Wirkungsweise von Schutzmaßnahmen

Schutzmaßnahmen haben zwei Aufgaben:

1. Die Berührungsspannung darf 65V_AC nicht überschreiten.
2. Körperströme von mehr als 30mA müssen so schnell wie möglich abgeschaltet werden

Darüber hinaus können Fehlerströme, die längere Zeit fließen, brandgefährlich sein oder Teile von Anlagen beschädigen.
Daher beschäftigen uns drei Fragen:

1. Wie wird die Berührungsspannung von 230V auf 65V reduziert?
2. Wie werden Fehlerströme abgeschaltet?
3. Wie werden Körperströme abgeschaltet?

Die Betriebserde R_B

Weil EVU's (Elektroversorgungsunternehmen) ihre Quellen mit Erde verbinden (erden -> Betriebserde), kann der Strom auch über Erde zurückfließen.

Abb: Strom über Erde bei Indirektem Berühren und Gefährlich hohe Berührungsspannung
durch die Weiterleitung des Stromes zum EVU
wegen der gemeinsamen Erde Elektrischer Schlag

Die Anlagenerde R_A

Die Verbindung der leitfähigen Teile mit dem Erdpotential nennt man Über den Anlagenerder R_A und
seinen Spannungstrichter
wird damit die Fehlerspannung abgebautErden. Dadurch verkleinert sich die mögliche Berührungsspannung auf ca. 120V oder weniger.

Der I_F fließt im Falle eines Körperschlusses über ErdeFehlerstrom. über die Erdwiderstände sollte so groß sein, dass die vorgeschaltete Sicherung innerhalb von zwei Stunden abschaltet. Die Fehlerspannung ist auch größer als 65V. Diese SchutzerdungSchutzmaßnahme funktioniert allein nicht und ist hoffnungslos veraltet.

Das reine TT - Netz also mit Betriebserder und Anlagenerder ist nur im Zusammenhang mit einem FI-Schutzschalter erlaubt.

Nullung

Die Verbindung des PE (heißt: Protection Earth)Schutzleiters mit dem "N" (heißt: Neutral-Line)Neutralleiter heißt Nullen.

Die Schutzmaßnahme Nullung verkleinert den Widerstand und damit die Berührungsspannung im Fehlerfall.

Bei Nullung fließt der Fehlerstrom über zwei Wege zur Quelle zurück:

• Über Erde (Erdschleife)
• Über den PEN-Leiter (Netzschleife)

Die treibende Spannung ist die Netzspannung gegen Erde (230V). Der Schleifenwiderstand wird durch die Parallelschaltung wesentlich kleiner. So fließt ein größerer Fehlerstrom, der leichter den Abschaltstrom I_A der Sicherung erreicht.

Durch die Nullung wird auch Fehlerstrom so hoch, dass die Sicherung richtig abschaltet.

Sicherungsorgane vorschalten

Der Fehlerstrom soll ein vorgeschaltetes Sicherungsorgan sofort ( = innerhalb von 0,2 sec) zum Abschalten bringen.

Für das sichere Abschalten benötigt eine Sicherung das m-Fache des Sicherungsnennstromes I_N.

Sicherungstyp	m Kurzschlußschutz Abschaltung innerhalb 0,2s	Schaltstromfaktor Überlastschutz Abschaltung innerhalb 2h
NH-Sicherung	1,6	1,45
gL-Sicherung	5
Automat B-Typ	5
Automat C-Typ	10
Automat D-Typ	20

FI-Schutzschaltung bzw. Zusatzschutz

Alle Netzleiter werden über den FehlerstromFI - Schutzschalter geführt. Dadurch werden Anlagen auf Erdströme geprüft. Fließt mehr als der Auslösefehlernennstrom (30mA | 100mA | 300mA)I_ΔN des FI - Schutzschalters über Erde zurück, schaltet der FI - Schutzschalter ab.

Durch die FI-Schutzschaltung

• werden Fehlerströme noch früher abgeschaltet, als bei Nullung.
• können Verpolungen überwacht werden.

Zusatzschutz

Der FI - Schutzschalter mit I_ΔN = 30mA wird zusätzlich zur Nullung oder Schutzerdung verwendet.
Der Zusatzschutz ist in Besonderen Anlagen vorgeschrieben.

Durch die FI-Schutzschaltung mit I_ΔN = 30mA werden gefährlich hohe Körperströme verhindert.

Besondere Anlage: Bad

Baderäume und Duschecken gelten nach ÖVE 8001 Teil 4 §49 als Räume mit Schutzbereichen, in denen verschärfte Bestimmungen für die Leitungsführung und für Betriebsmittel gelten.

Der Schutzbereich

Traditionell laut EN1

Höhe ab Standfläche = 2,25m

Radius ab Wannenecke = 0,6m

Abstand ab Wannenkante = 0,6m

Radius ab Duschkopf = 0,6m

zweiter Radius bei beweglicher Brause = 0,6m (ges 1,2m)

Abstand in Mauerwerk = 5cm

Badewanne	Duschtase

Im Schutzbereich dürfen keine Leitungen, Schalter, Steckdosen und Zubehör installiert werden.

Ausnahme: senkrecht geführte IT-Leitungen bis 25VAC(60VDC)oder Zuleitungen zu fest angebrachten Verbrauchsmitteln sowie deren Einbauschalter oder Gerätesteckdosen.

Neuerungen zum Schutzbereich

In der Errichtungsnorm OVE E 8101 (IEC 60364-1:2005) werden Räume und Orte mit Badewanne oder Dusche (Anlagen besonderer Art) in Teil 7 behandelt.

Einteilung des Schutzbereiches in drei Gefahrenbereiche

1. Bereich 0 → Inneres der Wanne oder Duschtasse (auch gemauert, h = 10cm)
2. Bereich 1 → Außenkante Wanne oder Tasse (h = 225cm, oder Wasserauslass)
3. Bereich 2 → entspricht dem bisher gültigen Schutzbereich (h = 225cm, oder Wasserauslass)

Duschen	Badewannen

Zusammenstellung einiger wichtiger Installationsregeln

Bade- Duschräume	Installationsregeln
Leitungen	die Räume gelten als Trockene Räume → [YM, YE in Rohr] Im Bereich 1 u. 2 dürfen keine Schalter, Steckdosen und Zubehör und bis zu einer Tiefe = 5cm keine Leitungen installiert werden. Ausnahme: senkrecht geführte IT-Leitungen bis 25VAC(60VDC)oder Zuleitungen zu fest angebrachten Verbrauchsmitteln sowie deren Einbauschalter oder Gerätesteckdosen. für Leitungen mit PE-Leiter gilt: Montagehöhe > 60cm → Leitung senkrecht von unten Montagehöhe < 60cm → Leitung senkrecht von oben
Elektrische Betriebsmittel	geforderte Schutzarten Bereich 0 → IPX7 Bereich 1 → IPX4 Bereich 2 → IPX4 Ausnahmen: Rasiersteckdosen im Bereich 2, wenn direktes anspritzen nicht möglich el. Warmwasserbereiter el. gezündete Warmwasserbereiter für Öl oder Gas Strahlungsheizkörper, Montagehöhe > 2m, kein Spritzwasserschutz erforderlich in Bereich 0 erlaubt: fest angeschlossene Geräte (ortsfeste Montage) für höchstens 12VAC (30VDC) → Geräte der Schutzklasse III in Bereich 1 erlaubt: fest angeschlossene Geräte (ortsfeste Montage) für höchstens 25VAC (60VDC) → Geräte der Schutzklasse III Quelle außerhalb der Bereiche 1 und 2 montiert; zum Beispiel: Leuchten, Duschpumpen, Whirlpooleinrichtungen... in Bereich 2 erlaubt: Installationsgeräte außer Steckdosen; Steckdosen der Schutzklasse III mit Quelle außerhalb der Bereiche 1 und 2 montiert;