht in einem Gebäude und hat dort auch einen Potentialausgleich.
    Von dort kommt mit 4x35 ein Erdkabel zur besagten HV, die sich als Kabelverteilersäule Marke Geyer offenbart.
    Dort kommt auch ein 25m Banderder an, der ca. 1m tief im Lehmboden liegt.
    Erdungswiderstand (gemessen mit Sonden) rund 1,5-2 Ohm, halt abhängig von der Erdfeuchte.
    Die Schleifenimpedanz an dieser Stelle beträgt rund 0,5Ohm.
    Von dort gehen mehrere Kabel ab zu verschiedenen UV.
    Meist als 5adriges NYY-J.
    Direkt neben der besagten HV-Säule befindet sich ein Gebäude, das aus Fertigstahlteilen errichtet ist.
    Da die Stützen selbst ca. 1m tief einbetoniert sind, hat man es mit einem natürlichen Erder zu tun.
    Diese ganze Konstruktion muß in den Potiausgleich.
    Zuleitung zu diesem Gebäude vom "Säulen-HV" ist 5x10.
    Also, PE mit Potischiene in diesem Bau verbinden.
    Probelm, theoretischer Natur, der Erdwiderstand der Stahlkonstruktion liegt bei rund 0,5-1 Ohm.
    Heißt: Es muß unweigerlich ein Teil des PEN-Stromes der HV sich einen Weg über den PE der 5adrigen Zuleitung suchen.
    Über den Banderder in der HV fließt dabei am wenigsten!
    Verhältnisse:
    Zs ~ 0,5Ohm, Restahl ~ 1Ohm, Reband ~ 2 Ohm.
    Meiner Meinung nach wäre wohl ein TT-System die einzige Abhilfe.
    Es befinden sich in diesem Bau nämlich auch µC-gesteuerte Dinge mit langen Sensorleitungen nach draußen und geerdeten Schirmen :(
    Daher!

    Nun gibt es noch weitere Bauten, die an dieser HV hängen und mit 4x16 abgehen.
    Dieses ist NYY-J.
    Der Grüngelbe ist also PEN.
    In den Gebäuden selbst hat man wieder die gleiche Situation.
    IM UV Aufteilung vom ankommenden PEN in N und PE, PEN ist mit Fundamenterder des jeweiligen Gebäudes verbunden.
    Die Schleifenimpedanz ohne Erdund entspricht an dieser Stelle ungefähr der Hälfte des Erdungswiderstandes der Fundamenterder.
    Also habe ich hier auch eine Stromaufteilung des PEN-Stromes von 1/3 zu 2/3.
    Auch diese Bauten sind Fertighallen mit Stahlträger-Rippen-Konstruktion.
    Über diese Konstruktionsteilen müssen also "rückwärts" Ströme fließen.
    Auch wenn hier keine EDV steht.
    Aber für den Korrosionsschutz ist das sicher nicht förderlich!
    Also meine Idee:
    4adrige Zuleitung als TN-C lassen (wegen Grüngelbem), dann in UV auf lokales TT ändern und keine Verbindung des PEN mit der örtlichen Fundamenterdung zulassen.

    Wie seht Ihr dies?

    Gruß,
    Andreas
     
  5. #4 Ahnungsloser, 16.08.2005
    Ahnungsloser

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    Das ganze stellt mit Sicherheit nach Jahren ein Problem dar - es werden sich wohl im Erdreich auch Kriechströme bilden. Aus einem TN Netz ein TT zu machen und die Vorteile der guten Erdung des PE nutzen ist nie falsch. Ob es den gewünschten Effekt bringt ??? Das Erden des PEN ist allerdings in den meisten TAB Pflicht - Ausnahmen möglich - EVU fragen.
    Noch eine Idee - Umbau auf TT vorausgesetzt - warum die Erde nicht über einen Widerstand mit PEN verbinden - bringt zusätzlich Sicherheit und behebt das Problem der Kriechströme - da der Strom ja bekanntlich faul ist und sich den Weg desgeringsten Widerstandes sucht - Stichwort Betriebserde und Schutzerde - wird bei Schienenfahrzeugen so gemacht!!!
     
  6. keber

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    Ich könnte ja Leistungsdioden in alle Potianschlüsse schalten 8)

    Quark, war ein Witz!
    Wäre aber wirkungsvoll!
    Wenn man von einer kleinen Differenz von 0,7V mal absieht!

    Nebenbei:
    Man empfiehlt immer für EDV-Netze TN-S zu installieren.
    Leuchtet zunächst ein.
    Aber:
    Wenn der Gesamtwiderstand aller in den Hauptpotentialausgleich einbezogenen Teile sehr niederohmig ist, dann fließen trotzdem Ströme über die Verbindung zwischen PEN und Potischiene in diese Teile.
    Der Strom geht bekanntlich nach dem Widerstand.
    Und was hindert in daran "rückwärts" über die Potischienen-Verbindung vom PEN über den Fundamenterder oder andere Teile sich seinen Weg zum Trafosternpunkt zu suchen?
    Auch wenn der größte Teil direkt über den PEN zurückläuft,...
    Angenommen: Zs ist 0,5Ohm und Re ist ebenfalls 0,5Ohm.
    Halbe/halbe ist die Folge.
    Und wenn nun der Re an der Potischiene nicht von einem niederohmigen Banderder gebildet wird sondern von einer Stahlkonstruktion, da der Banderder einen höheren Widerstand hat, durch die Parallelschaltung aber die Stahlkonstruktion zum Tragen kommt, dann fließt das Gros über die Stahlkonstruktion.
    Einfache Netzwerkbetrachtung, sonst nichts!
    Also, mein Fazit: Auch TN-S ist nur bedingt EDV-Netzwerk tauglich, hängt sehr von den Erdungsgegebenheiten ab!
    Nur in Gebäuden mit einer einzigen Erdstelle ist dies realisierbar!

    Beispiel: Bürobau aus Beton, Stein etc...
    Ein Fundamenterder, TN-S. Alles im grünen Bereich.

    Gegenbeispiel: Fertighalle aus schweren einbetonierten Stahlträgern und Blech, Bürocontainer im Innern, alles miteinander verschraubt, also galvanisch verbunden.
    Fundamenterder liegt an Stahlträgern im Beton an, also identische Erdungswiderstände.
    Im TN-S werden auch Ströme über die Stählträger fließen.
    Der Bürocontainer hätte vielleicht noch den Vorteil eines "Faradayschen Käfigs", aber wenn Netzwerkkabel hinausgehen, z.B. an einen Außen-Arbeitsplatz, dann gilt dies nicht mehr.
    TN-S bringt hier auch nichts!

    Entweder TT oder Glasfaser im Netzwerk!

    -> Müßte man mal in der Praxis überprüfen, ich denke ich liege garnicht so falsch!

    -> Korrosion durch Ströme in Bauteilen, die nicht dort sein sollen...

    Naja, bin mal auf Eure Meinungen gespannt!

    Gruß,
    Andreas,

    dem für den Fehlerfall trotzdem ein TN-S oder TN-C-S lieber ist als ein TT.
     
  7. #6 Ahnungsloser, 16.08.2005
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    Meine Überlegungen gehen weiter...
    wenn ich das ganze richtig verstanden habe ist eigentlich nur die Verbindung Banderder - Stahlgebäude zu hochohmig - also 35 mm² oder mehr zwischen den beiden legen - oder hab ich das jetzt falsch interprtiert ?
     
  8. keber

    keber

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    Hallo, ahnungsloser!

    Nein, so:

    PEN in HV an Banderder.
    PEN hat Impedanz von ~0,5 Ohm.
    Banderder hat ca. 2 Ohm.

    Nun gehen Leitungen zu einzelnen UV in anderen Gebäuden.
    Zum Teil 4adrig, zum Teil 5adrig.

    Dort, in den UV, ist immer eine Verbindung zu den jeweiligen vorhandenen Erdern gegeben, also PE oder PEN, je nach Zuleitung, auf örtliche Potischiene und damit auch in Verbindung mit den Stahlkonstruktionen.

    Einige dieser Erder haben einen Re von ~0,5Ohm.

    Heißt:
    N-Strom in der UV fließt zum Teil über den PEN (bei vieradrig) wieder zurück zur HV und dann zum Teil über den Banderder mit 2 Ohm und zum größten Teil über den "Haupt"-PEN zurück zum Trafo.
    Ein Teil fließt aber direkt an der UV über die Verbindung PEN-Potischiene im Gebäude ab.

    Andere Situation: 5adrige Zuleitung.
    Strom fließt über N zurück zum "HV"-PEN und dann über Banderder und Haupt-PEN zurück zurück zum Trafo. Ein Teil aber fließt über den PE des 5adrigen Kabels wieder zurück zur UV zur guten Potischienen-Erde des Gebäudes.

    Verstanden?

    Eigentlich sind mit dieser Überlegung nie Ströme am Potiausgleich im TN-S vermeidbar.
     
  9. #8 Ahnungsloser, 16.08.2005
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    na dann... hilft wie vermutet nur TT - würde sogar eine3 Trennung der Erden der verschiedenen Gebäude / UV vorschlagen - allerdingsd bleiben Kriechströme im Erdreich - zumindest nach meiner Einschätzung - wenn auch vermindert.
     
  10. keber

    keber

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    Hallo!

    Das werde ich jetzt auch machen!

    Allerdings sollte man das Problem ruhig mal intensiver diskutieren, denn viele Elektriker installieren in Bürogebäuden brav TN-S, aber beachten nicht, wie der Potiausgleich wirklich aussieht.
    Gerade in großen Hallen mit integrierten Büros, wo viele "natürliche Erder" vorhanden sind, ergibt sich dieses Problem!

    Daher:

    TT ist hier eindeutig besser!
     
  11. #10 Ahnungsloser, 16.08.2005
    Ahnungsloser

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    hab ne PN geschickt - bitte um Antwort
    und viel Erfolg beim Umbau
    Gruß Michael
     
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