Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von 1Alexander am 04.04.2016 13:42

@Inductor

Ich bin immer erstaunt wieviel Dilettantum in der Welt ist. Obwohl das nicht mal meine ausgesprochenes Fach ist. Das Wissen um E-Anlagen ist nicht sonderlich komplex. Viele Leute haben damit aber Probleme und kaum ein Vorstelllungsvermögen. Selbst hochqualifizierte Leute, aus allerlei technischen Berufen überblicken das kaum.

Das hat vielleicht damit zu tun, dass es im Grund unnatütlich ist, auf den Knopf zu drücken und es leuchtet. Quasi anstrengslos und ohne Vorbereitung. Mit ähnlichen seltsamen Effekten wie dann später Kino, Radio, Fernseher, Computer Smartphone. Edison das Schwein.

Offenbar empfinden sich viele Elektriker auch auch für kleine Magier. Es gibt eine Grundstock an Wissen und Geheimwissen, und dann wir auf Grundlage von Legenden gearbeitet. Diese Branache ist damit überdurchschnittlich mit Idioten und Pfuschern überflutet. Das gibt es nirgendwo anders und würde dort auch nicht funktionieren. Ein Grund sich da fernzuhalten. Und einen guten Elektriker an der Hand zu haben, der sein Fach versteht. Na wie immer. Am besten man arbeitet alleine zu Hause, kann vieles selbst und ist auf Dummköpfe nicht angewiesen. Oder man hat Diener, Lakain Assistenten und Sekretäre, welche alles regeln und die man anschreien kann. Aber dann braucht man für die wieder Aufpasser und Bestrafen usw. Also doch die erste Variante.

 

Nach heutigem Normenstand ist das nicht mehr zulässig. Für die Einschätzung einer E-Anlage gelten aber die geltenen Normen zum Zeitpunkt der Errichtung. Für den Elektroanschluß von Elektroherde als Großverbraucher im Haushalten gelten besonderes Anforderung. Danach ist der Anschluß mindestens mit einem Querschnitt von 2,5mm² auszuführen. Unter Beachtung geltender Voraussetungen, wie Leitungslänge, Verlegeart und Häufung, werden Leitungen in der Ausführung 1,5 mm², als Leitungsschutz gegen Überstrom und Kurzschluß, häufig mit Leitungschutzschalter entsprechender Typen, mit einem Nennstrom von maximal 16 A abgesichert.

Formal gesehen wäre ein derartiger Leitungschutz für einen Herdanschluß, unter Einhaltung üblicher Voraussetzung und bei regelmäßig zu erwarten Umständen mit 1,5 mm² ausreichend. Daher wurden größere Querschnitte in früheren Normengefügen nicht gefordert.
Jetzt wird es lustig.
Die Auswahl des Leitungschutzen hängt von den angeschlossenen Betriebsmitteln ab. Für Leitungen- und Kabel gelten normierte Grenz- und Betriebswerte, aus denen sich der angegebene, sogenannter Nennstrom ergibt. Danach ist eine Absicherung innerhalb der Normenparameter mir 16 A häufig anzutreffen. Als Referenz für den Leitungschutz gelten die Parameter von Schmelzsicherungen mit einem normierten Auslöseverhalten. Diese sind in modernen Leitungschutzschaltern umgesetzt. Daraus kann man bei üblichen Sicherungsmitteln beispielhaft folgendes ableiten. Die Sicherungsmittel soll bei einem bestimmten gleichbleibenden Betriebstrom in einem bestimmten Prüfzeitraum, sicher ausschalten und sicher nicht ausschalten. Die Zeit ist mit 60 Minuten normiert. Bei einem Betriebsstrom des 1,45-fachen(Grenzsausschaltstrom, früher auch als große Prüfstrom bezeichnet) des Nennstromes, muß durch den Auslösestrom das Sicherungsmittel sicher abschalten.
Damit können über einen längeren Zeitraum Betriebsströme fließen, welche über den Grenzwerten der Kabel- und Leitungen liegen. Anders ausgedrückt, normgerecht errichtete und Elektronanlagen können unter zulässigen Betriebsumständen durchaus untersichert sein, d. h. es besteht eine Absicherungslücke. Dier Fakt ergibt sich einem Kompromiß, bei den Bemühung zur Schaffung einer einheitlichen Normengefüges innerhalb der EU Europäischen Union. Erschwerend tritt folgendes hinzu. Bei der Festlegung des Leitungschutzes Verlegeparamter berücksicht werden müssen, was zu einer Absenkung der zulässigen Strombelastbarkeit führt, was häufig normenwidrig unterlassen wird. Der Verbau der Betriebsmittel erfolgt unfachgerecht häufig in Abweichung von der Planung, den Normen und den Herstellerangaben.
Überlastungen von Leitungen stellen eine Brandgefahr, eine Gefahr für das Betriebsmittel selbst dar und verkürzen die Lebensdauer. Die Relevanz der Brandgefährdung hat sich durch vermehrten Einbau von Fehlstromschutzeinrichtungen (RCD) reduziert, da diese im Rahmen des vorsorglichen Brandschutzes Leitungsbrände im Erwartungsfall verhindern. Allerdings ist für festangeschlosse Betreibsmittel in Wohngebäuden regelmäßig keine Einsatz von RCD´s gefordert, insofern das nicht gesondert geregelt sind.

Obwohl eine Elektroherd üblicherweise über eine Drehstromleitung versorgt wird, ist es im Sinne der Funktion kein Drehstromgerät. Die Abschluß wird im Gerät aufgeteilt und die einzelnen Heizeinrichtung werden mit 230 V AC betrieben. Bei symetrischen ohmschen Last im als Stern geschaltetet Drehstromnetz, heben sich durch die Phasenverschiebung die Summe der über den Mittelpunktleiter abfließenden Ströme auf. Aus diesem Grund wird der entspreche Leiter als Neutralleiter bezeichnet. Werden drei einzelnen Adern der Drehstromleitung nicht an unterschiedliche Phasen des Drehstromnetzes angeschlossen summieren sich aus der Abschlußkonstellation heraus, die Ströme im Neutralleiter auf und können diesen u. U. überlasten. Da dieser Leiter nicht durch Sicherungsmittel geschützt ist kann das zu einer Zerstörung des Leitung und zu Leitungsbränden führen.

Bei der Bewertung des Falles spielt es daher reine Rolle, wie der Stromkreisverteiler aufgebaut. Üblichweise werden Leitungsschutzschaler nebeneinander aufgeraste und an eine eine Stromschiene angeschlossen. Wird die Verteilung über Drehstrom versorgt, dann ist diese dreipolig ausgeführt, andernfalls einpolig. Zu beachten ist nur nur die Abschlußkonstellation im Stromkreisverteiler, sondern auch am Zählerplatz. Es ist denkbar, das die Anlage als Drehstromanlage ausgeführt ist, aber die Aderleitungen an der Zählertrennklemme zusammengefaßt sind, da nur ein einphasiger Wechselstromzähler verbaut ist. Dann ergibt sich bei der Besichtigung der Anlage möglichweise ein Trugschluß, welcher nur mit Meßmitteln zu beheben ist.

Unter Berücksichtigung des hier vorgetragenen Sachverhaltes wage ich folgende Einschätzung. Aufgrundes des geringen Querschnittes der Leitung handelt es sich um ein ältere Anlage, da normgerecht errichtet, ansonsten der Querschnitt größer ausgeführt worden wäre. Die Elektrofachkraft hatte ein Motiv für die Anschlußart, welches nachvollzogen werden könnte. Da es sich um eine alter Anlage handelt, ist ebenso ein einphasiger Betrieb vorstellbar.
Insofern würde die beschriebene Anschlußart Sinn machen, wenn die adern auf einen Automaten gerlegt sind (?) Dann hatte der Mann mehr Ahnung als zu erwarten war, da durch die Verteilung der Adern auf drei Leitungschutzschalter im Normalbetrieb eine Neutralleiterüberlastung wahrscheinlich ist. Was häufig nicht beachtet wird. Es ist dann auch nicht mit Wahrscheinlichkeit davon auszugehenm dass ein RCD verbaut ist. Durch einen fehlerhaften Abschluß ergibt sich eine nicht unwahrscheinliche Brandgefahr.
Trotzdem ist die Abschlußart beanstandungswürdig. Entsprechend der Grundsätze zur Errichtung von Elektronalagen sind Netze baumförmig und nicht vernetzt auszuführen. Was durch die Zusammenfassung der Adern im gewissen Sinn vorgenommen wurde. Es ist zwar nicht in jedem Fall zu beanstanden und in bestimmten Fällen zulässig, wenn Stromkreiswege zusammenfaßt werde, aber es ist abwägungswert. Aus technischen Gründen macht es wenig Sinn die Leitungen zusammenfassen, außer das die Einzeladern entlastet werde, was einer geringeren Wärmebelastung zugute kommt, wovon auch der vom Gesamtstrom durchflossene Neutralleiter profitiert. Diese günstigere Konstellation ist aber durch die Gefahr von Fehleinschätzungen durch arbeitende Fachkräfte oder sich an der Anlage vergreifende Laien mehr als zunichte gemacht.
Eine verantwortungsvolle Fachkraft, hätte möglicherweise den Elektroherd an der Geräteanschlußdose oder am Geräte selbst auf einphasigen Wecheslstrombetrieb umgestellt und damit diese Gefahr gebannt. An der Unterverteilung wäre nur eine Ader als stromführend anzuschließen. Die anderen sollten sichtbar an der Schutzleiterschiene (PE) geerdet und kurzgeschlossen werden. Vielleicht waren aber die Anlagenteile durch den Kücheneinbau nicht zugänglich, was die  Unterlassung veranlaßt haben könnte.
Der einphasige Betriebes eines Elektroherdes wirft allerdings die Frage der Absicherungslücke auf. Ein probates Mittel wäre auf 13 A runterzusichern, was aber der Betriebssicherheit entgegen steht.
Ich empfehle daher die gesonderten Einbau eine Fehlerdifferenzstromschalters (RCD) mit einen Abschaltstrom <300 mA, überlicherweise aber <30 mA und eine fachgerechte Korrektur. Das unter der Anahme, dass die hier geäußerten Vermutungen richtig sind und die Anlage noch nicht derart geschütz ist. Der RCD würde nicht nur die Anlagenteile vor Brandgefahren schützen , sondern auch das Schutzlevel des Personenschutzes erhöhen. Eine kostengünstige und sinnvoll Maßnahme.

Bis zum kostenpflichtigen Umbau und Hochrüstung der Anlage durch ein von mir beauftragtes Spezielunternehmen, wird die von mir alarmierte Elektrikersonderpolizeieinheit die Anlage außer Betrieb nehmen und die nachlässigen Anlagenbetreiber in Gewahrsam zu nehmen. Gleichzeitig wird eine kostenpflichtige Gesamtbegutachtung angeordnet. Gegebenenfalls wird die Anlage aiuf Kosten des Betreibers zwangsweis komplett erneuert. Ein vorrangiger Sicherungseintrag im Form eier Grundschuld wird im Grundbich eintrag. Ein Strafgebühr und kostenpflichtige mehrtätige Sondernachschulung zum ordnungsgemäßen Nutzung der Anlage wird fällig. Eine Bearbeitungsgebühr wird erhoben und die Kaution einbehalten. Es werden 7 Punkte in der Kartei des Amtes zur Erfassung von Elektrovergehen eingetragen. Es erfolgt eine amtliche Veröffentllichungen im amtlichen Elektrikeramtsblatt und ein Ausgang im Elektrizitätswerk. Der Versorgungsnetzbetreiber wird angewiesen, für 5 Jahre den Stromverbrauch nach Straftarif abzurechnen. Die Stromversorgung wird für zwei Jahre auf Bewährung gewährt. Ein Vertragspartnerwechsel wird untersagt. Als zusätzliche Sühnemaßmen sind die Kosten der zugehörigen Straßenbeleuchtung über den Vertrag abzurechnen. Es erfolgt einer Sammelmeldung an alle infragekommenden Behörden und Dienste. Es wird darauf hingewiesen, Widerspruch hat keine aufschiebende Wirkung und geringe Chancen auf Erfolg. Bis zum Ablauf der Widerspruchsfrist, aber frühstens nach Fehlerbehebung, werden die Bankguthaben des Anlagennutzers eingefroren. Kreditkarten werden eingezogen. Willkommen im Elektrikerfaschismus;)

 

Nachtrag. Oder habe ich das falsch gelesen und der beschriebene Fehler wurde tatsächlich vorgenommen?

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Roland am 04.04.2016 15:10

gelöscht

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 15:36

Das ist ein bisschen viel Text. Aber es war bzw. ist die drohende Neutralleiterüberlastung, also das hier (auch wenn ich hier grammatikalische Schwierigkeiten habe):


Die erste Fachkraft hat es so angeschlossen und der zweiten Fachkraft konnte ich den Unterschied zwischen Sternschaltung bei Drehstrom und der Parallelschaltung die sich bei einer Phase für den Neutralleiter zwangsweise ergibt nicht klar machen.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von heinzkerner am 04.04.2016 16:27

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 17:01

Es war eben kein Drehstrom, es war so:




Die Drahtbrücken unterhalb des kombinierten FI/LS  waren für jeden deutlich zu erkennen. Und in diesem Fall ist der Neutralleiterstrom die Summe der Ströme über L1/L2/L3, im Extremfall also 48A. Das Kabel verlief direkt unterhalb einer Holzdecke.

PS: Hier schaltet natürlich nichts ab, hier brennt was durch, wenn's schief geht.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von 1Alexander am 04.04.2016 19:12

@Inductor

Ich habe das schnell reingehauen ohne viel zu korrigerien. Es war ja ein halber Spaß. Nach deiner Zeichnung definitiv gefährlich.
Eine Zusammenfassung der oberen Leitern auf einer Klemme beinhaltet die Nachteile, welche ich beschrieben habe.

Ja die Leitung dürfte Schaden nehmen. Eine Brandgefahr ist weniger Wahrscheinlich, aber natürlich u. U. gegeben. Nach meiner oberflächlichen Kenntnis benötigt man dazu eine Heizleistung von 60 W. Der RCD schallte den entstehenden Kabelbrand vorher weg. Aber wer will das ausprobieren?

Ich wollte mit dem Text verdeutlich, dass die Thematik durchaus komplexer und vielschichtiger ist. Also nur auf den Nennstrom schauen, reicht eben nicht. Minderungsfaktoren können die Belastbarkeit von Kabel und Leitungen durchaus halbieren. Natürlich immer auch unter den Gesichtpunkten der Art des Verbauchers und des Nutzungsverhalten. Die einen kochen allenfalls Tütensuppen auf einer Platte. Manche machen volle Aktion auf allen Platten gleichzeitig und Backen nebenbei drei Kuchen. Andere haben eine Ofen mit Selbstreinigungsfunktion durch Pyrolyse.

@heinzkerner
Das stimmt nicht ganz so. Nur im Idealfall der Belastungen in Form von Sinusschwingen.
Der vermehrte Einsatz von Leistungselektronik, auch bei IT-System und anderen Baugruppen hat diesen alten Grundregel fragwürdig werde lassen. Und zwar im beachtenswerten Maß. Durch das Lastverhalten solche Baugruppen treten Netzrückwirkungen u. a. in Form von Oberschwingungen auf, welche die Kurvenform verzerre. Dadurch kommte es unter bestimmten Beduingungen zu Konstellationen, inden sich die Neutralleiterströme regelrecht aufsummieren. Ein Problem, welches sich aus der Praxis in die Theorie geschwappt ist und noch in der Entwicklung ist.
Dann war es keine Fachkraft, sondern nur eine "Fachkraft".
Spaßenshalber würde ich mal eine Zangenstrommessung über den Neuralleiter vornehmen. Dann würde ich die Firma anrufen und Dampf machen. Also umbringen muß man sich von Idioten nicht lassen.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 19:50

In der Praxis wird das nicht viel bringen, denn es dürfte schwierig werden alle Herdplatten und den Backofen absolut gleichzeitig zum Heizen zu bringen. Entweder sind da Thermostate im Spiel und/oder (wie im vorliegenden Fall) ein Induktionskochfeld. Die Schwierigkeiten mit Induktivitäten oder Kapazitäten hast Du ja angedeutet. Ich würde mich nicht Inductor nennen, wenn nicht gerade diese Bauteile genauso spaßig wären wie Gravitation, schwarze Löcher oder dunkle Materie.


Sicher? Ich kenne das Argument und würde sagen: Heuristisch ja, aber sicher ist das nicht, denn es müsste zu einer Berührung von entweder N oder L mit PE im Brandfall kommen. Garantiert ist das doch nicht?

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Roland am 04.04.2016 19:53

Von der Absicherung einmal ganz abgesehen habe ich mir die Situation mal durchgerechnet (Binärmathematik!).

Die auf der Holzdecke aufliegende Leitung wird bei 1+3 sich um ca. 100 K erwärmen. Bei 2 + 2 dagegen nur um 76 K. Die Erwärmungszeitkonstante liegt bei 6 Minuten. Daher wird nach 20 Minuten die Endtemperatur des Kabels erreicht sein, wenn diese Zeit die volle 3 x 16 A Leistung verbraten wird.

 

Der Temperaturbereich einer typischen 5x1.5 PVC Rundleitung ist bis 70°C angegeben. Dies bedeutet, die zulässige Manteloberflächentemperatur bei Nennlast liegt bei ca. 104°C.

Bei 20°C wird bei 1+3 dagegen eine unzulässige Oberflächentemperatur von 119°C erreicht. Bei 2+2 dagegen eine zulässige Temperatur von 96°C.

Wenn der Ofen eh nur an einer Phase hängt, wäre es daher besser gewesen, die 4-Adern auf 2+2 aufzuteilen und mit einer einzigen 48 A Sicherung abzusichern. Natürlich hätte man das Kabel auch direkt gegen 2,5 mm² austauschen müssen. Bei 2 + 2 a 2,5 mm² ergibt sich bei 20°C eine Kabeloberflächentemperatur von 67°C.

  
 

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 20:19

Das ist keine schlechte Idee, aber nur im Eigenheim durchsetzbar.


Wie?  Es geht ja um Wärmeleitung. Aus Deinen bisherigen Ausführungen lese ich heraus, dass Du weniger intelligente Lösungsverfahren für gewöhnliche Differtialgleichungssyteme gegen intelligentere abwägst. Ich mutmaße hier mal explizite Verfahren vom Typ Euler gegen implizite Runge-Kutta-Verfahren. Wie hältst Du das mit parabolischen partiellen Differentialgleichungen wie der Wärmeleitungsgleichung, die ja hier zuständig sind?

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Rico am 04.04.2016 21:33

Ist doch ganz einfach.

Wenns blitzt fließt Strom.

Eine Bockwurst ist dann ruckzuck heiß....

Mahlzeit