Ein Beitrag zur rechnerischen Bestimmung von ...
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Diplomarbeit Grundlagen<br />
Für die Spannung U(rx) in [V] zwischen der<br />
Halbkugeloberfläche (Radius R) und einer<br />
Schale mit dem Radius rx erhält man: dU = E(<br />
r)<br />
⋅ dr<br />
rx<br />
rx<br />
rx<br />
I<br />
I<br />
E<br />
E ⎛ 1⎞<br />
I E ⎛ 1 1 ⎞<br />
U( rx)<br />
= E r dr<br />
dr<br />
⎜ ⎟ = IE<br />
⋅ RE<br />
∫ ( ) ⋅ = ∫ ⋅ ρ ⋅ = ⋅ ⋅ − = ⋅ ⋅ −<br />
2 ρ<br />
R rx<br />
R<br />
R ⋅ ⋅ r<br />
⎜ ⎟ ρ<br />
2 π<br />
2⋅<br />
π<br />
2⋅π<br />
r<br />
⎝ ⎠<br />
⎝ ⎠ R<br />
Somit ergibt sich für den Erdungswiderstand<br />
RE (rx) in [Ω]:<br />
Den Ausbreitungswiderstand RA in [Ω] erhält<br />
RE(<br />
rx)<br />
=<br />
ρ ⎛ 1 1 ⎞<br />
⋅⎜<br />
− ⎟<br />
2⋅<br />
π ⎝ R rx<br />
⎠<br />
RA =<br />
man wenn man rx nach ∞ gehen lässt : 2⋅<br />
π ⋅ R<br />
Die Spannung eines Erders gegen einen<br />
unendlich weit entfernten Punkt<br />
(Bezugserde) nennt man Erdungsspannung<br />
UE in [V] (siehe Abbildung 3) : E E A<br />
2.1.4. Ausführungen <strong>von</strong> Erdern (Tiefenerder,<br />
Oberflächenerder, Fundamenterder)<br />
Gabbauer Anton Seite 6<br />
ρ<br />
U = I ⋅ R<br />
Die geforderten Materialien für Erder werden in erster Linie durch die Beständigkeit<br />
gegen Korrosionen bestimmt. Die geometrischen Abmessungen hingegen,<br />
werden durch die Stromtragfähigkeit bestimmt (siehe ÖVE EH41-§10/11). Es wird<br />
vor allem feuerverzinkter Band- oder Rundstahl verwendet.<br />
Laut ÖVE/ON E8001-1 ist Stahl (in der neuen Vorschrift ist auch Edelstahl<br />
V4A in der Tabelle angeführt) oder Kupfer als Material zu verwenden, soweit<br />
nicht örtlliche Verhältnisse (z.B. in chemischen Betrieben) einen anderen<br />
Werkstoff bedingen.<br />
Korrosion: <strong>Ein</strong> Erder ist dann ausreichend korrosionsbeständig, wenn er für<br />
mindestens 10 Jahre eine zuverlässige Erdung sicherstellen kann. Besonders<br />
große Probleme treten für einen feuerverzinkten Stahlerder in Verbindung mit<br />
Kupfererdern auf. In dieser Kombination wird der verzinkte Stahlerder in kürzester<br />
Zeit (3-5 Jahre) „aufgefressen“. Abhilfe für dieses Problem, das speziell in Städten<br />
mit Gleichstrombahnen (U-Bahn, Straßenbahn) auftritt, können nur Erder aus<br />
rostfreiem Stahl (Nirosta), Kupfererder oder ordnungsgemäß verlegte<br />
Fundamenterder (Verlegung in Beton B225) bieten.
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