Schutzmaßnahmen (Begriffe)

Grundbegriffe

Aktive Teile leitfähige Teile, die im Betrieb unter Spannung stehen können.
Direktes Berühren zufälliges oder absichtliches Berühren eines aktiven Teiles.
Inaktive Teile oder Körper leitfähige Teile, die auf Grund eines Isolationsfehlers unter Spannung stehen können.
Indirektes Berühren Berühren eines Körpers nachdem ein Isolationsfehler aufgetreten ist.
Körperschluss oder Masseschluss Durch einen Isolationsfehler entstandene, leitende Verbindung zwischen einem Körper und einem aktiven Teil.
Leiterschluss Leitende Verbindung, die durch einen Isolationsfehler zwischen zwei spannungsführenden aktiven Teilen entsteht.
Kurzschluss Leitende Verbindung, die durch einen Isolationsfehler zwischen zwei aktiven Teilen in der Zuleitung vor einem Verbraucher entsteht.
Schutzart IPxy x....Schutzart gegen Eindringen von Fremdkörpern (0 bis 6)
y....Schutzart gegen Eindringen von Wasser (0 bis 8)
Schutzklasse I....Gerät mit Schutzleiteranschluss
II...Gerät mit Schutzisolierung
III..Gerät für Kleinspannung

siehe 2. Klasse

Berührungsspannung

[ÖVE 8001, Teil 1; 3.7.17]

Fehlerspannung (135K)

Bei einem Isolationsfehler wird, wie aus obiger Abbildung ersichtlich, eine Fehlerspannung UF gegen die Bezugserde auftreten, die größer ist, als die unbeeinflußte Berührungsspannung UTP im Überbrückungsbereich. Gliedert man jedoch die unbeeinflußte Berührungsspannung UTP weiter auf (siehe nachfolgende Abbildung), stellt man fest, daß die für den Menschen relevante Berührungsspannung UT um die Teilfehlerspannungen (Kleidung, Schuhwerk, Standort) kleiner als die unbeeinflußte Berührungsspannung UTP ist.

Fehlerspannung

[ÖVE 8001, Teil 1; 3.7.13]

Beruehrungspannung (141K)

Aufgrund dieser Erkenntnisse und Messungen wurde der dauernd zulässige Grenzwert der Fehlerspannung national vereinbart. Er beträgt für eine Nennspannung 230 V gegen Erde bei Anwendung des Fehlerschutzes Nullung, Schutzerdung und Fehlerstrom-Schutzschaltung bei:

  • Wechselspannung 15 - 1000 Hz: UFL = 65 V
  • Gleichspannung 10% Welligkeit, UN bis 400 V: UFL = 120 V

Im Abschnitt 5.3 der ÖVE/ÖNORM E 8001 wird dazu festgehalten: 
   "Dadurch werden auch bei vertretbarem Grenzrisiko die internationalen 
    Bestimmungen erfüllt, die eine Berührungsspannungsgrenze von 50 V 
    für Wechselspannung nennen, aus der eine elektropathologisch gleichwertige 
    Berührungsspannungsgrenze von 90 V für Gleichstrom abgeleitet 
    werden kann."

Schutzkonzept

Basisschutz, Fehlerschutz und Zusatzschutz schützen zuverlässig vor Fehlern, die durch Versagen oder Unachtsamkeit auftreten können.

Quelle: Schrack, Infos zur ÖVE, ÖNORM 8001

Schutzkonzept (121K)

Obige Abbildung soll das System der dreifachen Sicherheit manifestieren.

Wenn im Fehlerfall keine Abschaltung erfolgen darf, oder als Fehlerschutz eine Isolationsüberwachung im IT-System angewendet wird (z.B. in explosionsgefährdeten Bereichen im Bergbau oder in Krankenhäusern), kommt hauptsächlich der Zusatzschutz(zusätzliche) Potentialausgleich zum Einsatz.

In der Landwirtschaft, in mehrstöckigen Gebäuden usw. müssen der

  1. Zusätzliche Potentialausgleich und
  2. der
  3. 30 mA FI-Schutzschalter
eingesetzt werden.

Basisschutz

Schutz gegen Berührung Aktiver Teile durch:

  • Isolierung (vor Erwärmung und mechanischer Beschädigung schützen)
    • Betriebsisolierung (Betriebsmittel
    • Basisisolierung (grundlegender Schutz)
    • Standortisolierung (begrenzter Schutz)

      Basisschutz

  • Abdeckung oder Gehäuse
    • zuverlässig befestigt
    • Lüftungsschlitze oder Öffnungen mit Prüffinger prüfen

      fingersicherheit (16K)

  • Montage außer Handbereich

    handbereich (51K)

Fehlerschutz

Schutz gegen das Auftreten Gefährlicher Berührungsspannungen.

Um die Gefahr eines Elektrischen Schlages zu minimieren, gilt für Schutzmaßnahmen in Anlagen über 65V~ und 120V=:

  1. nicht vortäuschen
  2. nicht unwirksam machen
  3. vor Inbetriebnahme zu überprüfen

Zusatzschutz

Fehlerstromschutzschalter IN ≤ 30mA

Schutz bei

  1. fehlender Basisisolierung
  2. Schutzleiterverwechslung
  3. Schutzleiterunterbrechung
  4. direkter Berührung

    handbereich (51K)

vorgeschrieben

  1. in Dusch- und/oder Baderäumen
  2. für Steckdosenstromkreise bis 16A
  3. auf Baustellen für Steckdosenstromkreise bis 32A
  4. für Besondere Anlagen

Zusätzlicher Potenzialausgleich

Ist auszuführen bei/mit

  1. alle gleichzeitig berührbaren leitfähige Teile, die im Fehlerfall unter Spannung stehen können Inaktiven Teile ortsfester Betriebsmittel
  2. fremde leitfähige Teile (Rohre) innerhalb der Anlage
  3. PE-Leiteranschlüsse untereinander
  4. wenn vorhanden Stahlbetonbewehrungen mitverbinden

Selektivität

das dem Fehler am nächsten gelegene Sicherungsorgan schaltet ab;

  1. Reihenschaltung von FI's (RCD's)
    FS09 (10K)
  2. Reihenschaltung von Sicherungen
    FS10 (6K)

Netzsysteme

siehe Laborübung

Netzsysteme sind alle Leitungen von der Quelle bis zu den Verbrauchsmitteln einschließlich aller Erdverbindungen.

Netzsysteme werden unterschieden

  1. nach der Stromart
  2. nach der Zahl der aktiven Leiter
  3. und nach Art der Erdverbindung.

Kennzeichnung der Netze

Die Kennzeichnung erfolgt durch

den ersten Buchstaben
für die Erdungsverhältnisse der Stromquelle:
den zweiten Buchstaben für die Erdungsverhältnisse der Körper: weitere Buchstaben für die Anordnung des Neutral- und des Schutzleiters

T ... direkte Erdung eines Punktes (Betriebserdung)

I ... Isoliert oder Erdung über einen Überspannungsableiter

T ... Körper direkt geerdet (Anlagenerdung)
N ... Körper direkt mit der Betriebserde verbunden (= Nullung) C ... Schutz- und Neutralleiter als gemeinsamer ("combinated") Leiter
S ... Schutz- und Neutralleiter als getrennte ("separated") Leiter

TT-Netz

TN-Netz

TN-C (klassische Nullung)

TN-S (moderne Nullung)

TN-C-S (größere Industrieanlagen)

IT-Netz