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2025-07-10T08:55:45Z

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Ein '''Fehlerstrom''' ist ein [[elektrischer Strom]], der aufgrund eines Isolationsfehlers über eine gegebene Fehlerstelle fließt.<ref name="Quelle 3" /> Dieser Fehlerstrom ist in der Regel ein Strom, der einen ohmschen Ursprung hat und je nach Anwendung und elektrischer Anlage unterschiedliche von der [[Netzfrequenz]] abweichende [[Frequenz]]en haben kann.<ref name="Quelle 8" />

Um den Zustand einer elektrischen Anlage beurteilen zu können, müssen Fehlerströme in der Anlage rechtzeitig erkannt werden.<ref name="Quelle 10" /> Damit es aufgrund von Fehlerströmen nicht zu einem [[Personenschaden]] oder einem [[Brand]] kommen kann, müssen Fehlerströme durch entsprechende Schutzeinrichtungen so weit wie möglich unterbunden werden.<ref name="Quelle 9" />

== Grundlagen ==
Im Idealfall haben elektrische [[Isolierstoff]]e einen unendlich hohen [[Elektrischer Widerstand|Widerstand]] und leiten somit keinen elektrischen Strom.<ref name="Quelle 2" /> Dieser [[Idealisierung (Physik)|Idealwert]] wird jedoch aus unterschiedlichen Gründen in der Praxis nicht erreicht.<ref name="Quelle 4" /> So ''verringert'' sich beispielsweise im Laufe der Jahre der [[Isolationswiderstand]] [[Elektrische Leitung|elektrischer Leitungen]], insbesondere durch [[Alterung (Chemie)|Alterung]].<ref name="Quelle 6" />

Dies hat zur Folge, dass selbst bei vorschriftsmäßigen Elektroanlagen in den einzelnen [[Stromkreis]]en Ströme von bis zu einem Milli[[ampere]] gegen [[Erdung #Grundlagen|Erde]] abfließen.<ref name="Quelle 7" /> Diese durch Isolationsfehler hervorgerufenen Ströme werden als Fehlerströme bezeichnet.<ref name="Quelle 8" />

Fehlerströme aus [[Elektrische Maschine|elektrischen Maschinen]] und [[Elektrogerät|Geräten]] werden zusammen mit den [[Ableitstrom|Ableitströmen]] der Maschinen über den [[Schutzleiter]] abgeleitet.<ref name="Quelle 12" />

Fehlerströme können von einem [[Elektrischer Leiter|elektrischen Leiter]] oder im schlimmsten Fall bei Berührung der Fehlerstelle auch über den menschlichen Körper gegen Erde abfließen.<ref name="Quelle 9" /> Insbesondere bei letztgenanntem [[Körperschluss]] können je nach seiner Stärke entsprechend hohe Fehlerströme fließen.<ref name="Quelle 3" /> Dabei kann der Strom teilweise auch über metallisch zusammenhängende Eisenkonstruktionsteile von Gebäuden<ref name="Quelle 11" /> oder mit dem Erd[[Elektrisches Potential|potential]] angeschlossene [[Wasserleitung]]en fließen.<ref name="Quelle 12" /> Dies kann wiederum zu [[Potentialausgleich|Potentialunterschieden]] zwischen den verschiedenen Stellen führen, wie beispielsweise bei einer Wand und dem Fußboden.<ref name="Quelle 11" />

In einem elektrischen Netz summieren sich die einzelnen Fehlerströme der jeweiligen Stromkreise zu einem Gesamt-Isolationsfehlerstrom, der beachtliche Werte annehmen kann.<ref name="Quelle 7" />

== Betriebliche Anwendung ==
Damit der Fehlerstrom nicht unzulässig hohe Werte annehmen kann, sondern bei der jeweiligen [[Betriebsspannung]] auf ein zulässiges Mindestmaß reduziert wird, müssen die elektrischen Leiter entsprechend der Norm DIN VDE 0100 ausreichend gegeneinander und gegen Erde isoliert sein.<ref name="Quelle 13" /> Dies ist für den ordnungsgemäßen Betrieb der elektrischen Anlage erforderlich.<ref name="Quelle 10" />

Die [[Stromstärke|Stärke]] des Fehlerstroms hängt von der [[Schleifenimpedanz]] ab.<ref name="Quelle 11" />
Zu ihrer Berechnung müssen, je nach Art des Fehlers und Fehlerortes, berücksichtigt werden:<ref name="Quelle 1" />
* der Widerstand des [[Transformator]]s
* der [[Leiterwiderstand]]
* [[Erdungswiderstand|Erdungswiderstände]]
* [[Körperwiderstand|Körperwiderstände]], d. h. der Widerstand des die Fehlerstelle berührenden Menschen
* ggf. weitere [[Übergangswiderstand|Übergangswiderstände]].
Im Bereich der [[Niederspannung]] wird die Stromzufuhr der elektrischen Anlage unterbrochen, wenn der Fehlerstrom eine bestimmte Höhe überschreitet.<ref name="Quelle 4" /> Hierfür dient in den meisten Fällen ein [[Fehlerstromschutzschalter]].<ref name="Quelle 15" /> Ist im Stromkreis ein Fehlerstrom-Schutzschalter installiert und wird der nötige Bemessungsdifferenzstrom erreicht, so schaltet der Schutzschalter den Stromkreis allpolig ab.<ref name="Quelle 5" />

In [[Hochspannungsnetz]]en werden Erdfehlerströme über nieder[[ohm]]ige Impedanzen in die Erde geleitet.<ref name="Quelle 14" /> Gut geeignet ist hier die [[Erdschlusskompensation|Petersenspule]].<ref name="Quelle 6" />

== Siehe auch ==

* [[Leckstrom]]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Quelle 1">
[[Gerhard Kiefer]]: ''VDE 0100 und die Praxis.'' 13. überarbeitete und erweiterte Auflage. VDE Verlag, Berlin/Offenbach 2009, S. 102f.
</ref>
<ref name="Quelle 2">
Hans Fischer: ''Werkstoffe in der Elektrotechnik.'' Aufbau - Eigenschaften - Prüfung - Anwendung. 2. überarbeitete Auflage, Carl Hanser Verlag, München + Wien 1982, ISBN 3-446-13553-7, S. 320, 321.
</ref>
<ref name="Quelle 3">
Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: ''Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik.'' 1. Auflage. Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig, 1998, ISBN 3-14-221730-4, S. 178.
</ref>
<ref name="Quelle 4">
Jens Schmenger: ''Ein Beitrag zu modularen und hochkompakten isolierenden Schnellladegeräten für Elektrofahrzeuge.'' Dissertation an der Technischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Nürnberg 2020, S. 21, 22, 27–29.
</ref>
<ref name="Quelle 5">
Günter Springer: ''Fachkunde Elektrotechnik.'' 18. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9, S. 248–250.
</ref>
<ref name="Quelle 6">
Thomas Mallits: ''Fehlerstromaufteilung und Potentialverhältnisse in komplexen (Globalen-) Erdungssystemen und deren Einfluss auf die Bevölkerung.'' Diplomarbeit am Institut für elektrische Anlagen und Netze der Technischen Universität Graz, Graz 2018, S. 5, 8, 9.
</ref>
<ref name="Quelle 7">
Wilhelm Schrank: ''Schutz gegen Berührungsspannungen.'' Schutzmaßnahmen gegen elektrische Unfälle durch Berührungsspannungen in Niederspannungsanlagen. Dritte überarbeitete Auflage, mit 257 Abbildungen, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 1958, S. 33, 97, 99.
</ref>
<ref name="Quelle 8">
Doepke Schaltgeräte GmbH (Hrsg.): ''Allstromsensitive Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD Typ B).'' Anwendungshinweise und technische Information. Norden 2019, S. 7, 8.
</ref>
<ref name="Quelle 9">
Tobias Bozern, Bruno Brand: ''Ableitströme in elektrischen Anlagen.'' In: ''Elektropraktiker.'' Nr. 4, Berlin 2009, S. 316.
</ref>
<ref name="Quelle 10">
Klaus Bödeker: ''Ableit-/Fehler- und/oder Differenzströme.'' In: ''Elektropraktiker.'' Nr. 9, Berlin 2007, S. 792.
</ref>
<ref name="Quelle 11">
Walther Koch: ''Erdungen in Wechselstromanlagen über 1 kV.'' Berechnung und Ausführung. Zweite völlig neu bearbeitete Auflage, Springer Verlag, Berlin / Göttingen, Heidelberg 1955, S. 7, 24.
</ref>
<ref name="Quelle 12">
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV) (Hrsg.): ''Ableitströme an ortsfesten Maschinen.'' DGUV-Information des Fachbereichs Holz und Metall der Berufsgenossenschaft Holz und Metall, FB HM-027, Ausgabe 8, 2014, S. 1–3.
</ref>
<ref name="Quelle 13">
A. Senner: ''Fachkunde Elektrotechnik.'' 4. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, 1965, S. 315.
</ref>
<ref name="Quelle 14">
Peter Scheffler, Harald Schwarz: ''Untersuchung der Auswirkungen des Kabelzubaus auf die Sternpunkterdung anhand eines für Brandenburg typischen 110-kv-Modellnetzes.'' Studie im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg Fakultät 3, Cottbus, S. 11, 13, 23, .
</ref>
<ref name="Quelle 15">
Wilfried Plaßmann, Detlef Schulz (Hrsg.): ''Handbuch Elektrotechnik.'' Grundlagen und Anwendungen für Elektrotechniker. 5. korrigierte Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0470-9, S. 898.
</ref>
</references>

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[[Kategorie:Elektrischer Strom]]

Fehlerstrom - Versionsgeschichte

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