Elektrischer Schlag: Definition, Gefahrenfaktoren und Schutzmaßnahmen

Definition des elektrischen Schlags (Kontaktstrom)

Der elektrische Schlag (Kontaktstrom) ist definiert als die Wahrscheinlichkeit, dass der menschliche Körper eine Potentialdifferenz durchläuft, was zu einem Stromfluss führt. Damit Strom durch den menschlichen Körper fließt, muss eine Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten des Körpers bestehen. Der Stromkreis schließt sich über die Erde (die Verbindung des Neutralleiters zum Boden) und den Phasenleiter, der über die Hand der Person den Körper berührt.

Faktoren bei einem Elektrounfall

Zwei Hauptaspekte sind bei einem Elektrounfall zu beachten:

1. Jeder unbeabsichtigte Kontakt entspricht einem Übergangszustand.
2. Der Grad der Gefährdung hängt von der Wellenform ab.

Faktoren, die bei Elektrounfällen eine Rolle spielen:

• Wert der Stromstärke (Intensität)
• Wert der Spannung
• Zeit (Dauer des Kontakts)
• Impedanz des menschlichen Körpers
• Weg des Stroms (Strompfad)
• Art des Stroms (Gleichstrom/Wechselstrom)
• Wert der Frequenz
• Reaktion des Organismus

Wert der Stromstärke (Intensität)

Dies ist der maximale Strom, den eine Person sicher tolerieren kann. Bei Wechselstrom (AC) müssen die Werte (Mittelwert, Effektivwert oder Spitzenwert) berücksichtigt werden, da die Wellenform unregelmäßig ist und vom Phasenwert zum Zeitpunkt des Kontakts abhängt.

Spannungswerte

Die Spannung, die auf den Körper einwirkt, ist der Wert, der den Stromfluss bei einer Potentialdifferenz verursacht. Die RBT (Regulierung für Niederspannung) legt folgende Sicherheitsspannungen fest: 24V bis 50V in feuchten Räumen und in anderen Fällen.

Dauer des Stromdurchgangs (Zeit)

Die Zeit wird als absolute Schwelle definiert und stellt die maximale Dauer dar, die eine Person den Stromkontakt aushalten kann.

Impedanz des menschlichen Körpers

Die verschiedenen Teile des menschlichen Körpers besitzen eine Impedanz, die hauptsächlich vom Strompfad, der Kontaktfläche und der Temperatur abhängt.

Weg des Stroms (Strompfad)

Elektrischer Strom folgt dem Weg des geringsten Widerstandes. Die Auswirkungen auf die Organe hängen davon ab, welchen Weg der Strom durch den Körper nimmt.

Frequenz

Je höher die Frequenz des Wechselstroms (AC), desto geringer sind die Auswirkungen. Im Gegensatz dazu sind Netzfrequenzen von 50 / 60 Hz fatal. Bei Gleichstrom (DC) sind die Intensitätswerte für den gleichen Strom weniger gefährlich als bei Wechselstrom (AC).

Schutzmaßnahmen: Schutz durch Abstand

Dieser Schutz garantiert keinen umfassenden Schutz. Elektrische Betriebsräume sind nur für autorisiertes Personal zugänglich.

• Abdeckungen verhindern ein versehentliches Berühren aktiver Teile.
• Der Grad der Zugänglichkeit definiert den Bereich, in dem sich Personen aufhalten oder bewegen können und dessen Grenzen nicht erreicht werden dürfen.
• Wenn der Raum, in dem sich Personen aufhalten, ein Hindernis aufweist, beginnt die Begrenzung des Zugänglichkeitsvolumens an diesem Hindernis.
• An Orten, an denen sehr lange oder sperrige leitfähige Gegenstände gehandhabt werden, sollten die Sicherheitsabstände unter Berücksichtigung der Größe dieser Objekte erhöht werden.

Schutz gegen direktes und indirektes Berühren

Dieser Schutz erfolgt durch die Verwendung von Sicherheitskleinspannung (SELV), die folgende Bedingungen erfüllen muss:

• Nennspannung im Bereich I.
• Sichere Stromversorgung (MBTS).
• Der Anzeigeschaltkreis muss diese Norm erfüllen.

Methoden zum Schutz gegen direktes Berühren

Schutz gegen direktes Berühren umfasst Maßnahmen zum Schutz der aktiven Teile elektrischer Betriebsmittel. Häufig verwendete Mittel sind:

1. Schutz durch Isolierung aktiver Teile

Aktive Teile müssen mit einer Isolierung abgedeckt werden, die nur durch Zerstörung entfernt werden kann.

2. Schutz durch Gehäuse oder Abdeckungen

Aktive Teile müssen innerhalb von Gehäusen oder Abdeckungen angebracht werden (z. B. Schutzgehäuse).

3. Schutz durch Hindernisse

Diese garantieren keinen vollständigen Schutz und ihre Anwendung ist begrenzt. Hindernisse dienen dazu, ein versehentliches Berühren aktiver Teile zu verhindern.

4. Schutz durch Anordnung außerhalb der Reichweite (Abstand)

Garantiert keinen umfassenden Schutz, dient aber zur Vermeidung versehentlicher Kontakte.

5. Zusätzlicher Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD)

Dient zur Ergänzung weiterer Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren. Wird im Falle eines Versagens anderer Schutzmaßnahmen oder bei Fahrlässigkeit des Benutzers eingesetzt.

Physiologische Auswirkungen des elektrischen Stroms

Diese Phänomene hängen vom Stromwert ab und können zum Tod oder zu schweren Unfällen führen.

Wahrnehmungsschwelle (Perception Threshold)

Der minimale elektrische Strom, den eine Person gerade noch wahrnehmen kann.

Loslass-Stromgrenze (Muscular Strombegrenzung)

Der maximale Intensitätswert, bei dem eine Person die Elektrode noch loslassen kann. Bei Wechselstrom (AC): 16 mA. Bei Gleichstrom (DC): 76 mA.

Muskelschutzschwelle

Führt zu einer heftigen Kontraktion der Streckmuskeln, wodurch die Person vom Leiter weggeschleudert wird. (Die Person ist nicht mehr fähig, den Leiter aktiv loszulassen, wird aber durch die Kontraktion weggestoßen). Wenn die Atemmuskulatur kontrahiert, tritt Asphyxie (Erstickung) ein.

Kammerflimmern (VF)

Ist eine unabhängige Aktion der Herzmuskelfasern, die eine unkoordinierte Kontraktion verursacht und zur sofortigen Einstellung der physiologischen Herzaktivität führt.

Kammerflimmern-Schwelle

Die Grenzwerte für Menschen sind wie folgt festgelegt:

• Kurze Zeiträume (10 bis 100 ms): 400 mA bis 500 mA.
• Länger als 1 Sekunde: bis zu 50 mA.

Weitere Auswirkungen

Es gibt andere Phänomene, die zum Tod führen können, darunter:

• Hirntrauma
• Blockade der Epiglottis (Kehldeckel)
• Laryngospasmus (Krampf des Kehlkopfs)
• Totaler Schock
• Verbrennungen, die sich auf zweierlei Weise manifestieren können:
  • Indirekt (durch Kurzschluss bedingt): Verletzungen durch Lichtbogenverbrennungen.
  • Direkt (durch Stromfluss): Interne und externe Verbrennungen.