Elektrische Erdung und Messgeräte: Alles, was Sie wissen müssen

Jedes Haus benötigt ein zuverlässiges Erdungssystem – aber beinhaltet das auch das elektrische Messgerät?

Die Erdung ist ein entscheidendes Sicherheitsmerkmal, das Menschen und elektrische Geräte vor gefährlichen Stromschlägen und Überspannungen schützt, indem überschüssige elektrische Ladungen kontrolliert in die Erde abgeleitet werden. In elektrischen Schaltungen finden sich in der Regel drei Leitungen: der heiße Leiter, der neutrale Leiter und die Erdungsleitung. Während der heiße Leiter den Strom aus der Quelle führt, sorgt der neutrale Leiter für den Rückfluss, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

Unfälle können jedoch auftreten: Wenn der heiße Leiter beschädigt ist oder unterbrochen wird, kann der Strom durch das Metallgehäuse eines Geräts fließen. Berührt man dieses Gehäuse, besteht die Gefahr eines tödlichen Stromschlags. Laut Neta World sind bereits 10 mA Stromstärke ausreichend, um Verletzungen hervorzurufen. Selbst bei niedriger Spannung kann ein Stromschlag lebensgefährlich sein, besonders wenn er das Herzrhythmus stört.

Die Erdung sorgt dafür, überschüssige Spannung bei Blitzeinschlägen oder Überlastungen sicher abzuleiten. Ein herkömmliches Erdungssystem besteht aus:

• Erdungsstange: Diese Stange leitet die Überspannung in die Erde ab. Hersteller verwenden dafür meist Kupfer wegen seiner hervorragenden Leitfähigkeit. Die Stangen sind typischerweise zwischen 2,5 und 3 Metern (8-10 Fuß) lang.
• Erdungsdraht: Diese Leitung verbindet die Service-Bodenverbindung mit der Erdungsstange. Kupfer wird aufgrund seiner Zuverlässigkeit und guten Leitfähigkeit bevorzugt.
• Erdungsklemmen: Sie verbinden den Erdungsdraht fest mit der Erdungsstange.

Elektrometer und die Bedeutung der richtigen Erdung

Das Nspek-Messgerät verwendet ein Schaltbild, das einen Erdungsleiter zwischen dem Service-Drop, dem Messgerät und dem Service-Abschalter zeigt. Das deutet darauf hin, dass der elektrische Messgerät eine Erdung benötigt. Hier einige wichtige Punkte dazu:

• Beste Praxis: Es ist ratsam, alle Messgeräte mit einem festen Erdungssystem zu versehen. Das bedeutet jedoch nicht, dass das Messgerät immer eine separate Erdung braucht – insbesondere, wenn es in der Nähe des Versorgungsanschlusses installiert wird.
• Entfernung zum Serviceeingang: Bei Messgeräten, die mehrere Meter vom Hauptanschluss entfernt sind, ist eine Erdung notwendig, um das Potential zwischen Erde und Gehäuse auszugleichen. Dies ist besonders bei Fehlerfällen wichtig.
• Erdung des Neutralleiters: Der Erdungsleiter wird an den Neutralleiter angeschlossen, ebenso wie an die Erdungselektroden des Serviceeingangs. Dabei ist zu beachten, dass die Erdungsleitung im Normalbetrieb keinen Strom führt – sie ist nur im Fehlerfall aktiv.
• Parallele Strompfade und Sicherheitsrisiken: Wenn Strom vom Neutralleiter auch durch die Erdungsleitung fließt, kann dies auf falsche Verkabelung oder schlechte Verbindungen hindeuten. Es besteht die Gefahr, dass Gehäusepotenziale ansteigen und Stromschläge verursachen.
• Fachgerechte Installation: Bei Zweifeln sollte ein Fachmann hinzugezogen werden. Unsachgemäße Verkabelung kann Brandgefahren und Stromschläge verursachen. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Erdungsleitung korrekt dimensioniert ist.
• Überprüfung der Messgeräte: Stellen Sie sicher, dass das Messgerät mit dem richtigen Erdungsanschluss verbunden ist, um eine sichere und zuverlässige Funktion zu gewährleisten.

Was sagt das Gesetz über elektrische Zähler und Erdung?

• Manipulation verboten: Es ist illegal, an einem elektrischen Messgerät Änderungen vorzunehmen. Bei Fragen zum Erdungsstatus sollten Sie das örtliche Versorgungsunternehmen kontaktieren. Manipulationen können zu Strafmaßnahmen führen.
• Installation durch Fachpersonal: Das Messgerät wird vom Energieversorger installiert. Es enthält in der Regel zwei stromführende Leiter und einen Neutralleiter. Der Anschluss an die Erdung erfolgt meist am Neutralleiterbus, der mit der Erdungsstange verbunden ist.
• Funktion der Erdungsleitung: Das Erdungskabel ist grundsätzlich notwendig, um im Fehlerfall das System sicher abzuschalten. Es kann jedoch ohne Erdungsleitung funktionieren, was jedoch nicht empfohlen wird, da dies die Sicherheit beeinträchtigt.
• Rechtliche Vorgaben: Der National Electrical Code (NEC) verlangt, dass leitfähige Materialien geerdet werden, um Energie im Fehlerfall sicher abzuleiten. Die örtlichen Vorschriften können zusätzliche Anforderungen enthalten.
• Praktische Hinweise: Elektriker sollten eine 4-AWG-Kupferleitung verwenden, um die Messbasis sicher zu erden. Die Erdungstange sollte mindestens 8 Fuß lang sein und fest im Boden verankert werden. Die Inspektion prüft die korrekte Installation gründlich.

Wie man elektrische Paneele und Messbasen richtig erden

• Kontaktieren Sie das Energieversorgungsunternehmen, um das Messgerät temporär entfernen zu lassen.
• Identifizieren Sie die große geerdete Anschlussklemme (Lug) am Messgerät.
• Führen Sie das Ende des Erdungsdrahtes durch das Loch am Boden des Messgeräts.
• Streifen Sie etwa ½ Zoll Isolierung vom Draht ab und befestigen Sie ihn unter der geerdeten Lug.
• Graben Sie einen etwa drei Zoll tiefen Graben unterhalb des Messgeräts, um die Erdungsstange zu platzieren.
• Schieben Sie die geerdete Stange in das Loch und schlagen Sie sie vorsichtig mit einem Hammer ein, bis nur noch einige Zentimeter über dem Boden sichtbar sind.
• Verbinden Sie die Erdungsstange mit der Klemme am Erdungsdraht und ziehen Sie sie fest.
• Führen Sie das andere Ende des Erdungsdrahtes unter die Erdungsstange und befestigen Sie es an der Klemme, um eine sichere Verbindung herzustellen.