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Auswahl des richtigen Prüfgeräts
Gerätetester, Maschinentester, Leckstromzangen, Zubehör und die Dokumentation (Teil 2)

Nachdem im ersten Teil [1] die grundsätzlichen Anforderungen an alle Prüfgeräte und die Vielfalt der Installationstester vorgestellt wurden, geht es in diesem zweiten Teil um die Gerätetester, Maschinentester, Leckstromzangen, Zubehör und natürlich um die Möglichkeiten der Dokumentation. Dargelegt wird, was wichtig ist sowie was nett ist, wenn man es hat, und was nur Schnörkel ist.

Leckstromzangen zeigen nicht immer gleiche Ergebnisse – gerade bei hochfrequenten Ableitströmen und starken EM-Feldern sind die Abweichungen immens

(Bild 3) Leckstromzangen zeigen nicht immer gleiche Ergebnisse – gerade bei hochfrequenten Ableitströmen und starken EM-Feldern sind die Abweichungen immens (Foto: Lochthofen/ep)

Gerätetester

Messung des Schutzleiterwiderstandes mit 10 A anstelle von „nur“ 200 mA. Gerade wenn man es mit Geräten zu tun hat, die leichte Korrosionserscheinungen aufweisen (Wasserkocher, Kaffeemaschinen, Verlängerungsleitungen für den Außeneinsatz), wird man die geringe Stromstärke von 200 mA recht häufig verfluchen. Hier ist die reinigende Wirkung der 10-A-Messmethode sehr komfortabel. Die Norm schreibt sie jedoch nicht vor, nennt sie nur als eine Möglichkeit. Einige Prüfgeräte können sogar mit 25 A Schutzleiterwiderstände prüfen. Dies kommt allerdings aus der Erstprüfung von Geräten und sollte nur wohlüberlegt eingesetzt werden, denn nicht alles lässt sich zerstörungsfrei mit 10 A oder mehr messen. Bei Prüflingen mit Funktionspotentialausgleich oder viel Elektronik mit ihren kleinen Leiterquerschnitten sollte man darauf verzichten. Der Schirm einer Netzwerkleitung mag kurzzeitig noch die 10 A verkraften – die Leiterbahn, die diesen auf der Platine kontaktiert möglicherweise aber nicht. Bei der Messung über eine benachbarte Steckdose (Verbundmessung) ist ein Prüfstrom von 10 A auch nicht empfehlenswert.

Der Schutzleiter- und Berührstrom eines Prüflings sollte seit der Normänderung der DIN VDE 0701-0702 [2] im Jahr 2008 verstärkt mit dem direkten oder Differenzstromverfahren gemessen werden. Leider gibt es immer noch viele Geräte, die nur nach dem nicht immer anwendbaren Ersatzableitstrom-Messverfahren arbeiten. Dieses Verfahren ermöglicht nur eine sehr eingeschränkte Aussage [3]. Betriebsmittel mit integrierten elektrisch betätigten Schalteinrichtungen werden mit diesem Messverfahren meist nicht richtig geprüft.

Relais und Co. können erst mit dem Anlegen der Betriebsspannung zugeschaltet werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass hier Fehler nicht erkannt werden, ist sehr hoch. Betriebsmittelteile hinter solchen Schalteinrichtungen sind weder durch die Isolationsprüfung noch durch die Ersatzableitstrommessung zugänglich. Auch findet man immer mehr Betriebsmittel, welche mit Elektronikbauteilen ausgerüstet sind. Diese würden bei der Isolationsprüfung zerstört werden, so dass der Prüfer diese Messung nicht durchführen kann und daher auch nicht das Ersatzableitstrom-Messverfahren einsetzen darf.

Feste und nicht änderbare Prüfabläufe, die sich nur an den Schutzklassen orientieren, sind nicht mehr brauchbar. Das Schutzklassenkonzept wird durch die auf dem Markt vorhandenen Geräte mehr und mehr aufgeweicht und macht sie für die fest strukturierten Prüfabläufe nach Schutzklasse I oder II unbrauchbar. Eine Kaffeemaschine mit Schuko-Stecker, aber ohne berührbaren Schutzleiter wird dann schnell nicht prüfbar.

Prüfgeräte mittels eindeutiger ja/nein- oder rot/grün-Aussage – diese sind auch für elektrotechnisch unterwiesene Personen (EuP) geeignet – werden auch noch vertrieben. Nach der aktuellen Regelwerklage sind die Einsatzmöglichkeiten aber nur noch sehr begrenzt und stark an die Organisationsstrukturen im Betrieb geknüpft. Eine tatsächliche Beurteilung der elektrischen Sicherheit ist mit diesen Geräten und mit elektrotechnisch unterwiesenen Personen (EuP) nach dem Stand der Technik grundsätzlich nicht möglich, sofern es keine Messwertanzeige gibt.

Anzahl der Prüfungen. Gerade bei Gerätetestern ist wohl das entscheidende Kriterium, wie viele Prüflinge pro Jahr abgearbeitet werden sollen. Einfachste Geräte ohne Messwertspeicher und nicht fernsteuerbare Geräte bedingen die handschriftliche Protokollierung. Effektiv und nach dem Stand der Technik arbeitet man so jedoch nur bei sehr kleinen Stückzahlen bis etwa 100 Stück/Jahr. Darüber hinaus sollten es schon Geräte sein, die einen Messwertspeicher besitzen oder fernsteuerbar sind. Dabei ist es nicht relevant, ob mit einer kostenlosen Herstellersoftware oder mit einer kostenpflichtigen Protokollierungssoftware gearbeitet wird, man kann in der Regel „per Knopfdruck“ ein fertiges Protokoll erzeugen (Bild 1).

Prüfdienstleister mit bis zu 25 000 Prüflingen pro Jahr und Mitarbeiter arbeiten nahezu ausschließlich mit einer entsprechend intelligenten Software und nutzen die Prüfgeräte nur als ferngesteuerte „Black-Box“. Diese Möglichkeit bietet jedoch nicht jedes Prüfgerät. Das reine Auslesen der Messwerte durch eine einheitliche Software zum Verwalten der Prüfungen ist auch nicht immer möglich und sollte daher vor dem Kauf abgeklärt werden. Andernfalls kann es passieren, dass man für jeden im Bestand anzutreffenden Messgerätehersteller eine eigene Software vorhalten muss.

Hier ist auch noch das unterschiedliche Handling der einzelnen Programme und Apps zu berücksichtigen. Die Daten lassen sich oft nur mit großen Anstrengungen von einem Programm ins andere übertragen.

Maschinentester

Zu überlegen ist, ob man diese teuerste Art von Prüfgeräten überhaupt braucht. Seit der Neuausgabe der DIN EN 61 557-14 [4] sind spezielle Maschinentester oftmals entbehrlich geworden. Auch im Schaltschrankbau kommt man seit Einführung der DIN EN 61 439-1 [5] mit einem guten Installationstester weiter als mit einem Maschinentester.

Der Nachweis der niederohmigen Schutzleiterverbindung kann nun wie bei der normalen Anlagen- und Geräteprüfung mit 200 mA durchgeführt werden. Die 10-A-Methode kann jedoch auch weiterhin zur Anwendung gelangen, muss aber nicht. Die alte Methode mit 
10 A und dem daraus resultierenden Spannungsfall wird so nicht mehr angegeben. Der Prüfer muss anhand der Leiterlänge, des Leiterquerschnitts, der Beschaffenheit des Leiters (z. B. Cu oder Al) und der zu berücksichtigenden Übergangswiderstände den einzuhaltenden Widerstandswert selbst bestimmen.

In der seit Juni 2007 gültigen VDE 0113-1 [6] wird zusätzlich zur Überprüfung der Durchgängigkeit der Schutzleiter auch die Beurteilung der Impedanz der Fehlerschleifen gefordert. Soll dies messtechnisch bewerkstelligt werden, wird in der Regel zusätzlich ein Anlagentester benötigt. Konventionelle Maschinentester sind nicht mit einem Schleifenmesssystem ausgestattet.

Die Spannungsfestigkeitsprüfung ist bei modernen Maschinen kaum mehr anwendbar, da diese in der Regel mit Elektronik überfrachtet sind. Elektronikbauteile, die einer geforderten Prüfspannung von 1 000 V nicht standhalten, sind vor der Prüfung abzutrennen. Die Ausrüstung des Prüfgeräts mit einem Hochspannungsgenerator ist prinzipiell eher für Hersteller interessant. Ein für diese Prüfmethode zwingend erforderlicher Prüfplatz nach DIN VDE 0104 [7] mit Absperrungen und Signalleuchten ist beim Hersteller grundsätzlich besser aufgehoben.

Auch im Schaltschrankbau ist i.d.R. nur noch eine einfache Isolationsmessung mit 500 V DC nötig. Hochspannungsprüfungen müssen z. B. nur noch beim Stücknachweis von Schaltgerätekombinationen über 250 A Bemessungsstrom durchgeführt werden.

Die Restspannungsprüfung kann auch mit einem handelsüblichen Spannungsmessgerät und einer Stoppuhr getätigt werden. Einige Installationstester bieten auch schon die Funktion der Restspannungsmessung mit an.

Leckstromzange

In den letzten Jahren wurde die Leckstromzange als Prüfgerät zum Nachweis der elektrischen Sicherheit neu mit aufgenommen. Doch nicht jede Stromzange, die im Mikroamperebereich anzeigen kann, ist auch geeignet. Geeignet ist sie dann, wenn sie die Anforderungen der DIN EN 61 557-13 (VDE 0413-13) [8] oder der vorhergehenden VDE 0404-4 [9] entspricht. Hierfür sind zwei wichtige Bedingungen zu erfüllen:

Die Leckstromzange muss eine ausreichende Störfestigkeit aufweisen.

Wird beispielsweise in der Nähe einer Schützspule gemessen, so können durch die elektromagnetischen Felder bei zu geringer Störfestigkeit reine Fantasiewerte erzeugt werden.

Es sollte eine Angabe wie im Bild vorhanden sein.

Deutlich wichtiger wird die Frequenzbewertung. Genauso wie Gerätetester müssen normgerechte Leckstromzangen auch eine Filterschaltung haben, die hohe Frequenzen weniger bewertet als 50 Hz. Mit der Bewertung wird der hochfrequente Strom so angezeigt wie die Reaktion des menschlichen Körpers bei 50 Hz wäre. Gerade wenn Ableitströme von Geräten/Anlagen/Maschinen gemessen werden, ist es sinnvoll, sowohl den unbewerteten Differenzstrom (für Bemessung von Leitungen, Störungssuche usw.) als auch den bewerteten Differenzstrom (für Schutz gegen elektrischen Schlag) zu wissen. Leider gibt es nur wenige Modelle, die überhaupt eine Bewertung nach DIN EN 61 557-13 vornehmen, andere haben einen zuschaltbaren Bandbreitenfilter, der für Störungssuchen bestens geeignet ist (Bild 3).

Adapter und Zubehör

Die Hersteller der Prüfgeräte bieten natürlich auch passendes Adaptermaterial an. Doch leider sind nicht für alle Anwendungsfälle die entsprechenden Adapter käuflich zu erwerben. Oftmals werden nur Möglichkeiten geboten, Geräte und Anschlussleitungen bis CEE 32A zu adaptieren, Kaltgeräteanschlüsse werden auch noch standardmäßig geliefert. Doch bei größeren Steckern oder „Sonderlingen“ wie Powerlock, C19 oder manch anderen exotischen CEE-Steckern gibt es keine andere Möglichkeit, als sich die entsprechenden Adapter selbst herzustellen. Dabei ist als maßgebliche Norm die VDE 0411-031 [10] anzuwenden. Die wichtigste Forderung der Norm ist, dass die Leitungen doppelt isoliert ausgeführt werden müssen. So lassen sich sehr gut Einzeladeradapter herstellen, mit denen Messungen mittels Leckstromzange einfach durchführbar sind (Bild 4).

Die Prüfgerätehersteller bieten sonst ein durchweg reichhaltiges Zubehör. Häufig kann dies auch an verschiedenen Modellen unterschiedlicher Hersteller zur Anwendung gelangen.

Dokumentation

Die besten Messergebnisse nützen nichts ohne eine rechtssichere Dokumentation. Sicherlich kann man wie bisher auch alle Ergebnisse handschriftlich in Protokollformulare eintragen. Allerdings wird diese Methode sehr schnell unwirtschaftlich und macht einen unprofessionellen Eindruck.

Die meisten Prüfgeräte mit Schnittstelle beinhalten eine in der Basisausstattung enthaltene kostenlose Software. Dieses ist im ganz kleinen Rahmen noch sinnvoll, sofern man sich eingehend Gedanken zur Datensicherung und Gefährdungsbeurteilung macht. Kostenlose Tools bieten keine Verknüpfungsmöglichkeiten und gesicherte Datenarchivierung. Glücklicherweise ist man in den letzten Jahren bei den meisten Prüfgeräten

  • von der veralteten RS232-Schnittstelle
  • auf USB oder Bluetooth umgestiegen.
  • Bluetooth bietet den entscheidenden Vorteil, dass keine störenden Kabel zwischen Prüfgerät und Tablet/Laptop nötig sind.

Wenn allerdings mehrere hundert Geräte oder mehr Anlagenprüfungen verwaltet werden sollen, reichen diese Lösungen bei weitem nicht mehr aus. Auch hier bieten die großen Prüfgerätehersteller lizenzpflichtige Software oder Apps an. Hier sind jedoch meist Grenzen gesetzt, wenn in einem Unternehmen Prüfgeräte verschiedener Hersteller zum Einsatz gelangen.

Eine weitere Hürde zeigt sich in der rationellen Verarbeitung sehr großer Datenmengen. Zu beachten ist, dass auf die Daten nur über einen „Datenbank-Login“ zugegriffen werden kann. Tools zum Ermitteln von Prüffristen lassen sich hier meistens als Add-In (ein Programm, das die Funktionen eines anderen Programms erweitert) implementieren oder sind schon mit enthalten.

Alternativ gibt es einige Hersteller, welche unabhängige Prüfsoftware anbieten, mit der dann nahezu alle Prüfgeräte auf dem deutschen Markt unterstützt werden. Diese bedienen fast alle gängigen Datenaustauschformate (von ASCII bis SAP) und sind als rechtssicher oder gerichtsfest beschrieben. Datenbank-Login, sichere Archivierung und Tool zur Ermittlung der Prüffristen werden dabei als Grundausstattung mitgeliefert.

Alle lizenzpflichtigen Softwaren sind jedoch recht komplex und erfordern eine umfangreiche Einarbeitung. Eine Prüfsoftware mit einem Button „Prüfen und speichern“ gibt es nicht. Die Handhabung von Apps und somit das interaktive Prüfen wird jedoch zunehmend einfacher aufgebaut und ist für geübte Prüfer schon durchgängig intuitiv bedienbar.

Eines ist jedoch bei der softwaregestützten Dokumentation nicht ganz unproblematisch: die Dokumentation mit einer Tabellenkalkulation wie Excel. Es kann ohne regelmäßige Datensicherung nicht nachvollzogen werden, wann welche Daten geändert wurden. Es sollten dann zeitnah nach der Prüfung die Daten als geschlossene PDF-Datei gedruckt werden, um jede ungewollte Veränderung der Daten zu vermeiden. Auch sind die Protokolle unabhängig von Software-Updates noch lesbar, immerhin sollte man Prüfprotokolle noch in einigen Jahren öffnen können.

Literatur:

[1] Lochthofen, M.: Auswahl des richtigen Prüfgeräts. Teil 1: Installationstester und grundsätzliche Anforderungen an Prüfgeräte. Elektropraktiker, Berlin 70(2016)7, S. 551-555.

[2] DIN VDE 0701-0702 (VDE 0701-0702): 2008-06 Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte – Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte – Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit.

[3] Lochthofen, M.: Geräteprüfung nach DIN VDE 0701-0702. Elektropraktiker, Berlin 69(2015)8, S. 650–653.

[4] DIN EN 61557-14 (VDE 0413-14):2014-02 Elektrische Sicherheit in Niederspannungsnetzen bis AC 1 000 V und DC 1 500 V – Geräte zum Prüfen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen – Teil 14: Geräte zum Prüfen der Sicherheit der elektrischen Ausrüstung von Maschinen.

[5] DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1):2012-06 Niederspannungsschaltgerätekombinationen – Teil 1: Allgemeine Festlegungen.

[6] DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1):2007-06 Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen.

[7] DIN EN 50191 (VDE 0104):2011-10 Errichten und Betreiben von Prüfanlagen.

[8] DIN EN 61557-13 (VDE 0413-13):2012-04 Elektrische Sicherheit in Niederspannungsnetzen bis AC 1000 V und DC 1500 V – Geräte zum Prüfen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen – Teil 13: Handgehaltene und handbediente Strommesszangen und Stromsonden zur Messung von Ableitströmen in elektrischen Anlagen. 

[9] DIN VDE 0404-4 (VDE 0404-4):2005-04 Prüf- und Messeinrichtungen zum Prüfen der elektrischen Sicherheit von elektrischen Geräten – Teil 4: Handgehaltene und handbediente Strommesszangen/Stromsonden für Messungen von Schutzleiterströmen und Berührungsströmen von elektrischen Geräten.

[10] DIN EN 61010-031 (VDE 0411-031):2008-08 Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte – Teil 031: Sicherheitsbestimmungen für handgehaltenes Messzubehör zum Messen und Prüfen. 

Autor: M. Lochthofen

 

 

 

 

Bild-Unterschriften:

(1) Beide Gerätetester sind ansteuerbar, aber als Viel-Prüfer muss es dann auch ein komfortables Prüfgerät sein (HT Eurotest und GMC Secutest PRO)

(2) Angabe der Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern (Ist die Störfestigkeit zu gering und sind die Einstreuungen zu hoch, lassen sich nur noch Fantasiewerte messen.)

(3) Leckstromzangen zeigen nicht immer gleiche Ergebnisse – gerade bei hochfrequenten Ableitströmen und starken EM-Feldern sind die Abweichungen immens

(4) Einzeladapter, die es nicht zu kaufen gibt, müssen selbst hergestellt werden

 

Der Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

Beide Gerätetester sind ansteuerbar, aber als Viel-Prüfer muss es dann auch ein komfortables Prüfgerät sein (HT Eurotest und GMC Secutest PRO)
(Bild 1): Beide Gerätetester sind ansteuerbar, aber als Viel-Prüfer muss es dann auch ein komfortables Prüfgerät sein (HT Eurotest und GMC Secutest PRO) (Foto: Lochthofen/ep)
Angabe der Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern (Ist die Störfestigkeit zu gering und sind die Einstreuungen zu hoch, lassen sich nur noch Fantasiewerte messen.)
(Bild 2): Angabe der Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern (Ist die Störfestigkeit zu gering und sind die Einstreuungen zu hoch, lassen sich nur noch Fantasiewerte messen.) (Bild: Lochthofen/ep)
Einzeladapter, die es nicht zu kaufen gibt, müssen selbst hergestellt werden
(Bild 4): Einzeladapter, die es nicht zu kaufen gibt, müssen selbst hergestellt werden (Foto: Lochthofen/ep)
 

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