Einsatz von RCD für die Elektromobilität

Frage: 
Wir haben eine mobile Anwendung mit FU. Es ist nicht ausgeschlossen, dass dieses Gerät an eine Installation mit FI-Schutzschalter Typ A zusammen mit anderen Verbrauchern (auch Steckdosen) angeschlossen wird. Wäre es möglich, in unsere Maschine einen FI-Schutzschalter Typ A EV mit DC-Fehlerstromerkennung einzubauen oder sind die ausschließlich den Wallboxen vorbehalten?

Antwort: 
Zunächst soll geklärt werden, was es mit der erwähnten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD), Typ A EV auf sich hat: Die Norm DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) [1] beschreibt die Errichtung von Ladestationen bzw. Ladepunkte zur Stromversorgung von Elektrofahrzeugen. Darin wird im Abschnitt 722.531.3 gefordert, dass dann, wenn die Ladung über die bekannten und mittlerweile auch gebräuchlichen Ladevorrichtungen (z. B. Steckvorrichtungen nach Normen der Reihe DIN EN 62196) betrieben wird, für den Schutz gegen elektrischen Schlag ein Fehlerstromschutz vorgesehen werden muss, bei dem sichergestellt ist, dass Gleichströme, die im Fehlerfall auftreten könnten, die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) nicht außer Funktion setzen. Wörtlich heißt es in Abschnitt 722.531.3.101: „Wenn die EV-Ladestation mit einer Steckdose oder Fahrzeugkupplung nach der Normenreihe DIN EN 62196 (VDE 0623) ausgestattet ist, müssen Schutzvorkehrungen gegen Gleichfehlerströme vorgesehen werden, es sei denn, diese sind in die EV-Ladestation integriert. Geeignete Vorkehrungen für jeden Anschlusspunkt sind Folgende:

• der Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) vom Typ B oder

• der Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) vom Typ A oder Typ F in Verbindung mit einer Fehlergleichstrom-Überwachungseinrichtung (RDC-DD) in Übereinstimmung mit DIN IEC 62955 (VDE 0666-20) […]“

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) Typ B sind im Verhältnis zum Typ A relativ teuer, und auch eine RCD Typ A mit zusätzlicher Fehlerstrom-Überwachungseinrichtung (RDC-DD) würde mit deutlich höheren Kosten zu Buche schlagen. Solange jedoch der Hersteller der Ladestation (z. B. einer Wallbox) keinen integrierten Gleichstrom-Fehlerschutz integriert, muss eine entsprechende Lösung (also eine RCD Typ B oder eine RCD Typ A bzw. Typ F mit zusätzlichem RDC-DD) vorgesehen werden. Eine bekannte Firma bietet als Alternative eine RCD mit einer integrierten Fehlergleichstrom-Überwachungseinrichtung nach IEC 62955 an und nennt diesen Schutzschalter: Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) Typ A EV. Mit dem Kürzel „EV“ soll angedeutet werden, dass der nach DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) [1] geforderte Schutz gegen elektrischen Schlag auch beim Auftreten von Gleichfehlerströmen gewährleistet ist. Eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) Typ F EV würde dementsprechend eine darüber hinausgehende Sicherheit bieten, wenn im Fehlerfall nicht nur ein Gleichfehlerstrom, sondern auch ein Fehlerstrom mit einer Mischfrequenzen bis 1 kHz auftreten kann.

Bei FUs können im Fehlerfall durchaus Gleichfehlerströme sowie Fehlerströme mit Mischfrequenzen auftreten, deshalb würde sich beispielsweise die vorgenannte RCD Typ F EV durchaus anbieten. Allerdings kann aus der Ferne nicht pauschal bewertet werden, ob die Eigenschaften dieser RCD bzw. des integrierten RDC DD auch tatsächlich für typische FUs geeignet sind. Dies sollte unbedingt mit dem Hersteller der RCD besprochen werden. Vor allem geht es um die möglicherweise auftretenden höheren Frequenzen im Fehlerstrom, die im Fehlerfall bei einem FU auftreten können. Im Zweifelsfall muss nämlich der Hersteller des FUs sicherstellen, dass der Schutz gegen elektrischen Schlag vorgesehen werden kann. In der Norm für die Prüfung von elektrischen Anlagen, DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) [2], findet man hierzu einen interessanten Hinweis im Anhang NC. Dort heißt es wörtlich: „Der Hersteller des Frequenzumrichters bzw. der USV-Anlage beschreibt die Maßnahmen zur Sicherstellung der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag nach DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) für die Last- bzw. Verbraucherseite des Frequenzumrichters oder der USV-Anlage. Der Prüfer kontrolliert die Übereinstimmung der getroffenen Vorkehrungen mit der Dokumentation des Herstellers und prüft die Durchgängigkeit des Schutzleiters nach DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2017-06 Abschnitt 6.4.3.2.“

Natürlich gilt dies in erster Linie für fest angeschlossene FUs, aber auch bei mobilen Geräten dieser Art muss der Hersteller eine sichere Lösung beim Betrieb des FU an irgendeiner Steckvorrichtung sicherstellen. Eine alternative Möglichkeit zur RCD Typ F EV wäre beispielsweise, eine interne auf den FU zugeschnittene Schutzeinrichtung (wie die RDC-DD nach DIN IEC 62955 [3]) vorzusehen, die auf die Spezifika des FU abgestimmt ist und bei Gleichfehlerströmen ab 6 mA eine interne Abschaltung verursacht. Eine vorgeschaltete RCD Typ A könnte dadurch sicher funktionieren, ohne Gefahr zu laufen, durch einen Gleichfehlerstrom seine Funktion zu verlieren.

Autor: H. Schmolke

Literatur

[1] DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2019-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-722: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen.

[2] DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2017-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 6: Prüfungen.

[3] IEC 62955:2018 Residual direct current detecting device (RDC-DD) to be used for mode 3 charging of electric vehicles.

Dieser Artikel wurde unserem Facharchiv entnommen.