Kriechstrom. Induktiver Strom. Strom im Boden oder leitfähigen Gebäudeteilen, ausgehend von geerdeten elektrischen Einrichtungen

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1 Kriechstromprobleme auf Milchproduktionsbetrieben SuisseTier 2013

2 Elektrische Immissionen Definitionen Kriechstrom Leckstrom auf isolierten Leitern Streustrom / Ausgleichsstrom Strom im Boden oder leitfähigen Gebäudeteilen, ausgehend von geerdeten elektrischen Einrichtungen Induktiver Strom Verursacht durch Magnetfelder (Wechselwirkung) 2

3 Grundlagen U = R -I Spannung (U) wird in Volt gemessen und zeigt die unterschiedliche elektrische Ladung zwischen zwei Polen an. Stromstärke (I) wird in Ampère (A) resp. Milliampère (ma) gemessen. Damit Strom fliessen kann, muss ein Leiter die beiden unterschiedlichen Pole verbinden. Widerstand (R) wird in Ohm gemessen, gibt Auskunft über die Leitfähigkeit 3

4 Stallbau 4

5 Symptome Tiere wollen Melkstand nicht betreten Unruhe, Harnen, Koten Ziehen Schwanz an, stellen Ohren Schlechter Ausmelkgrad Schwankende Zellzahlen Chronische oder akute Euterentzündungen Wechselwirkung mit der Melkanlage Symptome nicht immer offensichtlich 5

6 Besonderheiten Milchkuh und Milchgewinnung g Kühe haben einen tiefen Widerstand (500 Ohm, einzelne Tiere auch weniger) Kühe können eine grössere Schrittspannung abgreifen Kühe können leitfähige Bauteile mit Schleimhäuten berühren (Flotzmaul, Zitzen) 6

7 Was stört die Kuh? Potentialdifferenzen (Schema: A. Rosser) Grenzwerte Kuh: Strom: 1 ma Spannung : 1 V 7

8 Ungenügender Potentialausgleich Fehlende oder korrodierte Verbindungen 8

9 Korrodierte Verbindung 9

10 Potentialdifferenzen am Eingang in den Melkstand 10

11 Streu- und Ausgleichsströme Trotz einwandfreier Erdung und Potentialausgleich können Probleme auftreten Bei hoher Belastung an Streustrom auf leitfähigen Gebäudeteilen und Installationen 11

12 Induktion Ein Wechselmagnetfeld erzeugt auf erzeugt auf einem Leiter eine Spannung. Wird dieser geschlossen, fliesst Strom. Trafos an armierter Betonwand Dahinter Ausgang des Melk- standes Direkter Einfluss der Felder? 12

13 Entstehung Streuströme L1-3 PEN Verbindungsstelle PE und N Hier kann Strom auf Schutzleiter fliessen oder umgekehrt 13

14 Streu- und Ausgleichsströme: Entstehung Strom geht vollständig zum Trafo zurück, sucht sich dabei den Weg des geringsten g Widerstandes Allenfalls ist die Erdung des Gebäude besser als die des Netzes Streustrom kann auch von aussen via Erdreich ins Gebäude gelangen (z.b. Bahnstrom) 14

15 Ausgleichsströme Durch «Vermaschung» von Stalleinrichtungen inkl. Melkstand, Potentialausgleich, Blitzschutz, Fundament, Wasserleitungen etc. wird Streustrom verstärkt (Schlaufenbildung, viele Widerstände in Serie oder parallel geschaltet) Ausgleichsströme zwischen einzelnen Gebäuden Vermaschung verschiedener Stromkreise (Haus-Stall, alter/ neuer Gebäudeteil) Veraltete t Elektroinstallationen t ll ti (TNC) begünstigen Streuströme t 15

16 Stromfluss auf Schutzleitern und Erdungen 16

17 Streustrom auf Melkstandgerüst 17

18 Wasserleitungen 18

19 Folge von Streuströmen: Schrittspannungen 19

20 Verhinderung von Streuströmen: Zentraler Erdungspunkt ohne Vermaschungen (A.Moser, ESTI) Eine einzige Verbindung zwischen PEN-Leiter und Potentialausgleich 20

21 Verhinderung von Streuströmen: Abgrenzeinheit 21

22 Massnahmen Elektrische Installation inkl. Potentialausgleich und Erdung überprüfen lassen Bei Streuströmen: Herkunft des Stroms abklären (Leckstrom, Induktion, Rückfluss vom Netz ) Leiterschlaufen vermeiden (Potentialausgleich anpassen) Allenfalls TT-Netz machen (Betrieb vom Netz trennen, bei alten vermaschten Einrichtungen) Einsatz von Diodenabgrenzeinheit / Trennung Blitzableiter abklären 22

23 Um- und Neubauten Planung der Erdung und Potentialausgleich bei Neu- und Umbauten (Sternförmige Erdung mit zentralem Erdungspunkt) Nicht planlos alles vermaschen, was nicht mehr getrennt werden kann Verwendung von Faserbeton oder Glasfaserarmierungen in Melkständen Trafos nicht in der Nähe der Tiere montieren (Induktion) 23

24 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!