Erdungsleiter: Was ist das und wie berechnet man ihn?
Die Methode, nicht stromführende Teile an die Erde oder den Boden anzuschließen, wie zum Beispiel den metallenen Rahmen eines elektrischen Geräts oder bestimmte elektrische Komponenten eines Stromsystems, wie den Neutralpunkt eines sternförmig verbundenen Systems, wird als Erdung bezeichnet, auch bekannt als Verbindung zur Erde.
Um Unfälle und Schäden an den Geräten des Systems zu vermeiden, sollten elektrische Systeme immer geerdet sein.
Dieser Beitrag wird Erdleiter und die Bestimmung der geeigneten Größe für einen Erdleiter basierend auf der Nachfrage besprechen.
Was bedeutet der Begriff „Erdleiter“?
Im Kontext eines elektrischen Systems bezieht sich der Begriff „Erdleiter“ auf ein Kabel oder einen Leiter, der speziell mit dem Boden (oder) der Erde verbunden ist. Erdkabel, Erdleitung und Erdleiter sind alternative Bezeichnungen für dieselbe Komponente.
Der Gehäuse- oder äußere metallene Körper eines elektrischen Geräts ist oft an einem Ende des Erdleiters angeschlossen, während das andere Ende an den Boden angeschlossen ist. Der Erdleiter wird dann mit der Erde verbunden. Der Hauptzweck des Erdleiters ist der Schutz vor Unfällen und Schäden, die aufgrund von Fehlfunktionen im elektrischen System entstehen könnten. Wenn alles wie vorgesehen funktioniert, fließt kein Strom durch das Erdkabel.
Der Erdleiter wird so ausgewählt, dass er bei nicht optimalen Bedingungen einen Pfad mit sehr geringem Widerstand für den Fluss starker elektrischer Ströme bereitstellt. Als Ergebnis bietet der Erdleiter dem Fehlerstrom einen alternativen Pfad mit niedrigem Widerstand.
Daher fließen bei Problemen mit einem elektrischen Gerät Leckströme durch den metallenen Körper des Geräts. Leckströme könnten über das Erdkabel fließen, wenn ein Erdleiter zwischen dem Gerät und der Erde installiert wurde. Dies würde verhindern, dass Leckströme durch den Körper einer Person oder andere nicht stromführende Teile des Geräts fließen.
Farbcodierung des Erdleiters
Der Erdleiter ist fast immer ein unverkabeltes Kabel, was bedeutet, dass es keine isolierende Hülle von irgendeinem Typ oder Farbe hat. Dies ist in vielen Fällen die Situation.
Allerdings wird das isolierte Kabel in verschiedenen Anwendungen als Erdleiter verwendet; daher muss die Farbe der Isolierungshülle grün oder grün mit gelben Streifen sein.
Die Farbe der Isolierungshülle des Kabels, das als Erdleiter verwendet wird, ist in verschiedenen Normen als grün-gelb gestreift festgelegt. Diese Normen umfassen:
IEC-60446,
BS-7671, und
AS/NZS 3000:2007 3.8.3, unter anderem.
Auf der anderen Seite wird in Ländern wie
Indien,
Kanada, und
Brasilien,
das Erdleiterkabel mit grüner Isolierung verwendet.
Berechnung zur Ermittlung der Größe eines Erdleiters
Die Funktion des Erdleiters besteht darin, einen Pfad für den Fluss des elektrischen Stroms mit extrem geringem Widerstand bereitzustellen, wenn eine Fehlerbedingung vorliegt.
Dadurch wird die Spannung am Gehäuse oder am Körper des elektrischen Geräts auf Null gesenkt. Aus diesem Grund ist es notwendig, für eine spezifische Anwendung ein Kabel mit angemessener Größe für den Erdleiter auszuwählen, und die Größe des Kabels sollte nach dem Fehlerstrom-Rating des Systems bestimmt werden.
Bei der Auswahl der Größe eines Erdleiters für reale Anwendungen ist es Standardverfahren, die Regel zu befolgen, dass die Stromkapazität des Leiters nicht weniger als 25% der Kapazität des Phasenleiters oder des Überstromschutzes betragen darf.
Der National Electrical Code (NEC) stellt die folgende Tabelle zur Verfügung, die bei der Bestimmung der Mindestgröße des zu verwendenden Erdleiters hilft.
