Elektrotechnik
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Schutzmaßnahmen
Schutzpotentialausgleich für eine Heizungsanlage
ep12/2009, 2 Seiten
LESERANFRAGEN Temperatureinflüsse auf Schutzleiterwiderstandsmessungen ? Zu der Messung des Schutzleiterwiderstands gemäß der DIN VDE 0701-0702 habe ich die folgende Frage: Welche Temperatur ist bei dieser Messung bzw. bei der anschließenden Messwertbeurteilung zu berücksichtigen? ! Wenn die im Fall eines Isolationsfehlers und des dadurch hervorgerufenen Fehler-bzw. Kurzschlusstroms mögliche Widerstandserhöhung beim Festlegen/Beurteilen des Schutzleiterwiderstands zu beachten wäre, hätten auch der Messfehler der Prüfgeräte, die Übergangswiderstände an den Schutzleiterkontakten sowie die möglicherweise im Schutzleiter eingebauten Entstörelemente und die unterschiedlichen Messergebnisse bei unterschiedlichen Messströmen berücksichtigt werden müssen. Eine solche Verfahrensweise wäre aber viel zu kompliziert. Ausschlaggebend ist nach meiner Meinung aber, dass in diesem Fall - im Gegensatz zu einer fest verlegten Leitung - der Schutzleiter nicht die gleiche Betriebstemperatur und demzufolge auch nicht die gleiche Widerstandserhöhung haben wird, wie die aktiven Leiter. Wie hoch die Temperatur des Schutzleiters jedoch tatsächlich ist, wenn ein Isolationsfehler auftritt, lässt sich nicht voraussagen. Wenn man zudem berücksichtigt, dass der in der Norm DIN VDE 0701-0702 [1] für den zulässigen Widerstand angegebene Grenzwert von 0,3 ziemlich willkürlich festgelegt wurde und außerdem durch mehrere Ausnahmen aufgeweicht wird, so ist eine solche „exakte“ Bestimmung eines Widerstrandswerts nicht sinnvoll und nicht vertretbar. Das Beurteilen der Prüfergebnisse und der Prüflinge wäre dadurch eine aufwändige und bürokratisierte Rechenaufgabe, die von den Prüfern sicher nicht akzeptiert werden würde. Es ist somit bei dem praxisfreundlichen Verwenden der 0,3 für den Schutzleiterwiderstand geblieben. Das bei dieser Verfahrensweise entstehende Risiko einer unzulässigen Auswirkung auf die Abschaltbedingungen der betreffenden Anlage ist äußerst gering und im Vergleich mit den anderen zuvor erwähnten Einwirkungen praktisch gleich Null. Die allgemein verwendete Tabelle der zu erwartenden Messwerte des in Abhängigkeit von den Daten der Anschlussleitung auftretenden Schutzleiterwiderstands ist somit nur eine kleine Arbeitshilfe für den Prüfer und hat sonst keine Bedeutung. Somit kann der Anfragende mit einem guten Gewissen davon ausgehen, dass bei der Wirksamkeit des Schutzleiters - und damit auch bei seiner Beurteilung im Zusammenhang mit der Prüfung nach DIN VDE 0701-0702 [1] - die üblicherweise auftretenden Temperatur praktisch keine Rolle spielen. Literatur [1] DIN VDE 0701-0702 (VDE 0701-0702):2008-06 Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte - Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte - Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit. K. Bödeker Schutzpotentialausgleich für eine Heizungsanlage ? Unser Unternehmen betreut u. a. auch größere Gebäudekomplexe. Während einer Inspektion fand ich in Kellerräumen drei unterschiedliche Varianten des Potentialausgleichs für Heizungstechnik vor. Generell existiert ein Brennwerttechnik-Kessel im Heizungsraum. Von dem Kessel besteht eine Verbindung zum Kesselverteiler und von dort zu den Heizkreisverteilern, jeweils mit Vor-und Rücklauf. Von den Heizkreisverteilern aus verlaufen die Vor- und Rücklaufrohre in die Gebäude/Etagen. Nun im Einzelnen zu diesen Varianten des Potentialausgleichs. Variante 1: Von jedem Vorlauf- und jedem Rücklaufrohr ist eine Potentialausgleichsleitung zur Hauptpotentialausgleichsschiene (HPAS) geführt worden. Dies erfordert eine relativ große Menge an Leitungsmaterial und eine sehr große Potentialausgleichsschiene (oder mehrere elektrisch verbundene Potentialausgleichsschienen nebeneinander). Variante 2: Über die Erdungsbandschellen der 8 - 10 Vorlaufrohre wurde eine Potentialausgleichsleitung NYM-J 1x16 durchgeschleift und schließlich als „Sammelleitung“ zur HPAS geführt. Diese Variante spart Leitungsmaterial und Verlegezeit. Zudem bleibt die Potentialausgleichsschiene übersichtlich. Das Durchschleifen minimiert das Risiko eines Leiterbruchs oder einer Unterbrechung bei einer defekten Klemmstelle. Die Klemmstellen sind frei zugänglich und somit bei Inspektionen problemlos untersuchbar. Ist die Variante 2 laut der Normen zulässig? Kann das Verschweißen der Vorlauf- und Rücklaufrohre am Verteiler als dauerhaft sichere leitfähige Verbindung angesehen werden und falls ja, würde es dann reichen, wenn pro Verteiler je eine Potentialausgleichsleitung für Vor- und Rücklauf zur HPAS geführt wird? Variante 3: Im Heizungsverteilerraum ist eine Potentialausgleichs-Ringleitung vorhanden, die waagerecht im oberen Drittel an den Raumwänden verläuft. Von der Ringleitung verläuft je eine Potentialausgleichsleitung für Vor- und Rücklauf auf kurzem Weg zu den Verteilern. Eine separate HPAS habe ich in diesem Raum nicht gefunden. Welche Besonderheiten sind bezüglich einer solchen Ringleitung zu beachten (z. B. Querschnitt, EMV, Verbindungsklemmen)? ! Neue Termini. Für die Förderung der Verständlichkeit der Antwort weise ich darauf hin, dass in den Normen einige Termini (Fachausdrücke) zur Thematik geändert wurden. Das ist unerfreulich; aber man muss sich damit abfinden und vertraut machen. · Der dem Schutz gegen elektrischen Schlag dienende Potentialausgleich wird jetzt „Schutzpotentialausgleich“ genannt ([1], Abschn. 826-13-20; [2], Abschn. 411.3.1.2). · Der Hauptpotentialausgleich wird jetzt „Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene“ genannt ([2], Abschn. 411.3.1.2). · Der zusätzliche Potentialausgleich heißt jetzt „zusätzlicher Schutzpotentialausgleich“ ([2], Abschn. 415.2). · Die Hauptpotentialausgleichsschiene wird jetzt „Haupterdungsschiene“ genannt ([1], Abschn. 826-13-15; [2], Abschn. 411.3.1.2; [3], Abschn. 541.3.2). · Der dem Schutz gegen elektrischen Schlag dienende Potentialausgleichsleiter heißt jetzt „Schutzpotentialausgleichsleiter“ ([1], Abschn. 826-13-24; [3], Abschn. 541.3.5). Potentialausgleichsschienen, die keine Haupterdungsschienen sind, haben ihre Benennung behalten. Das können u. a. Schienen für die Verzweigung von Schutzpotentialausgleichsleitern sein oder Verbindungsschienen für Potentialausgleichsleiter, die nicht zum Schutz bestimmt sind. Gestaltung des Schutzpotentialausgleichs. Es ist zulässig, einen Schutzpotentialausgleichsleiter zwischen den leitfähigen Teilen, die zum Schutzpotentialausgleich verbunden werden müssen, zu schleifen ([3], Abschn. 542.4.1, Anmerkung 1). Das dient sicherlich der Einsparung von Leiter- und Befestigungsmaterial. Ich bezweifle jedoch, dass damit eine größere Sicherheit vor der Unterbre-940 LESERANFRAGEN Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 12 Fragen an Liebe Abonnenten! Wenn Sie mit technischen Problemen kämpfen, Meinungsverschiedenheiten klären wollen oder Informationen brauchen, dann suchen Sie unter www.elektropraktiker.de (Fachinformation/Leseranfragen). Finden Sie dort keine Antwort, richten Sie Ihre Fragen an: ep-Leserservice 10400 Berlin oder Fax: 030 42151-251 oder E-Mail: richter@elektropraktiker.de Wir beraten Sie umgehend. Ist die Lösung von allgemeinem Interesse, veröffentlichen wir Frage und Antwort in dieser Rubrik. Beachten Sie bitte: Die Antwort gibt die persönliche Interpretation einer erfahrenen Elektrofachkraft wieder. Für die Umsetzung sind Sie verantwortlich. Ihre ep-Redaktion chung des Schutzpotentialausgleichs als bei sternförmiger Verlegung mehrerer oder vieler Schutzpotentialausgleichsleiter erzielt wird. Es kommt u. a. auf die verwendeten Klemmen an. Ferner sollte bedacht werden, dass durch das Abklemmen eines leitfähigen Teils, z. B. einer zu reparierenden Rohrleitung, ein umfangreicherer Teil des Schutzpotentialausgleichs unwirksam werden kann. Welche Lösung die bessere ist, muss von Fall zu Fall entschieden werden. Man kann auch eine baumförmige Verzweigung der Schutzpotentialausgleichsleiter unter Verwendung zusätzlicher Potentialausgleichsschienen in Betracht ziehen. Sachgemäß ausgeführte Schweißverbindungen sind sichere elektrisch leitfähige Verbindungen. Wenn zwei elektrisch leitfähige Rohrleitungen, z. B. für den Vor- und Rücklauf des Wassers, an ihrem Tiefpunkt durch Schweißen miteinander verbunden sind, braucht nur eine von beiden an den Schutzpotentialausgleich angeschlossen zu werden. Ein Schutzpotentialausgleichsleiter, der auch von Zweigblitzströmen durchflossen werden kann, soll auf möglichst kurzem Weg verlegt werden ([4], Abschn. 6.2.2). Leiterschleifen sind ungünstig, weil sie den Widerstand für Stoßströme vergrößern und damit auch den Spannungsabfall sowie das vom Strom erzeugte Magnetfeld. Mindestquerschnitte von Schutzpotentialausgleichsleitern. Ein Schutzpotentialausgleichsleiter für den Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene (früher als „Hauptpotentialausgleich“ bezeichnet) muss einen Mindestquerschnitt von 6 mm2 Kupfer, 16 mm2 Aluminium oder 50 mm2 Stahl haben ([3], Abschn. 544.1.1). Es ist nicht gewiss, dass dieser Querschnitt überall ausreicht. Im TN-System und im IT-System kann bei großen Bemessungsströmen der Überstrom-Schutzeinrichtungen und Körperschluss oder Erdschluss ein relativ hoher Fehlerstrom über den Schutzpotentialausgleichsleiter fließen. Ein Schutzpotentialausgleichsleiter, der auch von Zweigblitzströmen durchflossen werden kann - z. B. wenn er auch dem Blitzschutz-Potentialausgleich dient - muss einen Mindestquerschnitt von 14 mm2 (praktisch 16 mm2) Kupfer, 22 mm2 (praktisch 25 mm2) Aluminium oder 50 mm2 Stahl haben ([4], Abschn. 6.2.2, Tabelle 8). Literatur [1] DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200):2006-06 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 200: Begriffe. [2] DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 4-41: Schutzmaßnahmen; Schutz gegen elektrischen Schlag. [3] DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540):2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Erdungsanlage, Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter. [4] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2006-10 Blitzschutz; Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen. E. Hering Außenbeleuchtung und Fehlerstrom-Schutz ? In DIN VDE 0100-410 wird gefordert, dass alle Steckdosen im Laienbereich sowie Endstromkreise im Außenbereich über Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen mit einem maximalen Bemessungsdifferenzstrom von 30 mA abgesichert werden müssen. Gilt diese Forderung auch für Beleuchtungsstromkreise, die im Außenbereich enden? ! Der Anfragende hat die entscheidende Zusatzanforderung/-information in der Norm übersehen. Die Anforderungen im Abschnitt 411.3.3 von DIN VDE 0100-410 [1] lauten nämlich ganz eindeutig: „... Endstromkreise für im Außenbereich verwendete tragbare Betriebsmittel mit einem Bemessungsstrom nicht größer als 32 A.“ Der Abschnitt 411.3.3 in [1] bezieht sich also nicht auf alle Endstromkreise, sondern nur auf solche, an denen elektrische Betriebsmittel/ Verbrauchsmittel (fest oder auch über Steckvorrichtungen) angeschlossen sind oder angeschlossen werden können, welche während des Betriebs tragbar sind. Hier ergeben sich jedoch normative Probleme, da es nach DIN VDE 0100-200 [2] tragbare Betriebsmittel als Begriff/Begriffserklärung nicht gibt. Man ist sich aber einig, dass darunter nur solche Betriebsmittel/Verbrauchsmittel zu verstehen sind, die während des Betriebs in der Hand gehalten werden oder im angeschlossenen Zustand leicht von einem Ort zu einem anderen bewegt werden können. Üblicherweise sind das Betriebsmittel/Verbrauchsmittel, die ein Gewicht von maximal 18 kg aufweisen. Siehe hierzu auch die Abschnitte 826-14 bis 826-16 von [2]. Fest angeschlossene Leuchten (nicht jedoch steckbare Leuchten, z. B. Niedervoltleuchten, die über einen Transformator versorgt werden, der über Stecker angeschlossen ist) fallen demnach nur dann unter diese Bedingung, wenn sie während des Betriebs leicht von einem Ort zu einem anderen getragen werden können. Da es in Deutschland kaum solche fest angeschlossenen, tragbaren Betriebsmittel/Verbrauchsmittel gibt und schon gar nicht fest angeschlossene tragbare Leuchten (zumindest sind mir keine bekannt), wird es sich in erster Linie um Stromkreise mit Steckdosen (1- und 3-polig, jeweils mit Schutz- und Neutralleiter) bis 32 A handeln, für die der zusätzliche Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit einem Bemessungsdifferenzstrom nicht größer als 30 mA gefordert wird. Literatur [1] DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-07 Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 4-41: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag. [2] DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200):2006-06 Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 200: Begriffe. W. Hörmann Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 12 941 Jetzt bestellen! Energieversorgung ohne Ausfälle! Schäden durch Stromausfall effektiv abwenden Für die Planung, die Errichtung und den Betrieb einer USV-Anlage: Sämtliche zu beachtenden Aspekte praxisnah und für die Umsetzung im betrieblichen Alltag erläutert. Alle aktuellen, einschlägigen Normen und Vorschriften sind berücksichtigt und werden in einem vorangestellten Kapitel behandelt. Aus dem weiteren Inhalt: Arten elektrischer Störungen, Typen von USV-Anlagen, Elektromagnetische Verträglichkeit, Auswahl der Konfiguration, Berechnung der USV-Nennleistung, Netzrückwirkungen und Filter. Mit E-Learning-Einheit auf DVD Hofmann, USV-Anlagen, 1. Aufl., ca. 350 S., inkl. 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- E. Hering
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