Sicherheitsbelehrung und wichtige Informationen

Allgemeine Gefahren des elektrischen Stroms

Die meisten Unfälle durch den elektrischen Strom passieren durch mangelnde Kenntnisse oder durch Unachtsamkeit. Durch Vorsicht lassen sich daher viele Fehler vermeiden.
Ein elektrischer Strom braucht zum Fließen einen elektrischen Leiter. Der menschliche Körper gibt durch seine zahlreichen Flüssigkeiten, die Elektrolyte, einen hervorragenden elektrischen Leiter ab.

Wirkungen des elektrischen Stromes im Körper

Fast alle menschlichen Organe funktionieren auf Grund elektrischer Impulse. So wird z.B. die Skelettmuskulatur über schwache elektrische Impulse von etwa 50 mV gesteuert. Es werden Signale vom Gehirn über das Rückenmark und über Nervenbahnen zu den jeweiligen Muskelpartien geleitet. Ist dieser Weg an einer Stelle unterbrochen, kann der Muskel sich nicht mehr kontrahieren und ist gelähmt. Fließt ein Strom durch den menschlichen Körper, z.B. beim Berühren eines unter Spannung stehenden Leiters, ist der von außen kommende Strom viel stärker als der körpereigene Strom. Der stärkere Strom wird so als der wichtigere angesehen und die Muskeln verkrampfen sich. Der Verunglückte ist dann unfähig, die Berührungsstelle wieder loszulassen. Der Betroffenen muss von der Stromquelle getrennt werden. Damit man selbst nicht in Gefahr gerät, darf man den Betroffenen nur mit nichtleitenden Materialien, wie z.B. Plastik berühren. Alle elektrischen Ströme des Körpers können durch Elektroden erfasst werden. So zeigt z.B. das EKG (Elektro - Kardiogramm) die elektrische Aktivität des Herzens, das EEG (Elektro - Enzephalogramm) die elektrische Aktivität des Gehirns. Da neben der Skelettmuskulatur fast alle Organe des menschlichen Körpers von elektrischen Signalen gesteuert werden, können von außen kommende Ströme auch die Funktion der Organe beeinträchtigen. Fließt Wechselstrom z.B. durch das menschliche Herz, so versucht es, den schnelleren und stärkeren Impulsen von außen zu folgen. Es arbeitet deshalb schneller, wodurch es zu Rhythmusstörungen des Herzens kommt, d.h. das Herz arbeitet unregelmäßig. Fällt der Strom in die verletzliche (vulnerable) Phase, kommt es zu dem gefährlichen Herzkammerflimmern. Als Folge davon fallen Herztätigkeit und Atmung aus (Herztod). Entscheidend für die Folgen eines elektrischen Unfalles ist die Stromstärke, die beim Berühren unter Spannung stehender Teile durch den Körper fließt. Aus Erfahrung weiß man, dass schon eine Stromstärke von 50 mA (!) den Tod herbeiführen kann, wenn der Strom durch das Herz fließt.

Die Gefahren bei Stromstärken über 50 mA

Der durch den Körper fließende elektrische Strom I hängt von der elektrischen Spannung U und vom elektrischen Widerstand R des Körpers ab. Dieser Widerstand setzt sich aus dem kleinen inneren Widerstand des Körpers, dem Körperinnenwiderstand Ri, und den Übergangswiderständen an der Strom Ein- und Austrittsstelle zusammen. Die Übergangswiderstände hängen von äußeren Verhältnissen ab. Trockene Haut und trockene Kleidung haben einen großen Widerstand. Bei Feuchtigkeit (Schweiß, nassem Boden), ist der Übergangswiderstand jedoch gering. Der Übergangswiderstand hängt auch von der Berührungsfläche ab. Ist die Berührungsfläche größer, so wird der Übergangswiderstand kleiner. Der Gesamtwiderstand (Innen- und Übergangswiderstand) beträgt beim Menschen ca. 1000 ???Mit der lebensgefährlichen Stromstärke von 50 mA beginnt die gefährliche Spannung daher bei 50 V:


Wechselspannungen über 50 V sind lebensgefährlich (bei Tieren 24V).
Gleichspannungen über 120V sind lebensgefährlich (bei Tieren 60V).
Die Wärmewirkung des elektrischen Stromes führt bei großer Stromstärke an der Ein- und Austrittsstelle zu Verbrennungen. Dort entstehen die sog. Strommarken. Dabei kann es durch auftretende Lichtbögen bis zur Verkohlung von Körperteilen kommen (Verbrennungen 4.Grades). Die Folgen von starken Verbrennungen führen im Nachhinein zur Überlastung der Nieren und zum Tode. Infolge der Stromeinwirkung kommt es, vor allem bei längerer Einwirkungsdauer, auch zur elektrolytischen Zersetzung des Blutes und damit zu schweren Vergiftungserscheinungen. Solche Folgeerkrankungen können auch erst nach einigen Tagen auftreten. Um sicher zu gehen, sollte man daher bei elektrischen Unfällen auch dann einen Arzt aufsuchen, wenn zunächst keine Anzeichen einer Schädigung vorliegen. Wechselstrom mit 50 Hz ist gefährlicher als Gleichstrom, weil es bei dieser Frequenz eher zum Herzkammerflimmern kommt. Wegen der Unfallgefahr ist das Arbeiten an unter Spannung stehenden Teilen verboten! Bei Betriebsspannungen über 50V Wechselspannung oder 120V Gleichspannung sind Arbeiten an Teilen, die unter Spannung stehen, nur dann gestattet, wenn diese Teile aus wichtigen Gründen nicht spannungsfrei geschaltet werden können. Solche Arbeiten dürfen nur durch Fachkräfte, nicht aber durch Auszubildende ausgeführt werden.

Arbeiten mit Elektrizität

Hohe Spannungen und Ströme sind für den Menschen lebensgefährlich. Beim Umgang mit elektrischen Geräten sind stets die Sicherheitsrichtlinien zu beachten! Diese werden hier nicht näher erläutert, da wir bei den gestellten Aufgaben mit sehr kleinen Spannungen arbeiten. Schutzkleinspannung, wie etwa bei der Modeleisenbahn, ist für den Menschen nicht gefährlich.

Arbeiten an elektronischen Schaltungen

Gefahr für den Menschen und seine Umgebung

  • Verpolte Bauteile (z.B. Kondensatoren) stellen eine Gefahrenquelle dar, sie können explodieren. Dies kann zu schweren Verletzungen führen
  • Den Lötkolben niemals unbeaufsichtigt lassen. Es besteht Überhitzungsgefahr, Brandgefahr

    Gefahren für die elektronische Schaltung

  • Verpolung der Versorgungsspannung kann zur Zerstörung der Schaltung oder zur Zerstörung des Spannungsversorgungsgerätes führen. Üblicherweise werden Pluspol rot und Minuspol schwarz gekennzeichnet
  • Verpolte Bauteile können beim Einschalten des Gerätes zerstört werden

    Beispiele:
  • Dioden
  • Unipolare Kondensatoren
  • Integrierte Schaltkreise
    • Beim Arbeiten an elektronischen Geräten, z.B. beim Löten oder Schrauben, muss man das elektronische Gerät vorher immer ausschalten. Vorsicht: Elektrostatische Aufladung und ihre Entladung (engl. Electro Static Discharge = ESD) kann zur Zerstörung der Bauteile führen. Schutzmaßnahmen sind z.B. das Tragen spezieller Kleidung beim Arbeiten mit empfindlichen Baugruppen oder spezielle Einrichtungen am Arbeitsplatz zur Ableitung von elektrischer Ladung wie ESD-Schutzmatten. Elektrische Geräte sind von Wasser (auch extremer Feuchte) fernzuhalten. Durch die Leitfähigkeit von Wasser kann es zu Kurzschlüssen kommen. Die Versorgungsspannung ist nie höher einzustellen, als für das zu betreibende Gerät angegeben ist. Bei zu hoher Versorgungsspannung kann das Gerät zerstört werden.

    WICHTIG:

    Immer sorgfältig arbeiten! Vor dem Einschalten sind alle Schaltungsteile sorgfältig zu überprüfen bzw. müssen durch eine Aufsichtsperson geprüft werden. Die vorgestellten Arbeiten dürfen nur unter Aufsicht eines Lehrers oder Spezialisten durchgeführt werden.
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