Schutz vor Stromgefahren
Inhalt
Schutzkontakt-Steckdose
Wie funktioniert eine Schutzkontakt-Steckdose?
Als Schutzeinrichtung werden alle Metallgehäuse von Elektrogeräten über eine Schutzleitung geerdet (grüngelbes Kabel).
Ein Bügeleisen z. B. hat damit drei Anschlussdrähte – zwei Drahtleitungen zur Heizspirale und die Schutzleitung, die mit dem Gehäuse verbunden ist (siehe die Abbildung).
Die Schutzleitung ist mit den Metallklammern des Steckers bzw. der Steckdose verbunden. Diese sind im Weiteren mit einem Metallband verbunden, das in der Erde vergraben ist. Gerät das Gehäuse durch einen Defekt unter Spannung, so fließt Strom über die Schutzleitung in die Erde ab. Ohne Schutzleitung würde sich beim Berühren des schadhaften Gerätes der Stromkreis zur Erde über den Menschen schließen.
Geräte in Kunststoffgehäusen sind schutzisoliert und tragen ein entsprechendes Prüfzeichen. Nur solche Geräte dürfen Stecker ohne Metallspange (Konturenstecker oder Flachstecker) haben. Bei schutzisolierten Geräten können keine elektrisch leitenden Teile, die bei einem Schaden unter Spannung geraten könnten, unabsichtlich berührt werden.
Alle Elektrogeräte, die verkauft werden, müssen ein amtliches Prüfzeichen wie das österreichische ÖVE-Zeichen tragen. Nur solche Geräte kann man gefahrlos verwenden.
Vor Inbetriebnahme eines Elektrogerätes muss man auf sein Leistungsschild und die Bedienungsanleitung achten.
Auf dem Leistungsschild steht die Spannung, mit der das Gerät betrieben werden muss, und auch seine Leistung.
Sicherung
Wie funktionieren Sicherungen?
Bei einem Kurzschluss gibt es eine direkte Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen der Spannungsquelle. Die Stromstärke steigt stark an, die Leitungen werden heiß und können zu glühen beginnen.
Schmelzsicherung
Der Stromkreis eines Haushaltes kann mit Schmelzsicherungen abgesichert sein. Die Steckdosen und Lampen im Haushalt sind alle parallel geschaltet. Die Stromstärke wächst mit jedem dazugeschalteten Gerät. Wenn zu viele Elektrogeräte eingeschaltet werden, tritt eine Überlastung des Stromkreises ein. Dabei schmilzt der Draht der Schmelzsicherung durch. Nicht nur in den Stromkreisen eines Haushaltes befinden sich Sicherungen.
Die meisten Elektrogeräte sind ebenfalls durch Sicherungen vor zu hohen Stromstärken geschützt.
Leitungsschutzschalter
In vielen Haushalten werden heute anstelle von Schmelzsicherungen Sicherungsautomaten eingesetzt. Bei einem Kurzschluss steigt die Stromstärke plötzlich stark an. In diesem Fall schaltet der Sicherungsautomat durch einen Magnetschalter ab. Bei Überlastung tritt eine Bimetallsicherung in Aktion, die den Stromkreis unterbricht. Der Schalter kann erst nach Beseitigung des Kurzschlusses oder der Überlastung wieder eingeschaltet werden.
FI-Schalter
Die Schutzerdung ist allein nicht ausreichend, um den Menschen vor der Gefahr, in den Stromkreis zu geraten, zu schützen. Als zuverlässige Sicherheitseinrichtung ist daher ein Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schalter) vorgeschrieben. Dieser vergleicht die Stromstärken in den Leitungen vor und nach den angeschlossenen Elektrogeräten. Die Stromstärken müssen gleich groß sein. Tritt ein Fehler auf, z. B. dass Strom über das Gehäuse eines Elektrogerätes zur Erde fließt, unterbricht der FI-Schalter den Stromkreis sofort.
Man sollte sich mindestens zweimal im Jahr von der Funktionstüchtigkeit des FI-Schalters durch Betätigen der Prüftaste überzeugen. Ein günstiger Zeitpunkt dafür ist die Zeitumstellung zu Beginn der Sommer- bzw. der Winterzeit, da man anschließend die meisten elektrischen Uhren neu einstellen muss.
Training
Setze die fehlenden Wörter aus den Silben zusammen.
au – Über – che – che – kon – Kurz – las – mat – rung – rungs – schluss – Schmelz – Schutz – Si – si – takt – to – tung
Setze die richtigen Wörter aus der Liste in die Lücken ein.
Kabel – Erdung – schutzisoliert – Flachstecker – Metallgehäuse – Metallklammern – Schutzleitung – Metallband
Als Schutzeinrichtung werden alle |
von Elektrogeräten über eine |
geerdet (grün-gelbes |
). |
Diese Leitung ist mit den |
des Steckers bzw. der Steckdose verbunden. |
Die |
erfolgt dadurch, dass die Erdleitung an ein |
angeschlossen wird, das in der Erde vergraben ist. |
Geräte in Kunststoffgehäusen sind |
und tragen ein entsprechendes Prüfzeichen. Nur solche Geräte dürfen Stecker ohne Metallspange ( |
oder Konturenstecker) haben. |
Beim Schmelzen des Drahtes in einer Sicherung fällt das Kennplättchen herunter.
An seiner Farbe kann man feststellen, welche Sicherung man als Ersatz nehmen muss. Verschiedene Farben geben an, ab welcher Stromstärke die Sicherung den Stromkreis unterbricht.
Die abgebildete Sicherung hat einen Nennwert von 16 A.
Wäre es gefährlich, sie durch eine 10-A-Sicherung zu ersetzen?
Wäre es gefährlich, sie durch eine Sicherung für 20 A zu ersetzen?
Begründe.
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Begründe, weshalb beim Einschalten mehrerer Elektrogeräte im gleichen Stromkreis die Stromstärke steigt.
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Überlege dir, wie du die vorige Aufgabe mit einem Experiment nachstellen kannst. Miss die Stromstärke und notiere die Werte.
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In einem Stromkreis befindet sich eine 10-Ampere-Sicherung.
Berechne, welche maximale Leistung in diesem Stromkreis möglich ist.
Du hast zur Verfügung: einen Toaster (Leistung 700 W), einen Wasserkocher (Leistung 2 000 W) und ein Bügeleisen (Leistung 1 400 W).
Gib an, ob du alle drei Geräte im gleichen Stromkreis anschließen kannst, wenn dieser eine 16-A-Sicherung enthält.
Würde die Sicherung den Stromkreis unterbrechen?
Im Sicherungskasten befindet sich auch der FI-Schalter (Fehlerstromschutzschalter).
Die Funktion dieses Schalters sollte immer wieder überprüft werden.
Nenne einen Grund dafür, warum empfohlen wird, bei der Umstellung von Sommer- auf Winterzeit oder umgekehrt den Schalter zu testen.
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Stelle einen Stromkreis mit einer Glühlampe und einem dünnen Draht (Sicherungsdraht) her.
Überbrücke dann die Glühlampe durch eine Verbindungsleitung.
Vorsicht! Der Draht wird heiß.
Beschreibe deine Beobachtung.
Suche eine Begründung.
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Erkundige dich, für welche Stromstärke die Sicherungen in deinem Haushalt ausgelegt sind.
Jeder Haushalt besitzt mehrere Stromkreise, die extra abgesichert sind.
Finde heraus, wie viele Stromkreise in deinem Haushalt sind.
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Schau nach, ab welchem Fehlerstrom (Stromstärke) der FI-Schalter auslösen muss (steht auf dem Schalter).
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Merke
Durch einen Kurzschluss oder durch Überlastung steigt die Stromstärke in einem Stromkreis stark an. Sicherungen unterbrechen bei einer bestimmten Stromstärke den Stromkreis.
Leitungsschutzschalter dienen dem Schutz der elektrischen Installationen, der FI-Schalter dient dem Schutz des Menschen.