Spannung zwischen N und PE bzw. zwischen L und PE

Hallo!

Bei einem älteren Gebäude, dessen gewerblicher Teil im Erdgeschoss größtenteils aufgelassen wurde, hat sich ein Bewohner beschwert, weil er immer einen kleinen elektrischen Schlag bekommt, sobald er den Metallteil eines Elektrogerätes berührt (Nachttischlampe, Elektroherd, Dunstabzugshaube, Toaster, Wasserkocher usw.)

Es ist eher ein kurzes Brennen, wie wenn man ein statisch aufgeladenes Auto berührt. Also nicht sehr intensiv und auch nur zu spüren, wenn man z.B. barfuß ist.

Messungen haben nun folgende Werte ergeben:

  • Spannung zwischen L und N: schwankt zwischen 237 und 242 V
  • Spannung zwischen L und PE: ebenfalls zwischen 237 und 242 V
  • Spannung zwischen N und PE: schwankt zwischen 2,8 und 4,1 V

Hier zwei Fotos von der Messung zwischen den Kontakten der Steckdose und dem Wasserkocher:

Im Wohnungsverteiler (der ziemlich neu aussieht) ist ein 2-poliger FI-Schutzschalter mit 30 mA von AEG für die Steckdosen installiert, dessen Funktion laut Messung auch in Ordnung ist. Auch die AEG Leitungsschutzschalter für die einzelnen Stromkreise sind OK. Da es sich um ein altes TT-System handelt und vermutlich die Phasen nicht ganz symmetrisch belastet sind, hat ein Elektriker gemeint, dass das im Grunde bei solchen Installationen "normal" und auch nicht wirklich gefährlich sei. 

Ist das tatsächlich so? Gibt es keine Möglichkeit, die lästigen Stromschläge loszuwerden? 

  • Bei TT-Netzen gab es ja schon immer das große Problem, dass der Erdungswiderstand (genauer der Erdausbreitungswiderstand) möglichst gering sein muss und sehr stark von der Beschaffenheit des Bodens (von der Gebäudeerdung bis zur Erdung des speisenden Trafos) abhängig ist. Gerade bei älteren Anlagen kam es oft zu Schwierigkeiten, v.a. weil im Laufe der Zeit auch die metallischen Sanitär- und Heizungsinstallationen auf Plastikrohre getauscht und somit der Umfang des leitenden Erdungsnetzes innerhalb des Gebäudes reduziert wurde. Aus diesem Grund haben die Netzbetreiber die meisten Hausanschlüsse in den vergangenen Jahren (bzw. Jahrzehnten) schrittweise von TT auf TN umgestellt – hier ist der PE-Leiter bereits in der Zuleitung dabei und wird bei jedem einzelnen Stromkreis bis zum Verbraucher mitgeführt.

    Übrigens: Ein aktiver Außenleiter hat immer ein Spannungspotential von 230 VAC (plus/minus Toleranz). Und da N und PE im Verteiler (TN) oder am Trafo (TT) miteinander verbunden sind, wirst du immer die Nennspannung zwischen L und N bzw. L und PE messen. Es fließt aber kein Strom (außer durch den hohen Innenwiderstand des Messgerätes). Erst wenn der Stromkreis durch einen Verbraucher (Lampe, Motor, Kaffeemaschine usw.) geschlossen wird (Trafo -> L -> Verbraucher -> N -> Trafo), beginnt ein Strom zu fließen. Zwischen dem Neutralleiter und dem Schutzleiter sollte aber NIE eine Spannungsdifferenz auftreten – zumindest im Idealfall. 

    Aber das ist jetzt keine Lösung für dein Problem.

    Ferndiagnosen sind immer schwierig, aber ich würde mal sagen, dass auch bei dem betreffenden Gebäude entweder ein schlechter Erdungswiderstand oder eine offene (gebrochene) PE-Verbindung die Ursache für die Spannung zwischen N und PE ist. Es kann auch sein, dass irgendwo ein Isolationsfehler vorliegt oder der N- und PE-Leiter vertauscht wurden – entweder an einer Klemmstelle oder innerhalb eines defekten Gerätes. Wenn der gewerbliche Teil im Erdgeschoss stillgelegt wurde und nur noch einzelne Wohnungen elektrisch einphasig (wegen 2-pol. FI) angespeist werden, kann es auch sein, dass das übergeordnete Drehstromnetz eine starke Unsymmetrie aufweist, was den Sternpunkt verschiebt und zu unerwünschten Ausgleichsströmen führt. Erfolgt die Anspeisung eigentlich aus dem öffentlichen Netz oder hat(te) der Gewerbeteil eine eigene Trafostation?

    Meistens findet sich in Altanlagen eine Kombination mehrerer Ursachen. Es mag vielleicht häufig vorkommen, aber "normal" ist das ganz bestimmt nicht. Bei so einer Aussage würde ich den Elektriker schleunigst wechseln.

    Es bleibt wohl nichts anderes übrig, als die gesamte Elektroinstallation einmal komplett besichtigen und durchmessen zu lassen. Für die Erdungsmessung, die Isolationsmessung und die Messung der Netzschleifenimpedanz sowie der einwandfreien Funktion des FI-Schutzschalters sind spezielle Messgeräte (z.B. FLUKE Erdungsmesser-Kit 1625-2 #4033386) bzw. Kombi-Messgeräte (wie das Meisterpaket TECH+ #4001235 von Gossen Metrawatt) erforderlich, da reicht ein gutes Multimeter und ein isolierter VDE-Schraubendrehersatz leider nicht aus. Diese extra anzuschaffen ist eine teure Angelegenheit – und die Messverfahren erfordern eine entsprechende fachliche Qualifikation.

    In diesem Fall würde sich der E-Check ganz hervorragend eignen! Dabei wird von A bis Z alles überprüft und neben der Ursache für die Spannung am Schutzleiter werden mit hoher Wahrscheinlichkeit auch noch andere Altersschwächen der Elektroinstallation ans Licht befördert.

    In der Zwischenzeit könntest du mal versuchen, alle Sicherungen auszuschalten (bei 1-poligen Automaten sollten auch die zugehörigen N-Leiter abgeklemmt werden) und sie dann der Reihe nach wieder einzuschalten. Zu Beginn misst du am Einspeisepunkt zum Wohnungsverteiler, ob auch dann eine Spannung zwischen N und PE anliegt, wenn alle nachfolgenden Stromkreise weggeschaltet sind. Ist das der Fall, dann liegt der Fehler in der Gebäudeinstallation. Sollte jetzt alles in Ordnung sein, dann ist einer der Stromkreise (Isolierung, Klemmstelle bzw. ein angeschlossenes Betriebsmittel) der Übeltäter.

    Halte uns auf jeden Fall am Laufenden, denn es wäre irrsinnig interessant, die Fehlerursache zu erfahren. 

  • Registered Users Mitglied
    Die für diesen Fall nötigen Meßgeräte hat jeder Elektrobetrieb, er muß sie haben. Ein älteres: beha unitest telaris 0100 plus.

    1. Isolationswiderstand mit 500V DC zwischen aktiven Leitern (L,N) und PE messen, wenn >0,5 Megaohm, dann ok.

    2. Berührungsspannung UB messen, Messgerät auf den FI richtig einstellen. Wie hoch ist die?

    3. Erdungswiderstand ausrechnen oder messen.

    4. Schutzleiter an allen Steckdosen vorhanden? Niederohmmessung.

    5. Verbindung Schutzleiter zu Rohrleitungen (Wasser, Gas, Heizung) vorhanden (Hauptpotentialausgleich)?

    6. Wichtig: Gibt es überhaupt einen Erder wie Erdspieß, Ringerder, Fundamenterder? Die Wasserleitung muß zwar an den Ponentialausgleich angeschlossen werden, darf aber seit Jahrzehnten nicht mehr den Erder darstellen. Also ggf Erder nachrüsten.

    Dann kann man weitersehen.

    Diese Hinweise sind ausschließlich als ergänzende Informationen für Elektrofachkräfte gedacht, die die Anwendung selbst in eigener Verantwortung bewerten müssen.
  • Als Antwort auf Hans E:

    Vor allem bei älteren Gebäuden kann man ohne genaue Untersuchungen und Messungen nie wirklich sagen, was die Ursache für die Spannungsverschleppung auf den Schutzleiter ist. Meist ist es sogar eine Kombination mehrerer Fehler. Ich habe auch schon mal einen Tiefenerder aus dem Boden gezogen, dessen Metallstange (aus normalem Baustahl) etwa 20 cm unter der Oberfläche komplett durchgerostet war und keine Verbindung mit der restlichen 2 Metern (oder so) hatte. Wenn es geregnet hat, dann konnte die feuchte Erde die Lücke einigermaßen überbrücken, aber die Erdungsmessung ergab dennoch ein katastrophales Ergebnis. 

    Im Laufe der vergangenen Jahrzehnte haben sich die Anforderungen seitens der einschlägigen Normen und Vorschriften mehrfach geändert. Bei Wirtschaftsgebäuden, Betriebsstätten aber auch Büro- und Geschäftsgebäuden ist es immer wieder zu Erweiterungen und Zubauten gekommen, die dann auch richtigerweise nach den jeweils gültigen Bestimmungen ausgeführt wurden. Gerade das übergeordnete Schutzleitungssystem sowie die Erdausbreitungswiderstände lassen sich nicht auf einzelne Gebäudeteile beschränken, sofern diese nicht über eine eigene Trafostation verfügen.

    Aber selbst 20 Jahre alte Dokumente einer Erdwiderstandsanalyse sind mit Vorsicht zu genießen, da sich die Leitfähigkeit der Erdungsanlage und auch des Bodens mit der Zeit gewaltig verändern kann. Bei vielen alten TT-Anlagen wurden nach und nach die vorher erwähnten Metallrohre durch Kunststoffrohre ersetzt, was eine signifikante Verschlechterung des Erdungswiderstandes zur Folge hat und natürlich auch den Potentialausgleich beeinflusst. Ich habe übrigens mal bei einer neuen Sanitärinstallation gesehen, dass über dem dicken grauen Kunststoffrohr für den Abfluss der Badewanne eine Schelle für den Potentialausgleich montiert war und daran war sogar ein 6 mm² Erdungsleiter angeschlossen, der vermutlich mit der PA-Schiene verbunden war – naja, wenn's auch nichts bringt, so schadet es auch nicht ;)  

    Als ich früher in der Elektronikwerkstatt arbeitete, haben wir die Metallgehäuse empfindlicher Messgeräte während der Reparatur per Mess-Strippen und Kroko-Klemmen mit dem nächsten Heizkörper verbunden. Auch die statische Aufladung, die beim Gehen über die billigen PVC-Teppichböden auftrat, konnte durch einen Griff zum Wasserhahn oder Heizkörper abgeleitet werden, bevor ein Gerät mit sensibler Elektronik angefasst wurde. Heutzutage sind diese Methoden natürlich nicht mehr zeitgemäß ;) und würden aufgrund der modernen, nichtleitenden Wasser- und Heizungsrohre auch gar nicht mehr funktionieren.