Messen und Prüfen
|
Elektrotechnik
Vorsicht beim Prüfen
ep10/1999, 3 Seiten
ep: Zunächst danke ich Ihnen, Herr Tribius und Herr Bödeker, daß Sie der Einladung der Redaktion gefolgt sind, um ein so wichtiges Thema mit uns zu diskutieren. Herr Tribius, Sie haben uns hier eine Meßschaltung (Bild ) aufgebaut, um den Sachverhalt - die mögliche Gefährdung beim Prüfen - zu demonstrieren. Wie sind Sie auf diesen Zusammenhang gestoßen? Tribius: Bei einem meiner Meßseminare zum Thema „Prüfen ortsveränderlicher Geräte nach DIN VDE 0701/0702“ bezweifelte einer der Teilnehmer die Möglichkeit, die Ableitströme elektrischer Geräte in jedem Fall gefahrlos messen zu können. Die Bemerkung bezog sich auf das Messen des Schutzleiter- bzw. des Berührungsstroms beim Prüfen der Geräte entsprechend den Vorgaben dieser beiden Normen. Die Bedenken des Seminarteilnehmers „eine elektrische Durchströmung des Prüfers könnte nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden“ halte ich für berechtigt. ep: Würden Sie die Ursache dieser Gefährdung bitte näher erläutern? Tribius: Bei der direkten Messung des Schutzleiterstromes wird das Meßinstrument des Prüfgerätes unmittelbar in den Schutzleiterkreis eingeschleift (Bild ). Das aber bedeutet infolge des Innen- bzw. Vorwiderstandes im Meßkreis des Prüfgerätes von Ri = 2000 Ohm praktisch den Verzicht auf die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme der Anlage für den Prüfling. Im Fehlerfall, d. h. beim Anschluß eines Prüflings mit einem Isolationsfehler an das Prüfgerät, erfolgt keine Abschaltung. Dabei kommt es gar nicht so sehr auf die Größe des Widerstandes an. Selbst bei einem Vorwider-Vorsicht beim Prüfen Zu unserem Beitrag „Prüfgeräte nach DIN VDE 0404“ im Heft 7, S. 635-639 und im Heft 8, S. 720-727 erreichten uns einige Leserzuschriften. Unter anderem ging es in den Schreiben um die Frage, ob das Prüfen ortsveränderlicher Geräte mit dem „Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile“ gleichzusetzen sei. Ein interessantes Beispiel für diesen Sachverhalt wurde von unserem Leser Hinrich Tribius auf den Redaktionstisch gelegt. Über das daraufhin folgende Gespräch (Bild ) mit Klaus Bödeker und Hinrich Tribius wird nachstehend berichtet. Damit beantworten wir gleichzeitig andere Fragen unserer Leser. stand von 10 Ohm würde der dann fließende Fehlerstrom das üblicherweise eingesetzte Überstromschutzorgan wohl gar nicht, zumindest aber nicht in 0,4 s auslösen. Bödeker: Und welche Schlußfolgerungen ziehen Sie daraus, Herr Tribius? Tribius: Ich stehe auf dem Standpunkt, daß die direkte Messung zu gefährlich ist. Meines Erachtens gibt es aus Sicherheitsgründen zur Messung eines Ableitstromes nach dem Differenzstromverfahren (Bild ) keine vernünftige Alternative. Diese Meßmethode wird von einigen Prüfgeräten genutzt und kann auch mit einer Leckstromzange erfolgen (Anm. der Redaktion: s. beispielsweise Heft 3/99, S. 222). Außerdem sind die so erzielten Ergebnisse im Gegensatz zur direkten Messung viel aussagekräftiger, da selbst ein Kontakt des Prüflings mit fremden leitfähigen Teilen die Meßdaten nicht verfälschen kann. Bödeker: Eine Frage noch Herr Tribius: Die von ihnen dargestellte Gefährdung bei diesem Prüfgang „Messen des Schutzleiterstroms“ tritt doch bei jedem Prüfgerät und auch bei der Methode Differenzstrommessung auf? Tribius: Ja und Nein. Die Möglichkeit eines elektrischen Schlages für den Prüfenden ist immer vorhanden, wenn es sich bei dem Prüfling um ein Gerät der Schutzklasse I mit Isolationsfehler handelt. Berührt der Prüfer den Körper dieses Geräts und gleichzeitig ein Teil mit Erdpotential, kann es zu einer Durchströmung kommen. Diese Gefahr besteht immer bei einem Gerät mit Isolationfehler - unabhängig von der hier betrachteten Prüfung. Ob dieser Isolationsfehler und die Berührung zu einer Gesundheitsschädigung führt oder nicht, hängt von der Wirksamkeit der Schutzmaßnahme ab. Erfüllt diese die Vorgaben nach DIN VDE 100 Teil 410 - Abschaltung in weniger als 0,4 s - so bleibt es beim Schreck und dessen etwaigen Folgen. Werden die Vorgaben nicht erfüllt, so kann es zu sehr negativen Auswirkungen kommen. ep: Und warum sollte die Schutzmaßnahme nicht funktionieren? Es ist doch anzunehmen, daß der Prüfer an einer ordentlichen Anlage arbeitet. Tribius: Genau da liegt der Haken. Die Schutzmaßnahme mit Überstromschutzeinrichtung der Anlage muß nicht in jedem Fall funktionieren. Jedes Prüfgerät, das den Schutzleiterstrom nach der direkten Methode ermittelt, bewirkt durch seinen Innenwiderstand Ri eine Erhöhung des wirksamen Schleifenwiderstandes (Bild ). Nehmen wir an, der Schleifenwiderstand der Anlage beträgt 1 Ohm. Der 16 A-Leitungsschutzschalter (B) der Anlage löst somit in weniger als 0,1 s aus. Um auch bei Einsatz des Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 10 954 Report Direkte Messung des Schutzleiterstromes an einem Gerät der Schutzklasse I mit einem Isolationsfehler. · Es erfolgt je nach dem Wert des Innenwiderstandes Ri keine oder eine verzögerte Abschaltung durch die Überstromschutzeinrichtung. · Eine Berührung des ständig unter Spannung stehenden Gerätekörpers durch den Prüfer ist wahrscheinlich. · Der den Gerätekörper berührende und „geerdete“ Prüfer liegt an einer Spannung von bis zu 230 V und erleidet eine möglicherweise länger andauernde Durchströmung von maximal 230 mA, die lebensgefährdend ist. ca. 230 V PE L N Prüfgerät defekter Prüfling PE L Überstromschutzeinrichtung Netzwiderstände RPE = RL Die Gesprächsteilnehmer in der Redaktion (von rechts: H. Tribius, K. Bödeker, J. Krause Foto: Wagner Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 10 955 Report Prüfgerätes an dieser Anlage das Auslösen in einer Zeit von höchsten 0,4 s zu sichern, darf der Schleifenwiderstand insgesamt 2,8 Ohm nicht übersteigen. D. h. der Innenwiderstand des Prüfgerätes muß in diesem Falle geringer als 1,8 Ohm sein. 2000 Ohm sind also bereits weit jenseits von gut und böse! Bödeker: Bei derart großen Schleifenwiderständen kann die Schutzmaßnahme natürlich nicht wirken. Es erfolgt keine Abschaltung, der Gerätekörper steht für die Dauer der Messung unter Spannung. Geräte mit dem Innenwiderständ 2000 Ohm bzw. größer als dem genannten Minimalwert widersprechen aus meiner Sicht auch der Niederspannungsrichtlinie und der DIN VDE 0404 bzw. den Europanormen EN 61557 und EN 61010. Nach diesen Vorgaben darf der Prüfende bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Prüfmittels nicht gefährdet werden. ep: Wieso wurden solche Geräte dann ausdrücklich für die Messung des Schutzleiterstromes zugelassen, denn sie tragen doch das GS-Zeichen? Bödeker: Das frage ich mich natürlich auch. Vermutlich hat die Prüfstelle nur das betreffende Gerät selbst, nicht aber die bei seiner Anwendung erforderlichen Prüfschaltungen und die sich damit ergebenden möglichen Gefährdungen betrachtet. Das wäre eine Anfrage wert. ep: Herr Bödeker, Sie verbindet doch einen guter Draht mit den zuständigen Prüfstellen. Deshalb bitte ich Sie, sich dieser Frage anzunehmen. Zweifellos würden Sie damit im Interesse unserer Leser handeln. Bödeker: Diese Aufgabe übernehme ich gerne. ep: Wenn ich zusammenfasse, Herr Tribius, besteht doch die Gefährdung des Prüfenden bei der direkten Messung in jedem Fall. Sie ist lediglich, je nach Innen- Messung des Schutzleiterstromes mit der Differenzstrommethode an einem Gerät der Schutzklasse I mit einem Isolationsfehler. · Es erfolgt eine Abschaltung durch die Überstromschutzeinrichtung in der nach DIN VDE 0100 Teil 410 vorgegebenen Zeit. · Eine Berührung des Gerätekörpers durch den Prüfer in dem kurzen Zeitabschnitt bis zum Abschalten ist wesentlich unwahrscheinlicher als während der Zeit der direkten Messung. · Der den Gerätekörper berührende „geerdete“ Prüfer liegt höchsten an der Spannung von 115 V, die Durchströmung erreicht im ungünstigsten Fall ca. 115 mA und dauert im Höchstfall ca. 0,4 s. Mobiler FI-Schutzschalter (RCD-S) Foto: Kopp max. 115 V PE L N Prüfgerät defekter Prüfling PE L Netzwiderstände RPE = RL Überstromschutzeinrichtung Leckstromzange Differenzstrommessung Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 10 956 Report widerstand des Prüfgeräts, mehr oder weniger groß. Tribius: Ja, da haben sie Recht. Aus meiner Sicht ist deshalb die Methode nach Bild grundsätzlich abzulehnen. Bei ihrer Anwendung wird nämlich immer - es existiert ja kein Meßwerk mit dem Widerstand Null - die Schutzmaßnahme der Anlage „Abschaltung im Fehlerfall“ negativ beeinflußt. Bödeker: Es muß aber deutlich darauf hingewiesen werden: Die Möglichkeit eines elektrischen Schlages besteht auch bei der Messung mit der Differenzstrommethode (Bild ). Allerdings werden dabei der Widerstand der Fehlerschleife der Anlage und damit die Abschaltzeit nicht oder nur ganz unwesentlich beeinflußt. Ob sich Konsequenzen für die Anwendung der direkten Messung ergeben, muß natürlich das Komitee 211 der DKE (DIN VDE 0701/0702) bzw. das für die DIN VDE 0404 zuständige Unterkomitee diskutieren und entscheiden. Ich habe nach der mir von Ihnen, Herr Tribius, zugegangenen Mitteilung das Komitee 211 über diesen Sachverhalt informiert. Wichtig ist für mich und zweifellos für uns alle, daß die prüfenden Fachkräfte über diesen Sachverhalt informiert werden. ep: Das passiert mit unserem Gespräch. Einen Großteil der Betroffenen erreichen wir. Allerdings scheint mir die Unterrichtung des zuständigen DKE-Komitees das entscheidende Signal zu sein. Was wäre denn noch zu sagen, um alle möglichen Gefährdungen und das beim Messen des Schutzleiterstromes notwendige sicherheitsgerechte Verhalten vollständig darzulegen? Tribius: Zunächst einmal die dringende Aufforderung an alle mit der Prüfung befaßten Fachkollegen, in jedem Fall, wo immer sie auch Prüfen, bei diesen Messungen den Prüfling und das Prüfgerät über einen 30-mA-FI-Schutzschalter anzuschließen. Diese Vorgabe bestand natürlich schon immer, ich will Sie aber aus dem hier behandelten Grund nochmals dick unterstreichen. Bei einem Prüfgerät ist diese Schutzfunktion übrigens schon integriert. Für alle anderen Situationen sind mobile Schutzgeräte (Bild ) zu empfehlen. Bödeker: Eine solche Verfahrensweise schreibt die DIN VDE 0104 für ortsfeste Prüfplätze ohnehin vor. Allerdings möchte ich Ihre Forderung etwas eingrenzen. Bei Prüfungen mit Prüfgeräten, die lediglich über eine Prüfsteckdose verfügen, also eine galvanische Trennung zwischen Netz und Prüfling gewährleisten, ist die Anwendung eines FI nicht erforderlich. Tribius: Richtig. Gemeint sind die Messungen, bei denen der Prüfling mit Netzspannung versorgt wird. Und noch eine Bemerkung dazu. Bisher war gefordert, jeden Prüfling nur dann an die Netzsteckdose anzuschließen, wenn der ordnungsgemäße Schutzleiterdurchgang und der ausreichende Isolationswiderstand zuvor nachgewiesen wurde. Bei modernen elektrischen Geräten mit netzspannungsabhängigen Steuerungen muß aber zum Nachweis des Isoliervermögens anstelle des Schutzleiterwiderstands der Berührungs- bzw. der Schutzleiterstrom gemesssen werden. Für eine rationelle, aussagekräftige Prüfung ist das einfach erforderlich. In der Konsequenz heißt das, die Netzspannung wird möglicherweise an Prüflinge mit einem Isolationsfehler angelegt. Es muß also immer damit gerechnet werden, daß bei diesen Messungen der Körper eines Prüflings der Schutzklasse I oder leitfähige berührbare Teile eines Prüflings der Schutzklasse II gefährliche Spannungen führen. Bödeker: Und das wollen wir allen prüfenden Fachkollegen deutlich vor Augen führen. Das Messen des Schutzleiter- ebenso wie des Berührungsstromes nach DIN VDE 0701 und DIN VDE 0702 entspricht dem „Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile“. Der Körper von Geräten der Schutzklasse I und die leitfähigen berührbaren Teile bei Geräten der Schutzklasse II sind in diesen Fällen als unter Spannung stehend anzusehen. ep: Somit ist das Prüfen der Geräte ein gefährliches Arbeiten? Ist dies ein neuer Sachverhalt? Bödeker: Das Prüfen kann nicht grundsätzlich als gefährliche Tätigkeit eingestuft werden. Ob und welche Gefährdungen auftreten, ist für die jeweils durchzuführende Prüfarbeit vom Verantwortlichen durch eine Gefährdungsbeurteilung zu ermitteln. Beim Prüfen der Geräte mit den dafür vorgesehenen Prüfgeräten besteht eine Gefahr · immer, wenn der Prüfling an die Netzsteckdose angeschlossen wird, also bei der Schutzleiter-und der Berührungsstrommessung ebenso wie bei der Funktionsprüfung, · beim Messen des Isolationswiderstandes an der Prüfsteckdose, da in diesem Fall zwei Teile berührt werden können, zwischen denen die Prüfspannung 500 V DC ansteht. Bei der Messung des Schutzleiterwiderstandes - sie erfolgt mit Kleinspannung - und bei der Ersatzableitstrommessung, sofern hierbei die Kleinspannung verwendet wird, tritt keine Gefährdung auf. ep: Und was ist gegen diese Gefährdungen beim Prüfen mit gefährlichen Spannungen zu tun? Bödeker: Beim Messen des Schutzleiterstromes sind es die gleichen Maßnahmen, die gemäß VBG 4 bzw. DIN VDE 0105 Teil 100 für das „Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile“ gelten. Tribius: Und der FI-Schutzschalter vor dem Prüfaufbau gehört noch dazu. ep: Wie lautet nun Ihre Empfehlung an die Fachkollegen, die diese Messung des Schutzleiterstromes vornehmen? Tribius: Aus meiner Sicht sollte jeder Fachkollege, der für diese Prüfungen verantwortlich zeichnet, · seine Mitarbeiter über den hier dargestellten Sachverhalt informieren und sie unterweisen, · ermitteln, ob bei den vorhandenen Prüfgeräten, die das Messen des Schutzleiterstromes gestatten, die Messung nach der direkten oder der Differenzstrommethode vorgenom-men wird, · entscheiden, ob sich für das Messen des Schutzleiter- bzw. des Berührungsstromes nicht besser eine Leckstromzange eignet, sofern bisher die direkte Methode angewandt wurde. Bödeker: Das ordnungsgemäße Arbeiten mit einer Leckstromzange will aber gelernt sein, vor allem Sauberkeit und der sorgfältige Umgang mit dem empfindlichen Gerät ist angesagt. ep: Herr Tribius, haben Sie praktische Erfahrungen beim Messen mit der Leckstromzange? Wenn ja, wären wir an einer Veröffentlichung Ihres Wissens interessiert. Tribius: Ja, gerne. Ein Meßplatz meines Seminars „Prüfung elektrischer Geräte nach DIN VDE 0701/0702“, das ich für die Berliner Bildungsstätte des VDE und andere Institutionen in mehreren Bundesländern durchführe, ist dieser Meßmethode gewidmet. Meinen überwiegend erfahrenen Zuhörern imponiert diese Möglichkeit sehr. Bödeker: Abschließend möchte ich unseren prüfenden Fachkollegen und natürlich auch den Verantwortlichen ans Herz legen: · Das Prüfen elektrischer Geräte nach DIN VDE 0701/0702 muß als gefährliches Arbeiten angesehen werden, wenn nicht durch eine Gefährungsbeurteilung das Gegenteil bewiesen wurde. · Da die zur Prüfung vorgesehenen Geräte defekt sein können - das Ziel der Prüfung ist ja das Entdecken etwaiger Fehler - ist damit zu rechnen, daß berührbare Teile der Prüflinge unter Spannung stehen. Insofern sind nach wie vor alle Prüfgänge, die mit Netzspannung durchgeführt werden, in die Kategorie Arbeiten unter Spannung einzustufen. · Die Verfahren Messen des Berührungsstroms und besonders Messen des Schutzleiterstroms sind noch relativ unbekannt. Somit ist die dabei auftretende, von Herrn Tribius soeben in dankenswerter Weise aufgezeigte Gefährdung den Prüfern, nein uns allen, noch nicht ausreichend bewußt geworden. Deshalb muß unbedingt auf eine ausführliche Unterweisung der betreffenden Fachkollegen Wert gelegt werden. Mit dem generellen Für und Wider der direkten Messung und etwaigen Vorgaben für den Innenwiderstand der direkt messenden Prüfgeräte sollten sich zunächst einmal die zuständigen DKE-Gremien beschäftigen. Darüber hinaus nehme ich an, daß sich die Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik gleichfalls für diese Frage interessiert. ep: Meine Herren, herzlichen Dank für Ihre Hinweise. Zu gegebener Zeit wird die Redaktion wieder auf das Thema zurückkommen. Das Gespräch führte J.Krause.
Autor
- J. Krause
Downloads
Laden Sie diesen Artikel herunterTop Fachartikel
In den letzten 7 Tagen:
Sie haben eine Fachfrage?