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5.5. Herleitung eines Schrittspannungs-Grenzwertes
dabei ein Herzstillstand ein geringeres Risiko dar, da sich das Herz in der Regel innerhalb
kurzer Zeit selbstständig davon erholt. Das gröÿere Risiko bildet in diesem
Zusammenhang somit das Herzkammerimmern. Entsprechend muss ein Spannungs-
Grenzwert so bemessen sein, dass das Auftreten von Herzkammerimmern bei betroenen
Personen vermieden wird. Da sich diese Arbeit auf die Untersuchung von
Schrittspannungen konzentriert, soll dementsprechend nur ein Grenzwert für Schrittspannungen
gesucht werden Grenzwerte beispielsweise für Berührspannungen würden
davon deutlich abweichen. Schlieÿlich soll der Grenzwert primär für einen Erstblitz
bestimmt werden, da hier nach Tabelle 3.1 die höchsten Stromamplituden auftreten.
Demnach wird im Folgenden stets von einem Impuls der Form 10/350 µs (vgl.
ebenfalls Tabelle 3.1) ausgegangen.
Zur Absicherung und Kontrolle wird der Grenzwert in den folgenden Kapiteln auf
verschiedene Arten hergeleitet.
5.5.1. Bestimmung nach IEC 60479
Zur Vereinfachung soll der 10/350-µs-Impuls für diese Bestimmungsmethode durch
eine Kondensatorentladung angenähert werden. Gemäÿ IEC/TS 60479-2 ist für die
Gesamtimpulsdauer t i einer solchen Entladung die dreifache Zeitkonstante τ anzusetzen:
t i = 3 · τ (5.6)
Nach DIN EN 62305-1 ist dabei für τ ein Wert von 485 µs anzunehmen. Somit
ergibt sich t i = 3 · 485 µs ≈ 1,5 ms. Auf Grund dieser Zeitdauer kann aus Figure 20
in IEC/TS 60479-2 (hier in Abbildung 3.3 wiedergegeben) ein entsprechender Körperstromwert
abgelesen werden. Da ein Auftreten von Herzkammerimmern sicher
vermieden werden soll, ist in Abbildung 3.3 die grüne Kurve C1 zu verwenden.
Dementsprechend ergibt sich für t i = 1,5 ms ein maximaler Körperstrom von 1 A (effektiv)
als zulässig. Bei einer Kondensatorentladung darf nach IEC/TS 60479-2 für
den Spitzenstrom I p angenommen werden
I p = √ 6 · I rms (5.7)
wobei I rms der Eektivwert des Stromes ist. Somit ergibt sich ein zulässiger Stromspitzenwert
von I p = √ 6 · 1 A ≈ 2,45 A. Da dieser Wert für eine Durchströmung von
der linken Hand zu beiden Füÿen gilt, muss er noch mit dem Herzstromfaktor für
den Strompfad FuÿFuÿ umgerechnet werden (vgl. Tabelle 5.1):
I = I ref
k H
= 2,45 A
0,04
≈ 60 A (5.8)
Mit der Umrechnung des Stromes mittels des in Kapitel 5.3 festgelegten Körperwiderstandes
von 1 kΩ ergibt sich somit eine maximal zulässige Schrittspannung von
60 kV.
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