E-Versorgung und Betriebsmittel. Statische Elektrizität elektrostatische Aufladung und Entladung. Blitzschlag direkte und/oder indirekte Wirkung

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1 Thema: Elektrizität Quelle: Dr. Otto Widetschek, Graz Elektrische Ursachen E-Versorgung und Betriebsmittel (Installationen, Apparate, Geräte) Lichtbogen, Funken, Wärmewirkung Statische Elektrizität elektrostatische Aufladung und Entladung Blitzschlag direkte und/oder indirekte Wirkung Widetschek, Graz 1

2 1. Schockerlebnis Mit 9 Jahren begann ich im Geheimen mit dem elektrischen Strom zu experimentieren. Unglücklicherweise steckte ich zwei Drähte in die Löcher der Strombuchse. 1. Schockerlebnis, wobei ich in Lebensgefahr war! Ein Praxisfall Wahre Brandbegebenheit in einem Einfamilienhaus: Es kam zum Kontakt mit einer blanken E-Leitung Der Feuerwehrmann konnte sich davon nicht mehr lösen (Krampfschwelle) Durch Tritt gerettet worden! 2

3 Film Lichtbogen Lichtbogen Verbrennungen 3

4 Elektrobrände (1) Elektrische Geräte, die Abwärme erzeugen Lampen bei brennbarem Material Quelle: F. Nechutny, Aprilsymposion 2013, Graz Elektrobrände (2) Elektrische Leitungen und Betriebsmittel Leitungsüberlastung Thermische Zerstörung (Überstrom) Isolationsfehler verursacht durch Nageleinschlag Kontaktfehler durch lockere Klemme an einem Stecker Quelle: F. Nechutny, Aprilsymposion 2013, Graz 4

5 Elektrische Wärme Normale Stromstärke Leitungsdraht vergrößert Elektronen im Inneren Kabelbrand Überhöhte Stromstärke Widetschek, Graz Stromkabel (Leitungsdrähte umgeben von einem Kunststoffmantel Beispiel: Kabelrolle Wärme kann nicht abgeführt werden Wärmestau Temperaturerhöhung (Van t Hoff sche Regel) 5

6 Beispiel: EDV-Anlagen Platine EDV-Anlage So klein fängt es an! Hier kann man z. B. mit stationären Gaslöschanlagen den Brandschutz gewährleisten! Der Stromkreis Leitung I = Strom (A) U = Spannung (V) Ver- braucher R = Wider- stand ( ) Batterie Spannungsquelle Widetschek, Graz 6

7 Der Elektrounfall Stromstärke (I) Spannung (U) I Ohm sches Gesetz: I = U/R K I = I 1 + I 2 I 1 I 2 Körperwider- stand (R K ) Widetschek, Graz Körperwiderstand (Mensch) n heinwiderstand i ilo-ohm (k ) Sch K T F ca. 1,3 k Körperwiderstand bei 220 Volt 1,3 kw (1.300 W) Feuchte Haut (F) Trockene Haut (T) Spannung in Volt (V) Widetschek, Graz 7

8 Wirkung des el. Stroms 1mA Wahrnehmbarkeits- schwelle 15 ma Krampfschwelle 50 ma Gefahrenschwelle 100 ma Todesschwelle Widetschek, Graz Kleinspannung Min. Körperwiderstand:... R K = Gefahrenschwelle:... I G = 50 ma Gefahrenspannung:... U G =? U G = R K xi G = x 0,05 = 65 Volt Kleinspannung = 65 Volt Widetschek, Graz 8

9 Wichtige Spannungen Min. Körperwiderstand:... R K = Gefahrenschwelle:... I G = 50 ma Gefahrenspannung:... U G =? U G = R K xi G = x 0,05 = 65 Volt Kleinspannung = 65 Volt Widetschek, Graz Kennzeichnung Hochspannung Vorsicht! Lebensgefahr Widetschek, Graz 9

10 Niederspannungsunfälle durch Berührung von Geräten Widetschek, Graz Strommarken Schreibtisch- lampe Widetschek, Graz Anbohren einer Unterputzleitung 10

11 E-Tod (Niederspannung) Historische Bild Früher und heute! Unglaublich, aber wahr! Widetschek, Graz 11

12 Folgenschwerer Brand 10 kv Campingbus Stubenbergsee Widetschek, Graz Brandlegung, 2 Tote! Widetschek, Graz 12

13 Spannungstrichter 10 Meter Grenze der Näherung bei Hochspannung Spannungstrichter Leitungs- riss Schrittlänge 1 m Schrittspannung wächst bei Annäherung Trichterspannung Widetschek, Graz Schrittspannung Widetschek, Graz Kind auf Elektromast Widetschek, Graz 13

14 Rettungeines Kranführers Widetschek, Graz LKW-Brand, Stmk., 1997 Unzmarkt Widetschek, Graz 14

15 Brandentstehung Brand durch Strom! Ausleger schließt kurz! Widetschek, Graz Stromverletzungen Gesäßverletzungen durch Metallsitz der Maschine Widetschek, Graz 15

16 1. Stromführendes Gerät entfernen Erste Hilfe 2. Lebensrettende Sofortmaßnahmen Wenn es trotzdem zur Berührung kommt: 1. Bleiben Sie im Führerstand! Das gleichzeitige Berühren von Fahrzeug und Boden ist tödlich. 2. Fordern Sie Außenstehende auf, von Fahrzeug und herabhängender Leitung Abstand zu halten! Widetschek, Graz 3. Bringen Sie das Gerät aus dem Gefahren- bereich, durch Herausschwenken, Ausleger verstellen oder Herausfahren. 16

17 Gefahrenherd Trafos Widetschek, Graz Trafobrand (Frohnleiten, Stmk.) 2013 Widetschek, Graz 17

18 Trafobrand (Oberschützen, B) 2013 Isolator- Brand Widetschek, Graz Löschen eines Trafobrandes Feuerwehr- und Zivilschutzschule Steiermark Monsun- Strahlrohr Widetschek, Graz 18

19 Löschen mit Sprühstrahl mind. 5 m Widetschek, Graz Schaum nur bei Spannungsfreiheit! Widetschek, Graz 19

20 Widetschek, Graz Widetschek, Graz 20

21 Elektrostatische Aufladung (1) Elektrostatische Aufladung (2) Die Haare zu Berge stehen lassen! 21

22 Statische Aufladungen Teppich Flüssigkeiten Teppich Ladungen Flüssigkeit Nicht geerdete Leitung Schuhsohle Ladungen Pulverwolke Pulver nicht geerdete Düse Ladungen Ladungen Flüssigkeit Sprühen by OSR Dr. Otto Widetschek Funkeninduktor Durch Reibung zwischen zwei Flächen wird statische Elektri- zität (Ladung) erzeugt. Funken werden gebildet (Durchbruchspannung in Luft: etwa Volt/mm. ca. 2 cm ( Volt) Versuche: Benzin und Aceton brennen! Alkohol und Diesel nicht! 22

23 Widetschek, Graz Richtige Erdung Umfüllbehälter Erdleiter Faßpumpe Faß Brennbare Flüssigeit Widetschek, Graz 23

24 Ex-Schutz Diverse Erdungsmaterialien für die Feuerwehr ( Widetschek, Graz Kennzeichnungen Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EN ) Antistatisches Schuhwerk benutzen (EN ISO 7010) Metallbeschlagenes Schuhwerk verboten (EN ISO 7010) y Dr. Otto Widetschek, Graz 24

25 Historisches Experiment Blitze - elektrische Kraftmeier Funke 1752 Drachenversuch von Benjamin Franklin Widetschek, Graz Blitze elektrische Kraftmeier Spannungen bis 30 Millionen Volt Stromstärken bis Ampere Millionenfacher Todesstrom Widetschek, Graz 25

26 Widetschek, Graz Faraday scher Käfig Widetschek, Graz 26

27 Film Statische Elektrizität Ende des Vortrags Danke! 27