Elektrotechnik
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Messen und Prüfen
Prüfung ortsveränderlicher Geräte der Schutzklasse I
ep5/2006, 3 Seiten
Reparaturschalter - Ausschalteinrichtung ? An einer Standardfolien- und Wickelmaschine ist der Schaltschrank unmittelbar an der Maschine angebaut. Das Bedienpult steht direkt daneben. Die erforderlichen Absaugvorrichtungen stehen meistens 10 bis 20 m von der Maschine entfernt. Die Drehstromversorgung der Absaugung erfolgt von unserem Schaltschrank, abgesichert über drei Diazed-Reitersicherungen. Werden alle drei herausgenommen, ist die Versorgung der Absaugung unterbrochen. Der Lieferant der Absaugung (Zukauf) hatte einen 3-poligen Reparaturschalter in der Netzzuleitung seiner Absaugung vorgesehen. In der Absauganlage war bisher eine komplette Stern-Dreieck-Schaltung integriert. Da wir immer Probleme mit deren Ausführung hatten, wurde von mir entschieden, die Stern-Dreieck-Schaltung in unserem Schaltschrank zu installieren. Aus diesem Grunde geht nun kein 4-adriges Kabel mehr zur Absaugung, sondern ein siebenadriges. Der Reparaturschalter muss also nicht mehr 3-polig, sondern 6-polig sein. Der Lieferant schlägt vor, den Reparaturschalter komplett entfallen zu lassen. Es wäre dann möglich, an der Absaugung Wartungsarbeiten durchzuführen ohne mittels Reparaturschalters die Versorgung von unserer Maschine zu unterbrechen. Allerdings könnte jemand vom Pult aus die Absaugung einschalten. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass der Bereich zwischen Maschine und Absaugung gut überschaubar ist. Außerdem können ja die drei Diazedsicherungen im Schaltschrank herausgenommen werden, so dass der Motor an der Absaugung ohne Spannung ist. Ist dies von der Norm her zulässig und ausreichend oder muss die Absaugung noch den separaten Reparaturschalter haben? ! Der Reparaturschalter oder wie in DIN EN 60 204-1 (VDE 0113-1) ausgeführt, eine „Ausschalteinrichtungen zur Verhinderung von unerwartetem Anlauf“ führt immer wieder zu Problemen, da vielfach übersehen wird, dass es sich hierbei um eine grundsätzliche Forderung für jede Maschine handelt. Allerdings bedarf es hierfür nicht immer einer zusätzlichen Einrichtung. Nach Abschnitt 5.4 von DIN EN 60 204-1 (VDE 0113-1):1998-11 dürfen hierfür folgende Maßnahmen/Einrichtungen verwendet werden: · die Netz-Trenneinrichtung · ein separater Schalter in der Versorgung · eine Einrichtung bestehend aus Steuerstromkreis und Lastschütz(en). Die Netz-Trenneinrichtung kommt für diese Forderung am häufigsten zum Einsatz. Bei größeren Maschinen besteht jedoch meist die Notwendigkeit andere Maßnahmen vorzusehen, da nicht immer die gesamte Maschine stillgesetzt werden kann, nur weil an einem Hilfsantrieb der Filter gewechselt werden muss. Bei einem separaten Schalter in der Versorgung wären zwar Sicherungen als entsprechende Maßnahme zulässig, jedoch dürfen hierfür (für mich etwas unverständlich) nur herausziehbare Sicherungen (NH-Sicherungen) und keine Schraubsicherungen verwendet werden. Darüber hinaus müssten die Sicherungen in einer abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätte untergebracht werden. Zwar kann der Schaltschrank als „abgeschlossene elektrische Betriebsstätte“ betrachtet werden, siehe Abschnitt 6.2 von DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200), ob das in der Norm allerdings so gemeint ist, möchte ich bezweifeln. Unabhängig davon wäre es dann notwendig, dass für jede Reparatur jeweils eine Elektrofachkraft hinzugezogen werden müsste. Aus meiner Sicht könnten Sie von einer Einrichtung bestehend aus Steuerstromkreis und Lastschütz(en) Gebrauch machen, da ich davon ausgehe, dass nur mechanische Reparaturen an diesen Einrichtungen vorgenommen werden müssen. An Stelle der Netz-Trenneinrichtung dürfen auch andere Einrichtungen verwendet werden, z. B. ein „Aus-Taster“, der auf die Spule des betreffenden Motorschützes bzw. der betreffenden Motorschütze wirkt. Solche Einrichtungen sind zulässig, wenn · die Maschine nicht total zerlegt wird, · nur Einstellungen vorgenommen werden, die nur eine kurze Zeit benötigen, · an der elektrischen Ausrüstung nicht gearbeitet werden muss, es sei denn, dass hierbei - keine Gefährdung durch elektrischen Schlag besteht, - die Ausschaltung durch das Arbeiten nicht aufgehoben werden kann, - die Arbeit von geringem Umfang ist. Allerdings muss, wie auch bei den anderen Einrichtungen, eine Maßnahme vorgesehen werden, um ein unbeabsichtigtes und/oder irrtümliches Schließen der Ausschalteinrichtung zu verhindern, z. B. durch einen absperrbaren Austaster. Wenn die Betätigungseinrichtung Austaster von der Absaugeinrichtung gut sichtbar bleibt, kann auch ein Warnschild ausreichend sein. Der absperrbare Taster wäre aber eine bessere Lösung. W. Hörmann Prüfung ortsveränderlicher Geräte der Schutzklasse I ? Beim Überprüfen ortsveränderlicher elektrischer Geräte konnte eine neue Pumpe (230 V, 390 W) mit Schutzleiteranschluss und Metallgehäuse nicht geprüft werden. Beim Anschluss an das Prüfgerät (Secutest 0701S von Gossen Metrawatt) wird durch die Zuleitung mit Schutzleiteranschluss automatisch die Prüfung in SKl. I gestartet. Mit der Prüfsonde konnte keine Verbindung zwischen Schutzleiter und Metallgehäuse festgestellt werden. Dieses Problem tritt häufig an Pumpen dieser Bauart auf. Die Pumpe ist kein Billiggerät vom Baumarkt. · Wie wird bei solchen Prüflingen verfahren? · Ist die Pumpe auszusondern oder ist eine andere Prüfung anzuwenden? ! Sicherlich haben Sie die ordnungsgemäße Funktion Ihres Prüfgeräts Secutest 0701S durch das Prüfen anderer elektrischer Geräte nachgewiesen. Somit gibt es für das von Ihnen ermittelte Prüfergebnis - keine Verbindung zwischen dem Metallgehäuse und dem Schutzkontakt des Anschlusssteckers - nur zwei Erklärungen: · Schutzleiter vorhanden, aber defekt. · Keine Schutzleiterverbindung vorgesehen, da das Gehäuse nicht in die Schutzmaßnah-Elektropraktiker, Berlin 60 (2006) 5 360 LESERANFRAGEN L PE N Beispiel für die konstruktive Gestaltung 1 metallenes Gehäuse zum mechanischen Schutz des Isolierkörpers (berührbares, leitendes, nicht an den Schutzleiter angeschlossenes Teil) 2 Schutzleiter ist erforderlich für · Funktion der Beschaltungen · Abschalten bei Isolationsfehlern z. B. durch eindringendes Wasser 3 innere leitende Konstruktionsteile, die an den Schutzleiter angeschlossen sind 4 Körper aus Isoliermaterial gewährleistet die Schutzart IP 68 sowie die Schutzmaßnahme „verstärkte Isolierung“ NORMENAUSZÜGE Auszüge aus DIN-VDE-Normen sind für die angemeldete limitierte Auflage wiedergegeben mit Genehmigung 042.002 des DIN und des VDE. Für weitere Wiedergaben oder Auflagen ist eine gesonderte Genehmigung erforderlich. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der VDE VERLAG GMBH, Bismarkstr. 33, 10625 Berlin und der Beuth Verlag Gmb H, Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin erhältlich sind. EP0506-358-365 20.04.2006 15:50 Uhr Seite 360 me mit Schutzleiter einbezogen werden muss (Bild ). Erfahrungsgemäß handelt es sich bei diesen Pumpen und ähnlichen Geräten um die zweite Variante. Die Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag für das metallene Gehäuse wird von der inneren, aus Isoliermaterial bestehenden Kapselung (IP68) der aktiven Teile übernommen, die den Bedingungen der doppelten/verstärkten Isolierung (Schutzisolierung) genügt. Das dem mechanischen Schutz dienende metallene Gehäuse · hat keine direkte Schutzfunktion hinsichtlich des Schutzes gegen elektrischen Schlag, · sorgt aber dafür, dass die den Schutz gegen elektrischen Schlag sichernde Kapselung nicht beschädigt wird und · ist als ein berührbares leitendes, nicht mit dem Schutzleiter zu verbindendes Teil anzusehen. Nachzuweisen ist die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme doppelte/verstärkte Isolierung, d. h. der ordnungsgemäße Zustand des Isolierkörpers. Dies hat nach DIN VDE 0701 oder DIN VDE 0702, wie bei einem Gerät der Schutzklasse II, durch · die Messung des Isolationswiderstands (Bild M2) und · die Messung des Berührungsstroms (Bild M 2) zwischen den aktiven Teilen und in diesem Fall dem Metallgehäuse zu erfolgen. In Ihrem Fall wird das Prüfgerät irritiert, es geht ja programmgemäß davon aus, dass es sich bei einem Prüfling mit Schutzkontaktstecker um ein Gerät der Schutzklasse I handelt. Als ersten Prüfgang lässt es somit die Messung des Schutzleiterwiderstands ablaufen und setzt voraus, dass die berührbaren leitenden Teile mit dem Schutzkontakt verbunden sein müssen. Pflichtgemäß meldet es „Fehler“. Bei Ihrer Pumpe handelt es sich wohl um einen der immer häufiger anzutreffenden „Zwitter“, bei dem zwei Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag wirksam sind. Derartige Geräte sind nach DIN VDE 0140-1 der Schutzklasse I zuzuordnen, wenn der Schutzleiter der Anschlussleitung im Gerätekörper auf eine Klemmstelle o. ä. geführt wird. Da es keine mit dem Schutzleiter verbundenen berührbaren Teile gibt, entfällt die Notwendigkeit, den Schutzleiterwiderstand zu messen. Es ist aber - um normgerecht zu verfahren - die Wirksamkeit beider Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag nachzuweisen. Nach dem Besichtigen usw. ist zu prüfen, · für die Anschlussleitung und die Innereien: - Messen des Isolationswiderstands zwischen L/N und PE (Bild M, 1 - Grenzwert 1 M) und - Messen des Schutzleiterstroms (Bild M1 - Grenzwert 3,5 mA) sowie · für den Isolierkörper mit dem Metallgehäuse: - Messen des Isolationswiderstands zwischen L/N und metallenem Gehäuse (Bild M2 - Grenzwert 2 M) und - Messen des Berührungsstroms am metallenen Gehäuse (Bild , M2 - Grenzwert 0,5 mA). Für diesen ungewöhnlichen Prüfablauf ist die Automatik des Prüfgeräts sicher nicht vorbereitet worden. Ob eine entsprechende Änderung der Software möglich ist, müsste vom Hersteller angegeben werden. In Anbetracht der Stückzahl derartiger Geräte müssten Sie gegebenenfalls entscheiden, ob dieses sinnvoll ist. Es wird Ihnen aber sicher keine Schwierigkeiten bereiten, den genannten Ablauf in einzelnen Prüfschritten „per Hand“ abzuwickeln. Sie sollten die Messungen · des Isolationswiderstands sowie des Berührungsstroms im nassen Zustand un-Elektropraktiker, Berlin 60 (2006) 5 L PE N Riso Riso an L und N an PE an L und N Gehäuse Isolationswiderstandsmessung - Prizipdarstellung M1 M2 ISL IB L PE N Prinzipdarstellung der Messung M1 des Schutzleiterstroms ISL (Differenzstrom-Messmethode) M2 des Berührungsstroms IB (direkte Messmethode) EP0506-358-365 20.04.2006 15:50 Uhr Seite 361 mittelbar nach dem Betreiben der Pumpe und · des Schutzleiterstroms im Betriebszustand vornehmen. Bitte beachten Sie auch, dass die Grenzwerte einen „gerade noch ungefährlichen Zustand“ beschreiben. Wenn derartige Werte gemessen werden, ist das schon ein Anzeichen eines Isolationsmangels. Welche Messwerte bei diesen Pumpen als gut/üblich/einwandfrei zu bezeichnen sind, hängt von deren Bauart ab und sollte von Ihnen selbst festgestellt werden. Bei der Messung des Schutzleiterstroms ist gegebenenfalls der Ableitstrom der Beschaltungen zu beachten. Stutzig macht mich allerdings Ihre Bemerkung, dass diese Problematik an Pumpen dieser Bauart „häufig“ auftritt. Wenn meine Annahme stimmt, muss das von Ihnen angegebene Prüfergebnis (Schutzleiterverbindung nicht vorhanden) natürlich bei jeder Pumpe gleicher Bauart und „immer“ vorhanden sein. Wenn tatsächlich bei den Pumpen der absolut gleichen Bauart einmal das Vorhandensein und dann wiederum das Nichtvorhandensein einer Schutzleiterverbindung zum Gehäuse festgestellt wird, sollten Sie sich beim Hersteller über den konstruktiven Aufbau der Pumpe und die angewandten Schutzmaßnahmen informieren. K. Bödeker Bestandsschutz bei Betriebsmitteltausch ? Wird der Bestandsschutz einer Verteilung bzw. eines Zählerschranks aufgehoben, wenn die Einbauten (Sicherungsautomaten, LS-Schalter) ausgetauscht werden? ! Wenn elektrische Anlagen, die zum Zeitpunkt ihrer Errichtung den zu diesem Zeitpunkt gültigen Normen entsprochen haben, müssen sie, mit ganz wenigen Ausnahmen - die im Anhang von Beiblatt 2 zu DIN VDE 0100 (VDE 0100) aufgeführt sind - nicht an neuere Normen angepasst werden. Das gilt auch dann, wenn in dieser Anlage Betriebsmittel (z. B. wie in Ihrem Falle Verteiler, Zählerschränke) ausgetauscht werden. Allerdings ist darauf zu achten, dass die ausgetauschten Betriebsmittel - wie Leitungsschutzschalter, Sicherungen usw. - gleiche oder bessere Charakteristiken aufweisen. So darf nicht ohne weiteres ein Leitungsschutzschalter vom Typ B 10 in Typ C 16 getauscht werden, es sei denn, die vorhandenen, verlegten Kabel/Leitungen sind so bemessen, dass sowohl die Strombelastbarkeit als auch der Spannungsfall mit den damaligen Anforderungen übereinstimmt. Das heißt, der durch den Wechsel mögliche höhere Strom darf die Leitung nicht unzulässig hoch erwärmen und der bei diesem Strom auftretende Spannungsfall darf den festgelegten Wert (was damals gefordert war, z. B. 3 %) nicht übersteigen. Von besonderer Bedeutung ist die Erhöhung des erforderlichen Abschaltstroms (im Beispiel: statt der bisherigen 50 A muss nun ein Abschaltstrom von 160 A zum fließen kommen) für den Schutz bei Kurzschluss und dem Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung im Fehlerfalle. Dieser Punkt muss unbedingt berücksichtigt werden W. Hörmann Querschnittsreduzierung von Leitungen ? Stromkreise für Steckdosen und Beleuchtung (es handelt sich um Installationen in Wohnungen), welche ich aufgrund des Spannungsfalls mit dem Querschnitt 2,5 mm2 ausgeschrieben habe, wurden vom Ausführungsunternehmen mit 2,5 mm2 und 1,5 mm2 realisiert. Das Ausführungsunternehmen hat zu den Steckdosen 2,5 mm2 verlegt und ist von der Steckdose neben der Zimmertür mit 1,5 mm2 zum Lichtschalter und von dort mit 1,5 mm2 zur Leuchte gegangen. Bezugnehmend auf die DIN VDE 0100 Teil 430 und Teil 520 habe ich diese Mischinstallation als Mangel bezeichnet und gefordert, die Stromkreise mit 10 A (entspricht dem Querschnitt von 1,5 mm2) anstelle der ausgeschriebenen 16 A abzusichern. Das Ausführungsunternehmen behauptet, dass eine Querschnittsverjüngung innerhalb eines Stromkreises fachlich richtig ist und die Absicherung nicht anzupassen ist. Begründet wird die Aussage damit, dass innerhalb des Stromkreises nur max. 5 m mit dem Querschnitt 1,5 mm2 verlegt wurden. Ich kann dieser Argumentation nicht folgen und fand meine Auffassung auch in der DIN VDE 0100-430 bestätigt. Habe ich etwas übersehen? ! Es ist schon eine ungewöhnliche und fragwürdige Lösung, ohne ersichtlichen Grund innerhalb eines Endstromkreises den Leiterquerschnitt zu verjüngen und zum Schutz des Ganzen eine gemeinsame Überstromschutzeinrichtung vorzusehen. Man darf gespannt sein, was im Zuge solcher Neuerungen noch an High-Tech-Lösungen das Licht der Welt erblicken wird, wenn schon der Ersatz einer 5 m langen Leitung von 2,5 mm2 durch eine Ausführung von 1,5 mm2 als Fortschritt angesehen wird. Festlegungen in Normen. Es liegt sicher im Ermessen eines Errichters oder Betreibers, ob mit einer derartigen Ausführung die Festlegung im Unterabschnitt 514.2 in DIN VDE 0100-510 erfüllt wird, wonach Kabel- und Leitungsanlagen so angeordnet und bezeichnet werden müssen, dass sie bei Inspektion, Prüfung, Reparatur oder Änderung der Anlage zugeordnet werden können [1]. Dieses Vorhaben dürfte mit der genannten Lösung sicher nicht erleichtert werden. Um genau festzustellen, an welcher Stelle diese Verzweigung stattfindet, müsste ja eine Prüfung vorgenommen werden. Solche Lösungen sollten besser nicht Schule machen. Querschnittsänderungen ohne Anordnung einer zweiten Schutzeinrichtung sind eine Ausnahme. Gemäß dem ersten Satz im Abschnitt 5.4.1 in DIN VDE 0100-430 kann auf ein zweites Schutzorgan verzichtet werden, wenn die erste Schutzeinrichtung auch den Schutz bei Überlast übernimmt [2]. Im vorliegenden Fall schützt der bereits eingebaute Leitungsschutzschalter 16 A auch die abgehende Leitung mit dem Querschnitt 1,5 mm2 bei Überlast, wobei vorausgesetzt wird, dass er die Bedingung I2 1,45 x In erfüllt. Jede Leitung mit zwei belasteten Adern ist selbst beim Verlegen in wärmegedämmten Wänden bei einer Umgebungstemperatur 25 °C noch mit 17 A belastbar, wie aus Tabelle 1 im Beiblatt 2 zu DIN VDE 0100-520 entnommen werden kann [3]. Der Schutz bei Kurzschluss nach Abschn. 6.3.2.2 in [2] ist beim Querschnitt 1,5 mm2 Cu, LS-Schalter 16 A und Sicherungen 63 A für die Wohnungszuleitung ebenfalls gewährleistet. Welcher Spannungsfall dabei auftritt ist dabei nicht berücksichtigt und vielleicht auch nicht von vordringlichem Interesse. Daraus schlussfolgernd besteht keine Notwendigkeit, den LS-Schalter 16 A gegen eine Ausführung 10 A auszutauschen, was dem Interesse eines Nutzers sicher entgegenkommen wird. Wie eingangs schon erwähnt, ist dieses Mischsystem zwar nicht zu empfehlen, eine Änderung aber auch nicht zwingend gefordert. Literatur [1] DIN VDE 0100-510:1997-01 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V; Teil 5: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Kapitel 51: Allgemeine Bestimmungen. [2] DIN VDE 0100-430:1991-11 -; Schutzmaßnahmen; Schutz von Kabeln und Leitungen bei Überstrom. [3] Beiblatt 2 zu DIN VDE 0100-520:2002-11 -; Zulässige Strombelastbarkeit, Schutz bei Überlast, maximal zulässige Kabel- und Leitungslängen zur Einhaltung des zulässigen Spannungsfalls und der Abschaltbedingungen. H. Senkbeil Kabelverlegung auf Gartenparzellen ? Beim Einschlagen von Stützen für Pflanzen, von Pflanzgerüsten oder von Heringen für Zelte zur Freizeitnutzung können Kabel im gesamten Bereich einer Gartenparzelle beschädigt werden. Ist das Verlegeverbot von Erdkabeln aus der VDE 0100-708:2006-02 „Campingplätze“ für die gesamte Gartenparzelle in Kleingartenanlagen anzuwenden? ! Die Frage, ob DIN VDE 0100-708 „Elektrische Anlagen von Campingplätzen“ auch Elektropraktiker, Berlin 60 (2006) 5 362 LESERANFRAGEN EP0506-358-365 20.04.2006 15:50 Uhr Seite 362
Autor
- K. Bödeker
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