Kriechstrom im Stallbau

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1 Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Kriechstrom im Stallbau Pascal Savary Weiterbildungskurs für Baufachleute Tänikon, 17./18. November 2009

2 Gliederung Problemstellung Definition Auswirkungen auf das Tier Potenzialausgleich Ursachen von Kriechstrom Geplante Untersuchung an ART 2

3 Symptome Hohe Zellzahl, Mastitis Milchejektionsstörung Milchleistung nimmt ab Kühe gehen nicht freiwillig in den Melkstand Koten vor dem Betreten des Melkstandes bzw. während des Melkens Kühe sind während des Melkens unruhig und schlagen das Melkzeug ab 3

4 Mehrere Ursachen Melkanlage Hygiene (Melken, Liegeboxen ) Fütterung Kriechstrom 4

5 Kriechstrom Elektrische Spannung (V) zwischen Stallbereichen, die von einer Kuh berührt werden. Diese Spannung kann dazu führen, dass elektrischer Strom (A) durch die Kuh fliesst und sie belastet. Die Tiere reagieren auf den elektrischen Strom und nicht auf die Spannung. Quelle: Hydro-Québec,

6 Physiologische Auswirkungen von Strom beim Mensch Stromstärke 1 ma 1 ma 15 ma 15 ma 50 ma 100 ma Physiologische Auswirkungen Wahrnehmbarkeitsschwelle: kaum. Muskelverkrampfungen treten auf. Stromeinfluss kann auch über längere Zeit ertragen werden. Loslassschwelle. Leiter kann nicht mehr losgelassen werden. Kann nur kurzfristig ertragen werden. Gefahrenschwelle. Bewusstlosigkeit. Tödliche Wirkung des Stroms. Die Tabelle gilt für Wechselstrom von ca Hz (nach IEC ). 6

7 Physiologische Auswirkungen von Strom auf die Kuh Bei der Kuh gelten ähnliche Schwellenwerte Reaktionen meist bei > 5 ma Ab 1 ma sind Verhaltensänderungen möglich, aber kein Effekt auf Milchabgabe und Eutergesundheit Quelle: Lefcourt,

8 Physiologische Auswirkungen von Strom auf die Kuh Quelle: Lefcourt,

9 Unterschied zwischen Kuh und Mensch Die Ersatzwiderstand ist bei der Kuh deutlich niedriger: 500 Ω 500 Ω >1000 Ω > Ω Quelle: The Merck Veterinary Manual,

10 Unterschied zwischen Kuh und Mensch Die Ersatzwiderstand ist bei der Kuh deutlich niedriger: elektrisch er Strom (I) = Spannung (U) Widers tand (R) Aus diesem Grund kann mehr Strom durch die Kuh fliessen 10

11 Prinzip des Stromflusses Korrekter Potenzialausgleich Ungenügender/kein Potenzialausgleich 20 ma 20 ma 500 Ω 500 Ω 5 Ω 1000 Ω 0.2 ma 19.8 ma 13.4 ma 6.6 ma 11

12 Potenzialausgleich Ziel = Beseitigen von Spannungen (V) zwischen Schutzleitern (PEN- und Null-Leitern), leitfähigen Rohrleitungen und leitfähigen Gebäudeteilen sowie zwischen Rohrleitungen und Gebäudeteilen untereinander Quelle: Hillenbrand 12

13 Potenzialausgleich Blitzschutzerder Blitzschutz Fundamenterder PA-Schiene Metallteile der Gebäudekonstruktion Rohrsystem Isolierstücke Hauptwasserrohr Hauptgasrohr Schema: Hillenbrand 13

14 Potenzialausgleich Zeichnung: Huneke 14

15 Ursachen für Kriechstrom Wechselstrom aus: dem Stromrückfluss zur Quelle (Transformator) über die Erde!!! defekten Stromkabel oder Geräten Nähe einer Hochspannungsleitung oder einer Bahnlinie Gleichstrom bei der Verwendung von verschiedenen Metallarten (Stahl, Kupfer, Aluminium) Quelle: Feuille technique

16 Ursachen für Kriechstrom 16

17 Geplante Untersuchung an ART Gemäss einer Umfrage von ART haben 10 % der befragten Betriebe erwiesenermassen Kriechstrom im Melkstand vermuten 10 % der befragten Betriebe Kriechstrom im Melkstand als Ursache für die Melkprobleme 10 % + 10 % = 20 % der Betriebe haben Probleme während des Melkens (Mastitis, Milchejektionsstörungen...) Diagnostikmethode Ursache für die Melkprobleme? 17

18 Diagnostik Quelle: La Gruyère du 18 avril

19 Diagnostik Messpunkte 2.8 ma ma Zeichnung: Huneke 19

20 Diagnostik Messpunkte Punkt zu Punkt Methode Punkt zu Erdung Methode Jeweils mit Widerstand 500 Ohm Zeichnung: Huneke 20

21 Ziele der Untersuchung Standardisierte Methode zur Diagnostik tatsächliche elektrische Ströme (ma), die durch die Kuh fliessen Messung des Kriechstroms über längere Zeit (mind. 24 Stunden) Systematische Analyse der möglichen Ursachen für Melkprobleme Auswirkung von Kriechstrom auf das Wohlbefinden von Kühen 21