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Elektrosicherheit | Schutzmaßnahmen

Aus dem Facharchiv: Leseranfrage

RCDs im Bergbau

15.02.2022

Welche Toleranzen können RCDs aufweisen sodass sie den Normen und Vorschriften entsprechen?

Frage:
Wir arbeiten in der Altbergbausanierung und bauen unsere Elektroanlagen unter Tage so auf, dass die Hauptstollen/Schächte über RCD/30 mA gesichert sind. An den Hauptleitungen werden je Nebenstollenabgang Verteiler angesteckt, die von uns mit RCDs/10 mA für das in den Nebenstollen gehende Kabel ausgerüstet sind. Als wir weitere Verteiler mit RCDs eines anderen namhaften Herstellers in Betrieb nahmen, erlebten wir beim Messen der Schleifenimpedanz am Ende des Nebenstollens die Überraschung. Es wurden Werte von 5 bis 17 Ω gemessen. Die Werte bleiben jedoch nicht gleich. Jedes Mal, wenn wir ein und denselben RCD messen, erhalten wir ein anderes Messergebnis. Der Hersteller meinte nun auf Nachfrage, dass in unserem Fall die Schleifenmessung entfallen kann. Wir sind jedoch genau auf diese angewiesen, da wir wegen der rauen Bedingungen den Schutzleiter bei der monatlichen Überprüfung mittels Schleifenimpedanzmessung nachweisen und sonst nur mit einem immensen Aufwand auf Niederohmigkeit überprüfen könnten. Antwort:
Die Thematik des Anfragenden ist so komplex, dass ich im Rahmen der Leseranfrage nur im Ansatz darauf eingehen kann. Anzuwendende Normen. Zunächst gilt im Bergbau die DIN EN 50628 (VDE 0118-10)[1], in der die technischen Anforderungen an elektrische Anlagen und Betriebsmittel unter Tage beschrieben sind. Daneben gilt auch die jeweils landesspezifische Elektrobergverordnung, die jedoch wenige technische Anforderungen enthält. Der Einsatz von 10-mA-RCDs wird in der Norm nicht beschrieben – die Forderung nach diesen besonders empfindlichen RCDs mag Ergebnis einer Gefährdungsbeurteilung, Forderung des Auftraggebers sein, oder weil die Selektivität zum RCD im Speisepunkt eingehalten werden soll. Bei 10-mA-RCDs habe ich in ausgedehnten Anlagen mit vielen Verbrauchsmitteln immer Bedenken – die Summe der betriebsbedingten Ableitströme darf für einen störungsfreien Betrieb nur noch das 0,3-fache des Bemessungsdifferenzstromes betragen, also 3,3 mA. Das ist weniger, als ein einziges „normales“ SK-I-Gerät maximal haben darf. Technik der RCDs. Eine Bewertung der Aussagen des Herstellers oder eine Erörterung der technischen Unterschiede von RCDs verschiedener Hersteller kann ich hier nicht durchführen. Entsprechend kann ich nur mögliche Lösungswege aufzeigen. Schleifenimpedanzmessung. Im Grunde wird durch die Vorgehensweise des Anfragenden das Schutzziel auf den Kopf gestellt. Die Schleifenimpedanzmessung darf erst nach erfolgter Niederohm-Messung durchgeführt werden und dient dem Nachweis der Abschaltbedingung. Richtig ist, dass die Schleifenimpedanzmessung in Stromkreisen mit RCD normalerweise entfallen darf. Wichtig wäre aus meiner Sicht tatsächlich der Nachweis der niederohmigen Schutzleiterverbindung. Das Argument, dass die Niederohmigkeit nur mit immensem Aufwand zu prüfen sei, ist aus meiner Sicht nicht haltbar. Es wäre z. B. möglich, am Ende des Stromkreises eine „Kurzschlussbrücke“ zwischen PE und einem Außenleiter zu stecken und am Beginn des zu prüfenden Stromkreises eine Messung zwischen genau diesem Außenleiter und dem PE durchzuführen (Bild). Der Schutzleiterwiderstand wäre dann die Hälfte des Messwertes, da beide Leiter hier den gleichen Querschnitt und nahezu die gleiche Länge haben. Für mich stellt sich auch die Frage, wie die schlechten Schleifenimpedanz-Messwerte ermittelt wurden. Je nach Prüfgerät und den verwendeten Messverfahren zur Unterdrückung der RCD-Auslösung können die ermittelten Werte von den tatsächlichen Verhältnissen drastisch abweichen. Da bei der Schleifenimpedanz ja nur der Außenleiter über den RCD gemessen wird und der Anfragende von Messwerten im Bereich von 5 bis 17 Ω berichtet, muss der Netzinnenwiderstand dann ja noch höher sein. Nehmen wir nur einmal an, dass wirklich jede Leiterbahn des RCD einen Widerstand von 5 Ω aufweist und rechnen: Innenwiderstand RCD: 2 × 5 Ω = 10 Ω Betriebsstrom angenommen: 10 A Verlustleistung: P = I2×RP = 102 A × 10 Ω = 1000 W Irgendetwas stimmt bei der Sache nicht – die vom Anfragenden genannten Widerstandswerte würden zur unmittelbaren Zerstörung des RCD unter Last führen. Wir liegen um einige Zehnerpotenzen neben dem, was wir erwarten oder für möglich halten. Autor: M. Lochthofen Literatur: [1] DIN EN 50628 (VDE 0118-10):2016-11 Errichten elektrischer Anlagen im Bergbau unter Tage. Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.