physik (Subject) / Gefahren durch elektrischen Strom (Lesson)

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• Warum ist das Arbeiten an Teilen, die unter Spannung stehen, verboten? Weil Betriebsspannungen über 50 V Wechselspannung oder 120 V Gleichspannung schwere körperliche Schäden hervorrufen können.
• Unter welchen Bedingungen ist das Arbeiten an Teilen, die unter Spannung stehen gestattet? aus wichtigen Gründen (z.B. großer wirtschaftlicher Schaden, langer Stromausfall) und nur von Elektrofachkräften mit Zusatzausbildung, nicht von Auszubildenden
• Wie lauten die 5 Sicherheitsregeln? 1. Freischalten (Abschalten der Spannung durch Herausdrehen der Sicherungen oder Abschalten des Leitungsschutzschalters)2.Gegen Wiedereinschalten sichern (z.B. Einsätze der Sicherungen verwahren, Leitungsschalterschloss blockieren)3.Spannungsfreiheit feststellen(überprüfen mit zweipoligem Spannungsprüfer)4.Erden und Kurzschließen (ab 1000V, erst erden, denn die ERDE mit kurzzuschließenden aktiven Teilen verbinden)5.Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken (bei Anlaben unter 1000V genügen isolierende Tücher oder Formstücke, darüber sind zusätzlich Absperrtafeln und Warntafeln erforderlich und zusätzlicher Körperschutz wie Gesichtsschutz und hochisolierende Handschuhe)
• Welche erste Hilfe ist bei Spannungsunfällen erforderlich? 1. der über den Menschen fließende Strom muss unterbrochen werden (bei Niederspannungsanlagen- bis 1000V- durch Abschalten, Netzstecker ziehen, Sicherungen herausdrehen oder Trennen von den leitenden Teilen mittels isoliertem Gegenstand)(bei Hochspannungsanlagen darf dies nur von Elektrofachkräften erfolgen)2.in stabile Seitenlage bringen, bei Atemstillstand Atemspende, bei Herzstillstand Herzdruckmassage durch unterwiesenen Ersthelfer3.Arzt verständigen
• Welche Fehlerarten werden bzgl. der Elektroinstallation an Betriebsmitteln unterschieden? Durch eine beschädigte Isolierung kann das Gehäuse eines Betriebsmittels Spannung gegen den nächsten Erdpunkt annehmen (=Fehlerspannung)Bei allen Fehlerarten beträgt der Fehlerwiderstand nahezu 0 Ohm.(Fehlerstelle hat keinen Widerstand)Körperschluss (leitende Verbindung zwischen einem leitfähigen Teil eines elektrischen Betriebsmittels, welches üblicherweise nicht unter Spannung steht und berührt werden darf und einem leitfähigen Teil.Berührung führt zu elektrischem Schlag) Kurzschluss (leitende Verbindung zwischen gegeneinander unter Spannung stehenden Leitern)Erdschluss (Kontakt eines Leiters/spannungsführenden Teiles zur Erde/einem Schutzleiter/geerdetem Gehäuse)
• Erläutern Sie Funktion, Aufbau und Wirkungsweise eines FI-Schutzschalters FI-Schutzschalter haben die Aufgabe innerhalb einer Zeit von 0,2 bis 0,4s Betriebsmittel allpolig abzuschalten, falls durch einen Isolationsfehler einer gefährliche Berührspannung auftritt.Die aktiven Leiter L1,L2,L3 und N werden durch einen Summenstromwandler geführt. Liegt kein Fehler vor, ist die Summe der Ströme in den Leitern Null, weshalb sich die  die Leiter umgebenden magnetischen Wechselfelder gegenseitig aufheben. Der elektromagnetische Auslöser des Summenstromwandlers löst nicht aus, da keine Spannung induziert. Tritt ein Fehlerstrom auf, ist die Summe der Ströme nicht Null,  magnetisches Wechselfeld induziert Spannung, elektromagnetische Auslöser schaltet Schutzschalter ab.
• Warum ist der elektrische Strom für den Menschen gefährlich? Fast alle menschlichen Organe funktionieren aufgrund elektrischer Impulse, die vom Gehirn ausgehen (ca. 50mV). Von außen kommende Ströme stören die menschlichen Impulse. Fließt ein Strom durch den Menschen, so verkrampfen die Muskeln, man kann die Berührstelle nicht mehr loslassenFließt Wechselstrom über das Herz, so versucht das den schnelleren Impulsen zu folgen, es kommt zu Herzrythmusstörungen oder Herzkammerflimmern (bei 50Hz Netzspannung würde das Herz 50 mal pro Sekunde schlagen), Ausfall der Herztätigkeit, Kreislaufstillstand, Schädigung des Gehirns durch Sauerstoffmangel, Tod
• Wovon hängt die Schwere eines Elektrounfalls ab? Höhe des StromesEinwirkdauer auf den KörperWeg des StromesKörperwiderstand (innerer Widerstand und Übergangswiderständen, sind bei trockener Haut und trockener Kleidung höher als bei feuchter Haut/Kleidung und nassem Boden)

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