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Ist hochfrequente Spannung gefährlich ?
#1
eigentlich steht in der Überschrift schon alles, aber ich erläutere meine Frage noch etwas.

Spannungen über 60 V sind gefährlich, wobei es sich um Netzspannung mit ca. 50 Hz handelt. Ab wann werden hochfrequente Spannungen gefährlich? Liegt in der Frequenz auch ein Gefahrenpotenzial? Können Spannungen von kleiner 5V mit hoher Frequenz gesundheitsgefährdent sein? Ist die Stromstärke hier von Bedeutung?

Gruß
Wilhelm
Niemandes Herr, Niemandes Knecht,
so ist es gut, so ist es recht

von Fallersleben
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#2
Hallo Wilhelm,

ich bin kein Elektriker und es wird sich sicher noch jemand melden, der die Sache wirklich auflösen kann. Ich kann mit Sicherheit auch noch was lernen, aber ich möchte kurz meinen Stand dazu beitragen.

Zuerst muss gesagt sein, daß Wechselspannung gefährlicher ist, als Gleichspannung. Wenn AC durchs Herz zuckt, bringt die Frequenz den Sinusknoten aus dem Takt. Bei Gleichspannung ist der Effekt nicht ausgeprägt. Soll nicht heissen, dass Gleichspannung grundsätzlich nicht gefährlich ist, also bitte Vorsicht.

Deine Aussage, daß Spannungen über 60V gefährlich sind, ist grundsätzlich falsch. Denn auch Du hast sicher schonmal einen Luftballon an Deinen Haaren gerieben und im Dunkeln Blitze mit mehreren 100000V gesehen. Statische Aufladung hat hohe Spannungen, aber extrem geringe Stromstärken. Du merkst, worauf ich hinaus möchte. Stichwort auch Piezo-Zünder eines Feuerzeugs.

Daraus resultiert auch die Antwort auf Deine Frage, ob Stromstärke hier von Bedeutung ist? Natürlich! Hier gibt es eine Grenze, die mir aber nur vage bekannt ist, darum nenne ich sie nicht. Da müsste ich auch erst nachsehen.

Inwieweit jetzt die Frequenz das ganze beeinflusst, oha, da bin ich mal auf Haralds Antwort gespannt. Das würde mich jetzt auch interessieren. Ich weiss nur, dass Senderleins und Magnetrons nicht gerade förderlich auf Moleküle wirken, wenn die Frequenz sehr hoch ist, da sie in Resonanzschwinung geraten. Stichwort Mikrowelle.
Viele Grüße 
Philipp
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#3
Natürlich spielen bei Berührung auch hier wieder die Spannung, der Strom und die Einwirkdauer eine Rolle, ab wann es gefährlich wird. Hinzu kommt, dass Wechselspannungen die Eigenschaft haben, mit steigender Frequenz immer weiter nur an der Oberfläche eines Leiters zu fließen - Stichwort "Skin-Effekt", siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Skin-Effekt.

Hochfrequenz:
Die Berührung einer Sendeantenne bei aktivem Sender verursacht abhängig von der Sendeleistung mehr oder minder starke Erwärmung oder gar Verbrennungen an der Hautoberfläche, während tiefere Gewebeschichten fast nicht betroffen sind. Sollte die Frequenz jedoch so hoch sein, dass sie vom Körper energetisch absorbiert wird, erhitzt sich das Gewebe auch ohne Berührung bis in sehr tiefe Schichten - so funktioniert z.B. ein Mikrowellenherd. Auch die Strahlung eines Mobiltelefons verursacht im Nahbereich, also dort, wo es an den Körper gehalten wird, bereits eine Erhöhung der Gewebetemperatur.

Zur Beruhigung:
Die Ausgangsleistung zugelassener Mess- und Prüfsender für unsere Zwecke ist so gering, dass bei zufälliger Berührung gesundheitlich keine Auswirkungen zu erwarten sind. Auch z.B. 10MHz und TTL-Pegel (5Volt) sind unbedenklich.
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#4
Meine Aussage von oben ist nur halb richtig, ich recherchiere gerade.

Herr Ohm sagte mir Smiley43 Spannung und Strom stehen ja in Zusammenhang, fehlt nur der Widerstand... Wink

In Bezug auf den von Herbert erwähnten "Skin-Effekt" noch ein Zitat von Herrn Tesla:
"Bei seinen Hochfrequenzversuchen stieß er auf ein interessantes Phänomen, das unter der Bezeichnung 'Skin-Effekt' in der Physik bekannt ist: nämlich der Umstand, daß elektrische Spannungen sich bei hohen Frequenzen nur auf der Körperoberfläche bewegen und nicht mehr in das Innere eines Körpers eindringen. Sie verhalten sich praktisch bei hohen Frequenzen wie statische Elektrizität, was sich mit Hilfe der Maxwellschen Gleichungen auch mathematisch berechnen läßt. Das führt zu dem merkwürdigen Effekt, daß man, ohne dabei Schaden zu nehmen, Spannungen von mehreren hunderttausend Volt bis zu einer Million Volt über den menschlichen Körper ableiten kann, bei Stromstärken, die das zigfache der sonst tödlichen Dosis betragen. "

Quelle: http://bs.cyty.com/menschen/e-etzold/archiv/tesla2.htm
10. Absatz

Fällt mir grad noch dazu die Reusenleitung ein, meist zwischen Sender und Antenne, sehr dünn aber in gebührendem Abstand die Abschirmung dazu, das ganze offen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Reusenleitung

HF ist ein interessantes Thema... die Anfänge macht der Antennenbau im kleinen, privaten Rahmen. Beispiel: UKW-Dipol aus Draht, DVB-T Antenne (Loop) (Infos dazu bei mir), aktive AM-Antenne von Helmut_FF.
Huch, ich schweife ab... bitte zurück zum Thema.
Viele Grüße 
Philipp
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#5
Hallo,

bei Batteriefahrzeugen herrschen 300 V Gleichspannung in der Antriebsbatterie für den Eletromotor. Das ist gefährlich, weil sich sehr viel elektirsche Energie schnell entladen kann Es kann sich ein Lichtbogen bilden, wenn man den Stromkreis unterbrechen will. Das ist nicht nett, wenn sich ein Körperteil in diesem Stromkreis befindet.

Unterstellt man, dass die Stromquelle fast beliebig viel Energie abgeben kann, sind 60 V schon sehr gefährlich: Der Widerstand des menschlichen Körpers läßt dann schon einen lenbensgefährlich starken Strom zu.

Bei einer elektrostatischen Aufladung kommen hohe Spannungen zustande, allerdings ist die gespeicherte Energie normalerweise gering.

Für Wechselspannungen gilt grundsätzlich das gleiche, allerdings bildet dieser keine langen Lichtbogen.
Interessant sind in diesem Zusammenhang Teslatrafos....

Arbeiten an elektrischen betriebenen Fahrzeugen mit Hochvoltbatteire dürfen nur senibilisierte Personen durchführen. Diese warten mit der Arbeit solange, bis die zuständige Elektrofachkraft das Fahrzeug spannungsfrei gemacht hat. Arbeiten unter Spannung dürfen nur von Elektrofachkräften durchgeführt werden, die spezielle geschult sind. Das wirft einen kleinen Blick auf die Probleme, die bei der Einführung von Elektrofahrzeugen zu lösen sind. In diesem Falle muss u.a. der Kundendienst entsprechend ausgebildet werden. Mal eben am Elektroauto zu schrauben, ist wegen der Hochspannung lebensgefährlich.

Arbeiten an unseren Hochspannung führenden Radios oder Fernsehern sind immer sehr gefährlich, wenn die Spannungen anliegen.
Vorsichtsmaßnahmen sind immer und ohne Ausnahmen angebracht: fundiertes theoretisches Wissen, funktionierende Schutzschalter, Sicherungen, Trenntrafo, einwandfreie Zuleitungen und weitere Maßnahmen sind notwendig. Ich sorge immer für einen aufgeräumten sauberen Arbeitsplatz, Ruhe am Arbeitsplatz, störungsfreies Arbeiten und gute Vorbereitung, wenn ich an Geräten unter Spannung arbeite.

Die Sicherheitshinweise in diesem Forum, in anderen Foren und von Elektrofachkräften sind zu beachten! Das Radio- und Fernsehbasteln ist gefährlich und erfolgt auf eigenen Gefahr.
Viele Grüße

Franz Bernhard


... und die Radios laufen nicht weg.....
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#6
Hallo Wilhelm, lies dir bitte mal dieses der elektrische Strom und die Wirkung auf den Mensch durch.
mit freundlichen grüßen aus Dielfen (Siegerland)
Dietmar
Wenn einer dem anderen hilft ohne daraus Profit schlagen zu wollen dann sind wir auf einem guten Weg
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#7
Dank Eurer Erklärungen kann ich nun den Gefährdungsgrad von Wechselspannung im HF-Bereich
gut einschätzen. Vielen Dank.

Mit Spannungen im niederfrequenten Bereich und mit Gleichspannung habe ich einige Erfahrung.
Aber trotz Wissen, Vorsicht und Erfahrung habe ich mir mehrmals die Finger "verbrannt) - und
das immer aus Unachtsamkeit. Selbst kleine Ablenkungen werden sofort bestraft.

Hierzu noch eine kleine, aber wahre Geschichte: Ich hatte bis vor einigen Jahren ein gepachtetes
Grundstück in Hausnähe. Darauf hatte ich Bäume mit alten Apfel- und Kirschsorten gepflanzt.
Am Abschluß dieses Grundstücks standen 4 große Pappeln. Da ich ein Gewitterfan bin, habe
ich meine landwirtschaftliche Arbeit während eines Gewitters natürlich nicht eingestellt. Ich war
etwa 25 Meter von den Pappeln entfernt, als dort ein Blitz einschlug. Anschließend konnte ich
zwei Tage meinen rechten Arm nicht mehr heben. Am nächsten Tag habe ich mal ein EKG
machen lassen und dieses nach 14 Tagen wiederholen lassen. Die Pumpe hatte glücklicher
Weise nichts abbekommen. Trotzdem bin immer noch Gewitterfan und genieße dieses Wetter
zum Entsetzen meiner Frau auf der Terasse.

Gruß
Wilhelm
Niemandes Herr, Niemandes Knecht,
so ist es gut, so ist es recht

von Fallersleben
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#8
Junge junge Wilhelm, da hattest du eine Menge dusel. Ich stehe aber auch sehr gerne am Fenster beim Gewitter wenns nicht gerade 03:00 sind. Nebenan steht ein Holzmast mit ERDUNG. Die Endmasten werden hier immer geerdet. Ausserdem steht da ein 16m hoher Förderturm der Grube Grimberg, auch sehr gut geerdet. Da fühle ich mich sicher! Smiley53

Wenn du dich ablenken läßt bei deinen Unterspannungsarbeiten kann ich dir nur richtige Latex Isolierhandschuhe empfehlen. Die gibts von verschiedenen Herstellern in verschiedenen Größen bis 500/1000V, sehr zu Empfehlen. Ich habe mal geschaut, die gibts ab 24€, für deine Sicherheit sollte nichts zu teuer sein.Smiley14
mit freundlichen grüßen aus Dielfen (Siegerland)
Dietmar
Wenn einer dem anderen hilft ohne daraus Profit schlagen zu wollen dann sind wir auf einem guten Weg
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#9
(22.07.2014, 20:00)Dietmar schrieb: Junge junge Wilhelm, da hattest du eine Menge dusel. Ich stehe aber auch sehr gerne am Fenster beim Gewitter wenns nicht gerade 03:00 sind. Nebenan steht ein Holzmast mit ERDUNG. Die Endmasten werden hier immer geerdet. Ausserdem steht da ein 16m hoher Förderturm der Grube Grimberg, auch sehr gut geerdet. Da fühle ich mich sicher! Smiley53

Wenn du dich ablenken läßt bei deinen Unterspannungsarbeiten kann ich dir nur richtige Latex Isolierhandschuhe empfehlen. Die gibts von verschiedenen Herstellern in verschiedenen Größen bis 500/1000V, sehr zu Empfehlen. Ich habe mal geschaut, die gibts ab 24€, für deine Sicherheit sollte nichts zu teuer sein.Smiley14


Danke für diesen Tipp, das interessiert mich, ich werde mal googeln. Wenn das Latex natur ist, dann müssen die immer unter Lichtabschluß geparkt sein, sonst lösen sie sich in Wohlgefallen auf.

Gruß
Wilhelm
Niemandes Herr, Niemandes Knecht,
so ist es gut, so ist es recht

von Fallersleben
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#10
(22.07.2014, 11:03)Wilhelm schrieb: eigentlich steht in der Überschrift schon alles, aber ich erläutere meine Frage noch etwas.

Spannungen über 60 V sind gefährlich, wobei es sich um Netzspannung mit ca. 50 Hz handelt. Ab wann werden hochfrequente Spannungen gefährlich? Liegt in der Frequenz auch ein Gefahrenpotenzial? Können Spannungen von kleiner 5V mit hoher Frequenz gesundheitsgefährdent sein? Ist die Stromstärke hier von Bedeutung?

Gruß
Wilhelm

hallo Wilhelm,

bei HF läßt du einfach die ohmschen Bedingungen außer Acht und unterstellst eine niederohmige Verbindung, also Strom. Dein Körper wird da wo du den Kontakt hast warm... heiß

Da Hitze grundsätzlich elektrische Leistung benötigt können wir es uns einfach machen:

bis 3Watt HF: macht leicht warm
bis 5Watt HF: macht warm bis heiß
über 5Watt HF: Gefährlich.

Das gilt für HF wenn sie über einen Kondensator ausgekoppelt ist.
Ist der nicht vorhanden kann evtl. auchnoch Hochspannung unterwegs sein, über diese weist du ja bescheid

lG Martin
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#11
Hallo Philipp

Also ich bin der Meinung das Gleichstrom ab und bis einer gewissen Spannung, noch etwas gefährlicher ist als Wechselstrom.
Gruß Helmut
----------------
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#12
(07.08.2014, 18:29)Helmut schrieb: Hallo Philipp

Also ich bin der Meinung das Gleichstrom ab und bis einer gewissen Spannung, noch etwas gefährlicher ist als Wechselstrom.

Ich wüsste da einen Verstärker mit 8 EL34 die knapp an ihren Grenzdaten betrieben werden - da könnte ich ja mal testen Wink

Nee, im Ernst: Das war auch mein Gedanke, da Gleichstrom die Muskeln verkrampft. Also was immer man ungesundes angefasst hat kann man nicht mehr loslassen ---> ganz schlecht.
Andererseits sind die 50Hz Elektromassage vielleicht für das Herz übler.
Gruß,
Uli
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#13
Zu diesem Thema fällt mir der legendäre "Stromkrieg" zwischen den Herren Tesla (respektive Westinghouse) und Edison ein: http://de.wikipedia.org/wiki/Stromkrieg
Wirklich schlimm, mit welchen Mitteln zu überzeugen versucht wurde....
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#14
Warum? Benutzt jemand hier seinen Hund oder seine Katze um das zu beweisen, was nun schlimmer ist? Huh
Ich finde, man sollte sowieso nicht hinlangen, ob AC oder DC ist doch egal!
Viele Grüße 
Philipp
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