Schutzleiter

Schaltplansymbolik für Schutzleiter nach DIN 40 719

Schaltplansymbolik für Schutzleiter nach DIN 40 900

Ein Schutzleiter ist ein elektrischer Leiter, der der Sicherheit dient. Das Kurzzeichen für Schutzleiter ist PE (protective earth). Aufgabe des Schutzleiters in elektrischen Systemen ist der Schutz von Lebewesen vor gefährlicher Berührungsspannung und elektrischem Schlag im Falle eines Fehlers (z. B. Versagen der Isolation zum Gehäuse).

Grundlagen

In elektrischen Anlagen und Kabeln wird häufig ein Schutzleiter mitgeführt. Dieser wird umgangssprachlich auch Schutzleitung, Schutzerde, Erde oder Erdung genannt.

Der Schutzleiter wird so angebracht, dass eine elektrische Verbindung zwischen den äußeren metallischen Gehäusen von elektrischen Betriebsmitteln (z. B. Leuchten, Kühlschränken, Motoren) und dem Erdreich hergestellt ist. Ein örtlicher Schutzleiter mit Erdverbindung allein stellt jedoch oft keinen ausreichenden Schutz dar. Dies ist erst bei richtiger Dimensionierung und korrekter Ausführung der gesamten Schaltung bis hin zur Spannungsquelle und dortiger Erdung ihres Sternpunkts gegeben. Insbesondere muss der Schleifenwiderstand (Widerstand entlang des Weges des Fehlerstromes) so gering sein, dass die Abschaltung gewährleistet ist und auf diese Weise jede mögliche Gefährdung vermieden wird (nach VDE 0100 berechnet sich der Widerstand des Schutzleiters nach dem Querschnitt der verlegten Leitung). In der Praxis geht man davon aus, dass die niederohmige Verbindung zu verschiedenen Schutzleitern bei Unterschreiten von 1 Ohm gewährleistet ist. Bei größeren Querschnitten gilt ein Grenzwert von 0,1 Ohm. Der Schutzleiter an ortsveränderlichen Geräten beträgt 0,3 Ohm mit 5 m Anschlußleitung und erhöht sich um 0,1 Ohm je weitere 7,5 m bis max. 1 Ohm.

Wenn in einem Fehlerfall die elektrische Versorgungsspannung an die außenliegenden Teile eines elektrischen Betriebsmittels gerät, soll durch den über den Schutzleiter geführten Strom dafür gesorgt sein, dass das elektrische Betriebsmittel, an dem der Fehlerfall vorliegt, innerhalb kurzer Zeit von der elektrischen Versorgungsspannung abgetrennt wird. Dabei müssen je nach Gefahrenlage Abschaltzeiten zwischen 0,1 und 5 Sekunden unterschritten werden. Die Abschaltung erfolgt je nach Netzform durch einen Fehlerstromschutzschalter oder bei entsprechenden Widerständen der Leitungen und der Erdung durch die Überstromschutzeinrichtungen.

Kennzeichnung

Farbkennzeichnung von Schutzleitern

Schutzleiterzeichen

Ein Schutzleiter muss mit der Farbkombination grün/gelb gekennzeichnet sein, welche auch von farbenblinden Menschen wahrgenommen wird. Diese Farbkombination darf nur für Leiter mit Schutzleiterfunktion verwendet werden. Zur Vermeidung von Verwechslungen dürfen in Netzspannungs-Installationen (Schaltschränke, Kabel) keine grünen oder gelben Adern verwendet werden.

Zu Anfang der Verwendung von Schutzleitern war in Deutschland eine rote Isolierung für diese Leiter üblich. Diese war jedoch nicht Schutzleitern allein vorbehalten, was die Gefahr von Verwechslungen mit sich brachte. (Zur heutigen Verwendung des roten Leiters siehe Red-Leg Delta System im Artikel Einphasen-Dreileiternetz.)

In Kabeln mit Außenleitern von einem Querschnitt unter 16 mm² muss der Schutzleiter mit dem gleichen Querschnitt mitgeführt werden, bis 35 mm² Außenleiter einen Querschnitt von 16 mm² haben; und wenn die Außenleiter einen größeren Querschnitt haben, darf der Schutzleiter die Hälfte dieses Querschnitts aufweisen, wenn der maximale Schleifenwiderstand unterschritten wird.

An Steckverbindungen wird der Schutzleiter an besondere Schutzkontakte angeschlossen, die so angeordnet sind, dass sie vor den anderen Kontakten verbunden und nach den anderen Kontakten getrennt werden.

Anschlussleitungen müssen derart ausgeführt werden, dass der Schutzleiter bei Herausreißen des Kabels zuletzt abreißt.

Bei Geräten, die durch Schutzisolierung geschützt sind, ist ein Schutzleiter nicht erforderlich.

Weitere Schutzmaßnahmen

Zusätzlich zum Schutzleiter werden weitere Schutzmaßnahmen angewendet:

• Fehlerstromschutzschalter schalten die Anlage ab, wenn geringe Ströme gegen Erde fließen.
• Ein örtlicher Potentialausgleich stellt eine zusätzliche Verbindung berührbarer metallischer Teile mit dem Schutzleiter und der Erde her und verringert verbleibende Potentialunterschiede.
• Eine Schutzisolierung (Schutzklasse II) verhindert den direkten Kontakt zum Metallgehäuse, entweder durch ein Kunststoffgehäuse oder durch eine zusätzliche Isolierung im Innern.

Prüfung

Zur Funktionsprüfung wird der Widerstand zwischen Netzanschluss PE und metallischem Gehäuse nach den Normen EN 60335 und EN 60204 gemessen. Dazu dient ein Schutzleiterprüfgerät.

Bei Geräten und deren Anschlussleitungen muss der Widerstand bei Leitungslängen bis 5 m Länge kleiner als 0,3 Ohm sein. Dieser Wert erhöht sich um 0,1 Ohm je weitere 7,5 m Länge. Maximal darf er 1 Ohm betragen^[1].

In Installationen wird der Schleifenwiderstand (korrekt: die Schleifenimpedanz) gemessen.

Literatur

• Hösl, Ayx, Busch: Die vorschriftsmäßige Elektroinstallation. 18. Auflage. Hüthig, 2003, ISBN 3778529099.:
• Vogt, Schmolke: Elektro-Installation in Wohngebäuden. 6. Auflage. Vde-Verlag, 2005, ISBN 3800728206.:

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.eltha.de/html/pruefvorschriften.html