Was ist ein Erdungskabel und seine Bedeutung für elektrische Systeme?

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Erdungskabel

INHALTSVERZEICHNIS

Erdungskabel sind entscheidende Teile von Stromkreisen. Sie schützen vor Stromschlägen. Erdungskabel verbinden Geräte mit der Erde. Dies geschieht, indem zusätzliche Elektronen absorbiert und zur Erde geleitet werden. Daher schirmen Erdungskabel vor elektrischem Schlag durch Leckströme ab. 

Elektrogeräte bestehen aus metallischen Werkstoffen, die jeden Leckstrom leiten. Ohne den Einbau von Erdungskabeln kann ein Stromschlag das zentrale Nervensystem schädigen. Somit gewährleistet das Erdungskabel, dass metallische Geräte sicher verwendet werden können.

1.Was ist Erdungsdraht? 

Das Erdungskabel ist ein Schutzleiter, der Feuer und Stromschlag vermeiden hilft. Die Funktion eines Erdungskabels besteht darin, einen sicheren Transport für zusätzliche elektrische Ladungen zu gewährleisten. Der feste Körper der Erde besitzt eine negative elektrische Ladung. Dies zieht positive elektrische Ladungen an.

Die Rolle eines Erdungskabels besteht darin, Ladungen zu regulieren und in den Boden zu leiten. Dies geschieht ohne die Gefahr eines Stromschlags.

Normalerweise bietet das Erdungskabel einen geringen Widerstand. Dadurch entsteht in Fehlersituationen ein Kanal, der den Stromkreis sichert.

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Das andere Merkmal, das bei Erdkabeln zu beachten ist, ist das Geflecht. Normalerweise, geflochtenes Erdungskabel spielt zwei wesentliche Rollen. Das ist eine elektrostatische Abschirmung oder verleiht dem Kabel mehr mechanische Festigkeit. Für den Blitzschutz ist eine blanke Kabelerdung erforderlich.

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Kabelschirm Erdung ist die effektivste Methode der Abschirmung. Es schützt das Erdungskabel an beiden Enden des Kabels. Früher war es üblich, das Source-Ende der Abschirmung zu erden, um Erdschleifen fallen zu lassen. Am besten an beiden Enden erden. Dennoch sind Brummschleifen möglich.

Wie Erdung elektrische Schläge verhindert

Abbildung 1: Wie die Erdung Stromschläge verhindert

2.Wie groß ist das Erdungskabel?

Die Anwendung bestimmt die Größe des Erdungskabels. Leitermaterial, Temperatur, Fehlerstrom und Längenelemente beeinflussen die Leitergröße.

Die Art der Installation und der Fehlerstrom bestimmen auch die Größe des Massekabels. IEEE-80 empfiehlt die folgenden Faktoren bei der Auswahl eines Erdleiters.

a) leitfähig sein, um minimale Beiträge zu regionalen Spannungsunterschieden zu leisten.

b) mechanischem Abbau und Verschmelzen standhalten. Dies sollte selbst im Worst-Case-Szenario der Größe und Dauer eines Fehlers auftreten.

c) ein hohes Maß an mechanischer Zuverlässigkeit und Zähigkeit aufweisen.

d) In der Lage sein, den Betrieb fortzusetzen, selbst wenn sie physischen Schäden oder Korrosion ausgesetzt sind.

Die Formel zur Berechnung des Querschnitts des Erdkabels lautet:

Formel

Woher;

A = Erdungsleiterquerschnitt (mm2)

I = Effektivstrom kA

TCAP = Wärmekapazität pro Volumeneinheit, ausgedrückt in J/(cm3 °C)

tk =  Zeit Stromfluss in s

αr – thermischer Widerstandskoeffizient in 1/°C

ρr – Widerstand des Erdleiters in mΩ-cm

Ko – 1/α o oder (1/α r) – Tr in °C

Tm – die maximal zulässige Temperatur in °C

Ta – Umgebungstemperatur in °C

Das kleinste Erdungskabel für einen bescheidenen Haushaltsstromkreis hat einen Durchmesser von 16 swg oder 1.5 mm². Diese Erdungskabelgröße hilft, elektrische Geräte vor elektrischem Schlag zu schützen. Die Erdungsdrahtstärke schützt auch versteckte Kabel innerhalb der PVC-Rohre.

A 35 qm. mm einadriges Kabel ist besser geeignet für die Handhabung größerer Stromkreiskapazitäten. Ideal zB zum Betreiben eines Asynchronmotors mit 100 PS oder 75 k.

6mm Zwillings- und Massekabel ist flach für einfacheren Einbau in Putz. Dieses Kabel versorgt Geräte wie elektrische Duschen und Herde intern mit Strom. Verwenden Massekabel 10mm ist für Erdverlegung und Gebäudebefestigung geeignet. Das Kabel ist auch Teil von Telekommunikationsnetzen.

2.5-mm-Kabel sind wertvoll für den Hausgebrauch, wie Steckdosen und Stromkreise. Dies Zwillings- und Massekabel besteht aus zwei Kernen und einem Erdkern.

3.Ist das Erdungskabel erforderlich?

Das Erdungskabel ist entscheidend. Wenn die üblichen Kanäle unpassierbar sind, verwendet dieser Erdungsdraht ein Kabel, um als Pfad für den elektrischen Stromfluss zu dienen. Das kann der Fall sein, wenn zu viel Strom vorhanden ist oder die anderen Wege nicht funktionieren.

Vereinfacht gesagt ist das Erdungskabel geeignet, wenn es zu einer Störung kommt. Es schützt auch Geräte vor übermäßigen Belastungen. Denn der zusätzliche Strom gelangt über Erdkabel in die Erde.

Ein hervorragendes Beispiel für die Anwendung von Erdungskabeln ist in der Massekabel der Batterie. Das Erdungskabel erdet die Batterie, indem es mit dem Fahrzeugchassis verbunden wird. Sie arbeiten zusammen, um einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, der Strom fließen lässt.

4.Warum ist das Erdungskabel dicker als der stromführende und der neutrale Draht?

Massekabel hat einen größeren Querschnitt, dadurch geringeren Widerstand. Dadurch kann im Kurzschlussfall mehr Strom durchfließen.

Im Fehlerfall ist der Stromfluss höher als üblich. Somit kann ein dickerer Leiter den höheren Strom handhaben, da er einen geringen Widerstand hat.

Der Fehlerstrom, der 50-fache Nennstrom, fließt über den Erdleiter. Daher ist ein Draht mit dickerem Durchmesser zum Ableiten von Fehlerströmen geeignet.

Außerdem haben Drittsteckdosen in Haushalten dadurch größere Durchmesser als ph-neutrale Steckdosen. Bei einem 3-poligen Stecker ist auch der Erdungsstift dicker.

Die Widerstandsregel ist das zweite Argument für dickere Stifte. Die Formel für den Widerstand lautet wie folgt;

R = ρ (L/a)

Wobei: R = Widerstand, ρ = Widerstand, L = Länge des Leiters und a = Fläche des Leiters

Die Formel zeigt, dass der Widerstand mit der Dicke abnimmt. Es zeigt, dass der Widerstand umgekehrt proportional zur Leiterfläche ist. Mit anderen Worten, der Widerstand nimmt ab, wenn die Leiterdicke zunimmt.

In diesem Fall tritt immer dann ein Leckstrom auf, wenn ein nasser Körper in Kontakt kommt. Es lässt Strom durch, da es den geringstmöglichen Widerstand wählt.

Es ist erwähnenswert, dass ein dickeres Erdungskabel oder ein dickerer Erdungsstift keine vollständige Immunität gegen elektrischen Schlag bietet. Es besteht also immer noch die Wahrscheinlichkeit, einen Stromschlag zu bekommen.

Normalerweise variiert die Querschnittsfläche mit der Größe des Erdungskabels. Beispielsweise haben 1.5-mm- und 2.5-mm-Erdungskabel eine Querschnittsfläche von 1 mm bzw. 1.5 mm.

Je nach Dicke gibt es verschiedene Verwendungsmöglichkeiten für unterschiedliche Kabelerden. Zum Beispiel, 3-Kern und Massekabel sind hilfreich für Zwei-Wege-Beleuchtungsaufbauten.

Diese Erdungskabel gelten auch unter anderen Umständen, wie z. B. bei Abzugsventilatoren. Die Drähte eignen sich auch für Zentralheizungen und verschiedene Beleuchtungsformen.

Dickerer Teil eines 3-poligen Steckers

Abbildung 2: Dickerer Teil eines 3-poligen Steckers

4.Warum ist das Erdungskabel gelb und grün?

Gelbe und grüne Erdkabel ersetzen 2006 die alten Erdkabelfarben Rot, Schwarz und Grün. Wenn Sie diese alten Erdkabel noch haben, sollten Sie auf das moderne gelb-grüne Erdkabel umsteigen.

Es ist üblich, grünen/gelben Erdboden anzutreffen. Dies definiert die erdigen Bestandteile der grünen und gelben Farbe im Erdungskabel. Daher sind die grünen und gelben Kabel perfekt für Kabelerdungs- und Erdungszwecke.

Grün/gelbes Kabel ist am häufigsten in der Hausverkabelung von Elektro- oder Automobilschaltkreisen zu sehen. Daher können wir es Hauskabel nennen.

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Diese Farben erleichtern die Verwendung des Erdungskabels. Man kann die Farbe des Erdungskabels erkennen, wenn man mit seinem Zweck vertraut ist. Normalerweise gibt es Erdungsdrähte in drei Hauptkategorien. Einer ist grün; der andere hat einen gelben Streifenlauf.

Grüne und gelbe Streifen in einem Erdungskabel

Abbildung 3: Grüner und gelber Streifen in einem Erdungskabel

5.Was passiert, wenn ich das Erdungskabel nicht anschließe?

  

Wenn kein Erdungskabel vorhanden ist, besteht die Gefahr, dass das stromführende Kabel das Gehäuse berührt, wenn ein Fehler auftritt. Das Gerät könnte die Person, die es nach ihnen benutzt, durch einen Stromschlag töten.

Der Erdungsdraht bietet einen niederohmigen Pfad zur Erde, da er aus Kupfer besteht. Im Fehlerfall nimmt der durch das Massekabel fließende Strom diesen Weg. Dadurch schützt es vor dem Durchbrennen einer Sicherung und macht das Gerät sicher.

Aber nicht alle Geräte und Ausrüstungen müssen das Erdungskabel haben. Sie können sie also verwenden, ohne sich Gedanken über einen Stromschlag machen zu müssen. Staubsaugern fehlt beispielsweise ein Erdungskabel.

Wenn kein Erdungskabel vorhanden ist, können zwei schlimme Dinge passieren. Erstens haben Masse-Null-Kabel keine Massereferenz. Dies führt zu unregelmäßigen und unangenehmen Spannungen, die Geräte beschädigen könnten.

Aber noch wichtiger ist, dass unerwünschte Fehlerströme keinen Weg zurück zur Quelle haben. Dies ist zum Auslösen von Überstromschutzeinrichtungen erforderlich.

Der Rahmen erhält einen Fehlerstrom, wenn ein Gerät keinen Erdleiter hat. Der Fehlerstrom elektrisiert also das gesamte Panel.

Wenn das Erdungskabel richtig mit der Erde verbunden ist, löst die Sicherheitsvorrichtung aus. Dies öffnet den Stromkreis, wenn der Fehlerstrom zur Quelle zurückkehrt. Dann nimmt es die Spannung und den Strom von dem fehlerhaften Gerät und stellt es wieder her.

Erdung gepanzertes Kabel erforderlich, sofern kein ausreichender mechanischer Schutz vorhanden ist. Erdkabelummantelung dient als Schutzleiter. Anschluss des Erdungskabels im Hausgerät

Abbildung 4: Anschluss des Erdungskabels im Haushaltsgerät

Zusammenfassung

Erdungskabel bieten wirksame Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag. In dieser Situation sparen die Kabel Leben und die Kosten für die Reparatur oder den Kauf neuer Geräte.

Ein Erdungskabel leitet aus Sicherheits- und Funktionsgründen Elektronen zur Erde ab. Somit beeinflusst die Wahl der Erdungskabel die Sicherheit und die elektromagnetische Verträglichkeit der Installation.

 

Zuletzt aktualisiert am 14. September 2022 von Daniel

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