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Entfernung Waschbecken und Steckdose

   

Elektrischer ohmscher Widerstand und Spannungsteiler

   

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Zahlenbeispiele

Spannungsteiler, Grundlagen (1)

Spannungsteiler, Experiment 1

Spannungsteiler, Experiment 2

Spannungsteiler, Grundlagen (2)

Stromteiler, Grundlagen

Zusammenfassung + Beispiel

Beispiel 1: Innenwiderstand 1,5V Bat.

Beispiel 2: Innenwiderstand 12V Bat.

Beispiel 3: Vogel auf Leitung

Beispiel 4: Ältere Hauselektrik

Beispiel 5: Lichterkette

Beispiel 6: Transformator

Beispiel 7: Föhn in Badewanne

Beispiel 8: Baden im See bei Gewitter

Beispiel 9: Lügendetektor

Beispiel 10: Lampenkontrolle

Beispiel 11: Hochspannungsleitung

Beispiel 12: Vorglühanlage, Diagnose

Beispiel 13: Blankdraht Durchlauferhitzer

Beispiel 14: Waschbecken und Steckdose

Genaueres zu Stromschlägen

 

Für Duschen und Badewannen gibt es Mindestabstände bezüglich Steckdosen sowie des Betriebs von Elektrogeräten.


Gibt es solche Mindestabstände auch für Waschbecken?

Nein, gibt es Stand 2014 nicht. Die Regelungen sind vereinfacht gesagt so, dass Waschbecken als gewöhnliche Möbel angesehen werden.





Würde man für Waschbecken dieselben Mass-stäbe anlegen wie für Duschen und Badewannen, dann würde Rasieren, Föhnen, usw. am Waschbechen (dort hängt ja normalerweise der Spiegel) sehr erschwert, wenn nicht gar unmöglich gemacht.

Davon abgesehen stellt am Waschbecken nicht die Steckdose selbst, sondern das damit betriebene Gerät die hauptsächliche Gefahr dar.


Eine Steckdose, die sehr nahe über oder seitlich an einem Waschbecken eingebaut ist, muss zwei Voraussetzungen erfüllen:

1.

Schutzart IPx4 oder höher. Für das x kann im Prinzip irgendeine Zahl stehen; typischerweise aber mindestens 2.  Die 2. Ziffer ist hier bedeutend wichtiger und muss mindestens 4, besser jedoch 5 betragen.

4 bedeutet Schutz gegen Spritzwasser aus allen Richtungen, und 5 bedeutet Schutz gegen Strahlwasser aus allen Richtungen.

4 und 5 sind Steckdosen mit Schutzklappe.


2.

Die Steckdose muss über einen Fehlerstrom-Schutzschalter laufen.

Dies ist aufgrund Bestandsschutz bei älteren häuslichen Elektroinstallationen allerdings oft nicht gegeben.

Ein Fehlerstromschutzschalter sollte immer als sicherheitstechnische Rückfallebene angesehen werden, und nicht als Legitimierung für leichtfertiges Verhalten. Man sollte sich also immer so verhalten, als wäre gar kein Fehlerstrom Schutzschalter eingebaut. 


Ferner sollten die Bewohner folgende Regel beachten:


3.

Bei laufendem Wasser oder gefülltem Waschbecken darf nichts in die Steckdose eingesteckt sein und die Klappe muss zu sein, darf also auch nicht defekt sein.

Dies sollte man auch dann beherzigen, wenn die Steckdose deutlich vom Waschbecken entfernt angebracht ist: Denn wenn einem Rasierer, Föhn etc. aus der Hand fallen, oder das Stromkabel sich vom Rasierer löst und ins gefüllte Waschbecken oder ins fliessende Wasser fällt, dann ist ein etwaiger "Sicherheitsabstand" der Steckdose vom Waschbecken völlig nutzlos.


Der wesentliche Unterschied eines Waschbeckens im Vergleich zu Dusche oder Badewanne besteht darin, dass man sich nicht mit dem Körper im Wasser befindet, bzw. man nicht von mehreren Seiten mit Wasser bespritzt wird, oder man mit dem ganzen Körper in dampfgesättigter Luft steht.


Was müsste passieren, damit sich eine Steckdose am Waschbecken zur Gefahr entwickelt?


Szenario 1

Man prustet einen Mund voll Wasser aus 10 cm Entfernung in die Steckdose.

Dieses Szenario hat etwas Ähnlichkeit mit einem Blankdraht Durchlauferhitzer: Dort ist man ebenfalls "stromführendem Wasser" ausgesetzt.


Weitere Annahmen:


a) die Steckdose habe keinen Deckel

b) man trifft nur den stromführenden Leiter

c) Kein  Fehlerstrom-Schutzschalter installiert

d) man steht auf sehr nassem Fussboden


Abschätzung:

Aus dieser Entfernung ist es möglich, einen ununterbrochenen Wasserstrahl zu erzeugen. Der Querschnitt liegt dann bei einigen Quadratzentimetern.

Dieser grosse Querschnitt widerspricht aber grundsätzlich der Annahme a).

Ein entsprechend dünnerer Wasserstrahl dagegen hätte einen wesentlich höheren elektrischen Widerstand zur Folge.

Der elektrische Widerstand eines Menschen hängt wiederum sehr von der Spannung ab, der er ausgesetzt ist (der Mensch ist demnach alles andere als ein ohmscher Widerstand). Bei bester Kontaktierung und 230V liegt der Wert bei wenigen Kiloohm.

Im Falle des Wasserstrahls ist es so, dass die Kontaktierung zwar optimal ist, der Strahl aber gleichzeitig einen Vorwiderstand darstellt, also als Strombegrenzer fungiert.

Die entscheidende Frage ist nun, wieviel Strom bei diesem Gedankenexperiment durch den Menschen fliesst.


e)

Nehmen wir an der Wasserstrahl sei 10 cm lang und habe 1 Quadratzentimeter Durchmesser.


f)

Der spezifische Widerstand von Leitungswasser sei 10.000.000 Ohm*mm2/m (dieser Wert ist eher pessimistisch und aus unterschiedlichen Quellen ermittelt). Zur Veranschaulichung: Eine 1 Meter lange Stange aus Wasser mit 1 Quadratmillimeter Durchmesser hat demnach einen elektrischen Widerstand von 10.000.000 Ohm. Bei nur 10 cm Länge und 1 Quadratzentimeter Querschnitt ergeben sich 10.000 Ohm.


g)

Wenn man den menschlichen Widerstand vernachlässigt ...


h)

... und auch den Übergangswiderstand des nassen Fussbodens vernachlässigt,


dann ergibt sich eine Stromstärke von I = 230V/10.000 Ohm = 23 Miliampere, was einen gehörigen Schrecken verursachen dürfte.


Nun sind die Annahmen insgesamt so gewählt, dass sie sich widersprechen oder zumindest unrealistisch sind. Als Gesamtergebnis kommt dadurch eine viel zu hohe Stromstärke, und dadurch ein zu grosser Schrecken heraus.


Annahme
Einschätzung
Anmerkung
Auswirkung
a)
Steckdose ohne Deckel Leichtsinnig
Widerspricht dem gesunden Menschen- verstand und istobendrein nicht erlaubt
Der Deckel ist wohl der hauptsächliche Sicherheitsfaktor. Ohne Deckel wird dieses Szenario erst möglich.
b)
Strahl trifft nur den stromführenden Leiter Sehr unwahrscheinlich
Äusserstes Geschick nötig. Strahl müsste viel dünner sein als unter d) angenommen.
Resultierende Stromstärke wird deutlich niedriger.
c)
Kein FI installiert
Eher
unwahrscheinlich
Kommt bei vielen älteren Gebäuden vor
FI löst sehr wahrscheinlich aus bevor der mensch etwas merkt.
d)
Steht auf sehr nassem Fussboden
Eher
unwahrscheinlich
Ausschweifende Nässe hindert einen  naturgemäss daran, mit Elektrik umzugehen
Trockener Fussboden verringert die resultierende Stromstärke etwas.
e)
Wasserstrahl- dimensionen
Pessimistisch Siehe a)
Siehe a)
f)
Spezifischer Widerstand von Wasser
Pessimistisch
Wert mindestens Faktor 2  zu niedrig, realistischerweise weit grösser als 2.
Resultierende Stromstärke wird deutlich niedriger.
g)
Menschlicher Widerstand vernachlässigt Pessimistisch Mindestens 1000 Ohm.
Resultierende Stromstärke wird etwas niedriger.
h)
Übergangs- widerstand Fussboden vernachlässigt Pessimistisch Schwer einschätzbar
Resultierende Stromstärke wird etwas niedriger.


Das ganze Szenario wird dadurch noch etwas abgemildert, dass normalerweise nicht der ganze Strom durch die Herzgegend fliesst.


Szenario 2

Man lässt den Wasserhahn voll laufen und versucht mit den Händen, den Strahl zur Steckdose hin umzulenken.


Weitere Annahmen:


a) die Steckdose habe keinen Deckel

b) man trifft nur den stromführenden Leiter

c) Kein  Fehlerstrom-Schutzschalter installiert

d) man steht auf sehr nassem Fussboden

b) zu erfüllen ist wohl nahezu unmöglich.

Dieses Szenario ähnelt dem ersten Szenario. Der Unterschied besteht darin, dass die Kontaktierung des Menschen etwas schlechter ist (Hände statt Mund). 
Wenn die Steckdose sich genau hinter dem Wasserhahn befindet und der Wasserstrahl von der Hand bis zur Steckdose wieder 10 cm lang ist, dann liegen ähnliche Verhältnisse vor wie im ersten Szenario: Der Wasserstrahl wirkt als Vorwiderstand und entschärft die Situation.

Szenario 3
Föhn fällt in halbvolles Waschbecken, und zwar so, dass der 230V~ Leiter innerhalb des Föhns sich im Wasser befindet, der Neutralleiter dagegen nicht. Da das den Föhn umgebende Wasser einen sehr viel grösseren Querschnitt hat als der Wasserstrahl in Szenario 1 und 2, ist auch der Widerstand sehr viel kleiner und bietet deshalb keinen richtigen Schutz mehr.

Weitere Annahmen:

a) Kein  Fehlerstrom-Schutzschalter installiert

b) man steht auf sehr nassem Fussboden

Es dürfte fast egal sein, wo man mit der Hand versehendlich in das Wasser greift; diese Situation ist sehr wahrscheinlich lebensbedrohlich.

Der entscheidende Unterschied im Vergleich zu dem Fall "Föhn fällt in Badewanne" liegt darin, dass im halbvollen Waschbecken nur der 230V~ Leiter das Wasser berührt und somit an jeder Stelle des Wassers effektiv lebensgefährliche 230V anliegen. Das ist beinahe so, als fasste man mit den Fingern direkt an einen 230V~ Leiter.
Läge der Föhn mit beiden Leitern  (230V~ und Neutralleiter) im Waschbecken, dann wären im Wasser 230V~ und Nullpotential innerhalb des Föhns räumlich nahe beieinander, und wahrscheinlich wäre ausserhalb des Föhns kein gefährliches Potential mehr.

Szenario 4
Die Luft ist mit Wasserdampf gesättigt.


Weitere Annahmen:

a) die Steckdose habe keinen Deckel

Steckdose ohne Deckel Leichtsinnig
Widerspricht dem gesunden Menschenverstand und istobendrein nicht erlaubt
Der Deckel ist wohl der hauptsächliche Sicherheitsfaktor. Ohne Deckel wird dieses Szenario erst möglich.

b) Kein  Fehlerstrom-Schutzschalter installiert

c) man steht auf sehr nassem Fussboden

Der Waserdampf selbst wird vermutlich nicht zu einem potentiell gefährlichen Stromleiter, aber auf und in der Steckdose könnte hinreichend viel Wasser kondensieren, sodass sich ein leitender Wasserfilm ergibt, der ...

d) ... den Neutralleiter nicht wesentlich mit abdeckt.

Bei einer mechanisch intakten Steckdose liegen zwischen dem 230V Steckkontakt innerhalb der Steckdose und dem aussen berührbaren Bereich nur einige Millimeter. Ein nennenswerter leitender Querschnitt des Wasserfilms kann sich dadurch ergeben, dass sich eine Reihe von Tropfen bildet. Eine durchfeuchtete Wand um die Steckdose herum kann die Lage weiterhin verschärfen.
berührt man nun die Steckdose aussen, dann kann das beinahe wieder so sein,  als fasste man mit den Fingern direkt an einen 230V~ Leiter.

Die folgende Tabelle fasst zusammen, wie sich die beiden Schutzebenen "Steckdosen-Deckel" und Fehlerstrom-Schutzschalter auf die Szenarien auswirken.


Szenario
Wirksamkeit Steckdosendeckel
Wirksamkeit Fehlerstrom- Schutzschalter
1
Wasser in die Steckdose prusten
Sichere Situation
Wahrscheinlich sichere Situation
2
Wasserstrahl zur Steckdose hinlenken
Sichere Situation Wahrscheinlich sichere Situation
3
Föhn in halbvollem Waschbecken
Wirkungslos
Sichere Situation
4
Wasserdampf- gesättigte Luft
Sichere Situation Sehr wahrscheinlich sichere Situation,
da die Schutzerde-Kontakte ins Freie herausragen.

Die Tabelle lässt erkennen, dass der Steckdosendeckel im Grunde den wichtigeren Schutzfaktor darstellt (Spritzer), der Fehlerstrom-Schutzschalter dagegen vor Leichtsinn schützt.

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