Prüfen (VDE)

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Prüfen elektrischer Anlagen beschreibt das Sicherstellen der Funktion und Sicherheit mittels geeigneter Prüf- und Messverfahren nach dem Errichten, Erweitern oder Ändern solcher Anlagen. Zentrale Vorschriften für den deutschen und z.T. europäischen Geltungsbereich finden sich in den DIN zur VDE, insbesondere in der DIN VDE 0100, Teil 600 und DIN VDE 0113, Teil 100. Diese Maßnahmen dürfen ausschließlich von einer zur Fachkraft Elektrotechnik ausgebildeten Person mit Hilfe dafür geeigneter und vorgeschriebener Geräte durchgeführt werden.

Besichtigen

Das Besichtigen einer Anlage wird in der VDE als „der wichtigste Punkt“ beschrieben. In diesem Prüfabschnitt werden durch Anschauen und Anfassen, Rütteln, Zuppeln und wie man es auch nennen mag alle Leitungen und elektrischen Bauteile auf ihren festen Halt (sofern notwendig), richtigen Anschluss, richtige Dimensionierung (z.B. von Leitungen oder Sicherungen), festen Anschluss und auf alle bauteilbedingten Besonderheiten überprüft. Auch der Test der Sicherheitseinrichtungen gehört zu diesem Punkt. Vor allem der Test von Fehlerstromschutzschaltern, Schutzmaßnahmen (wie Hindernisse, Gehäuse) und der richtige Anschluss der Schutzleiter sind hier essentielle Unterpunkte, die jeder beim Besichtigen beachten sollte. Bei Fahrlässigkeiten oder auch Unachtsamkeit kann Lebensgefahr für alle bestehen, die mit der Anlage in Kontakt kommen und mit dieser arbeiten müssen. Unterpunkte sind:

• Allgemeine Besichtigung
• Prüfen der Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren
• Prüfen der Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter
• Prüfen der Schutzmaßnahmen ohne Schutzleiter

Allgemeine Besichtigung

Unter der „allgemeinen Besichtigung“ im Sinne der VDE 0100 versteht man die grobe Besichtigung durch eine Elektrofachkraft. Das allgemeine Besichtigen einer elektrischen Anlage ist genau genommen eine erste Sichtkontrolle des Erbauers. Unter der allgemeinen Besichtigung einer elektrischen Anlage fasst man folgende vier Punkte zusammen (bzw. müssen diese vier Punkte überprüft werden) :

• Die Betriebsmittel müssen den äußeren Einflüssen am Verwendungsort standhalten.

Dieser Punkt stellt sicher, dass die Anlage auch gegen die örtlichen Einflüsse ausgerüstet wurde. Z.B. wenn sich in unmittelbarer Nähe der Anlage eine weitere elektrische Anlage befindet, welche heftige Vibrationen hervorruft, so muss die zu prüfende neue Anlage so befestigt oder verankert sein, dass eine Gefährdung ausgeschlossen ist.

• Die Überstromschutzorgane sind den Leitungsquerschnitten entsprechend zu bemessen.

Bei diesem Punkt wird überprüft, ob das ausgewählte Überstromschutzorgan (LS-Schalter oder Schmelzsicherungen) dem Leitungsquerschnitt angepasst ist

• Beschriftungen der einzelnen Stromkreise müssen vorhanden sein.

Bei diesem Punkt ist zu überprüfen ob alle Stromkreise an der Anlage gekennzeichnet worden sind. Z.B. , dass der 24V Stromkreis gut sichtbar vom 230V Stromkreis in einem Schaltschrank gekennzeichnet worden ist.

• Schaltpläne – falls erforderlich – müssen vorhanden sein.

Es ist zu überprüfen ob alle Schaltplan-Unterlagen der Anlage an der Maschine selber oder separat untergebracht sind.

Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren

Beim Schutz gegen direktes Berühren muss der Schutz durch Isolierung der aktiven Teile vollständig gegeben sein. Auch bei Schutz durch Abdecken oder Umhüllen müssen alle aktiven Teile richtig geschützt sein. Die Abdeckungen oder Hüllen müssen heile und richtig befestigt sein, da der Schutz sonst nicht gewährleistet ist. Wenn Schutz durch Hindernisse gegeben sein soll, muss dieser seinen Zweck auch erfüllen. Innerhalb eines Handbereiches dürfen sich keine berührbaren Teile unterschiedlichen Potentials befinden, da der Schutz durch Abstand sonst nicht gegeben ist.

Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter

• Schutzleiter, Erdungsleiter und Potentialausgleichsleiter müssen einwandfrei verlegt sein und zuverlässig angeschlossen sein. Anschluss und Verbindungsstellen müssen gegen Lockerung und Korrosion geschützt sein und müssen den erforderlichen Querschnitt haben. Der Schutzleiter wird so angebracht, dass eine elektrische Verbindung zwischen den äußeren metallischen Gehäusen und dem Erdreich hergestellt ist. Der Erdungsleiter verbindet Anlageteile mit einem Erder oder mehrere Erder untereinander außerhalb der Erde, in oder auf Beton oder Mauerwerk oder oberhalb einer Bauwerksgründung. Der Potentialausgleichsleiter ist Schutzleiter zum Sicherstellen des Potentialausgleiches. Der Potentialausgleich verbindet leitfähige Teile. Ziel des Potentialausgleichs ist ein annähernd gleiches Niveau zwischen elektrischer Betriebsmittel und fremden leitfähigen Teilen.

• Schutzleiter und Schutzleiteranschlüsse müssen richtig gekennzeichnet sein. Der Schutzleiter, auch PE-Leiter genannt (protective earth), hat die Aufgabe, Menschen und Tiere vor gefährlicher Berührungsspannung und elektrischem Schlag im Falle eines Fehlers zu Schützen. Alle Verbindungen des Schutzleiters mit metallischen Verbindungen müssen mit dem Zeichen auf der rechten Seite gekennzeichnet werden.

• Schutzleiter dürfen nicht mit aktiven Teilen verbunden werden. Leitfähige Teile, die im Betrieb unter Spannung stehen können, sind mit dem Schutzleiter verbunden. Daher werden die Metallteile von Gehäusen zu allen aktiven Leitern und zum Schutzleiter getrennt, denn so kann über diese Metallteile kein Fehlerstrom fließen. Folglich ist auch die Berührungsspannung gleich Null. Eine isoliert stehende Person, die einen aktiven Leiter berührt und mit diesen isolierten Metallteilen in Berührung kommt, wird nicht durchströmt. Es ist daher nicht von einer Gesundheitsgefährdung auszugehen.

• Schutzleiter und Neutralleiter dürfen nicht vertauscht sein. Da der Neutralleiter als Rückleitung wirkt, fließt in ihm ein Strom. Würde man die beiden Phasen vertauschen und den Schutzleiter als Neutralleiter verwenden, könnten gefährliche Ströme fließen, wenn eine Person den Schutzleiter berührt, beispielsweise den Schutzleiterkontakt einer Steckdose oder ein mit dem Schutzleiter verbundenes Metallgehäuse.

• Schutzleiter und Neutralleiter in Schaltanlagen und Verteilern müssen ordnungsgemäß angeschlossen und eindeutig dem Stromkreis zugeordnet gekennzeichnet sein. Schutzleiter müssen gegen Lockerung gesichert werden und müssen mit dem PE-Zeichen versehen sein, Neutralleiter müssen an die Stellen mit dem N angeschlossen werden; zudem muss der richtige Querschnitt ausgewählt werden.
• Die Schutzkontakte von Steckdosen müssen in Ordnung sein. Sie dürfen nicht verbogen, verschmutzt oder mit Farbe überstrichen sein und in Schutzleitern dürfen keine Schalter oder Schutzorgane eingebaut sein.

• In Schutzleitern dürfen keine Schalter eingebaut sein. Schutzleiter müssen ohne Unterbrechung durch Schalter verlegt werden, da bei Öffnen des Schalters sonst die Schutzfunktion verloren geht.

• Schutzeinrichtungen wie FI-(RCD) und FU-Schutzeinrichtungen sowie Isolationsüberwachungen und Überspannungsableiter müssen richtig ausgewählt sein. Die richtigen Schutzeinrichtungen müssen je nach Stromstärke und Netzsystem (TN-System) ausgewählt sein.

Schutzmaßnahmen ohne Schutzleiter

Die Stromquellen bei Schutzkleinspannung, Funktionskleinspannung und Schutztrennung müssen richtig ausgewählt sein. Bei Schutz- und Funktionskleinspannung dürfen die Steckvorrichtung nicht für höhere Spannungen als 50 V AC und 120 V DC verwendet werden (Stromunfall). Bei der Schutztrennung darf nur ein Verbrauchsmittel an einem Transformator angeschlossen werden. Zudem muss eine sichere Trennung vom speisenden Netz gewährleistet sein. Bei Schutztrennung mit mehreren Verbrauchsmitteln, muss der Potentialausgleichsleiter vorhanden sein, darf aber nicht geerdet werden. Sind jedoch mehrere Verbraucher anzuschließen, so müssen diese über einen örtlichen, erdfreien Potentialausgleichsleiter miteinander verbunden werden. Isolierungen sind auf einwandfreien Aufbau und Zustand zu prüfen, damit die Schutzisolierung nicht durch leitfähige Teile oder durch Beschädigungen unwirksam gemacht wird. Bei nichtleitenden Räumen muss die Isolierung von Fußboden und Wänden ausreichend sein. Dies dient als Schutz. Zudem darf in diesem Raum kein Erdpotential oder Schutzleiter der normalen Versorgung eingeführt werden.

Messen

Schutzleitermessung

Nach DIN VDE 0100 Teil 600 muss nach Errichten, Erweitern oder Instandsetzen von elektrischen Anlagen vor der Inbetriebnahme eine Schutzleitermessung durchgeführt werden. Dies erfolgt im spannungsfreien Zustand. Diese Messung muss protokolliert werden.

Um ein Auslösen der Sicherheitseinrichtungen gewährleisten zu können, wird bei dieser Messung die Durchgängigkeit der Schutz- und Potentialausgleichsleiter geprüft. Ein einfaches Multimeter ist für diese Messung nicht ausreichend, da der Messstrom mindestens 200mA bei 4 – 24V betragen muss. Man misst den Widerstand aller leitenden, berührbaren Teilen (z.B. Motorengehäuse) und einem Potentialausgleich. Der Widerstand muss niederohmig sein, hierfür gibt es differenzierte Maximalwerte, „in der Regel ca. 1 Ohm“.^[1]

Messen der Isolationswiderstände in elektrischen Anlagen

Die meisten Fehler in elektrischen Anlagen werden durch Alterung, thermische, chemische und mechanische Beanspruchung hervorgerufen. Da solche Fehler eine Verminderung der Isolation verursachen können, wird die Isolation zwischen den aktiven Leitern und dem Schutzleiter gemessen (Isolationsmessung). In explosionsgefährdeten Räumen werden alle gegen alle Leiter gemessen. Für diese Messung wird eine Spannung benötigt, welche höher als die Betriebsspannung ist. Geräte, die durch die Messspannung beschädigt werden können und Geräte, die die Messung verfälschen könnten (z.B. Transformatoren) müssen vom zu messenden Stromkreis getrennt werden. Des Weiteren sollten alle Sicherungen und Schalter eingeschaltet sein, damit man möglichst die komplette Anlage misst. Die elektrische Anlage muss jedoch spannungsfrei sein. Gemessen wird mit Gleichstrom, da Wechselströme kapazitive bzw. induktive Blindwiderstände erzeugen könnten und das Messergebnis verfälschen würden.

Messen der Schleifenimpedanz

Die Schleifenimpedanz ist die Summe aller Widerstände des Verteilungsnetzes und der Leitungen im Endstromkreis. Der Widerstand muss so gering sein, dass bei einem Kurzschluss genügend Strom fließt, um die Sicherungen auslösen zu lassen. In der Praxis beträgt die Schleifenimpedanz maximal 1 Ω.

Sie wird meist mit Multifunktionsmessgeräten (z.B. Fluke) bestimmt, die den Kurzschlussstrom und die Schleifenimpedanz direkt anzeigen.

Messen der Betriebsspannungen

Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, muss zuletzt nach dem Einschalten der Anlage alle benötigten Spannungen gemessen werden. In den in Deutschland üblichen Haushaltsnetzen beispielsweise: Außenleiter gegen Außenleiter 400 V, Außenleiter gegen Neutralleiter 230 V, Außenleiter gegen Schutzleiter 230 V, Neutralleiter gegen Schutzleiter 0 V. Diese Messung kann mit einem zweipoligen Spannungsprüfer (Duspol) oder einem Multimeter durchgeführt werden.

Erproben

Das Erproben weist die Wirksamkeit der Schutz- und Meldeeinrichtungen nach. Dabei dürfen keine Gefahren für Personen, Tiere oder Sachen entstehen. Erproben ist durchzuführen, wenn eine Funktion durch Besichtigen nicht mit ausreichender Sicherheit festgestellt werden kann. Dadurch ist nachzuweisen, dass die Anlage die Forderungen nach DIN VDE 0100 erfüllt.

Dies geschieht z.B. durch:

• Betätigung der Prüftaster bei FI-, FU-Schutzeinrichtungen und Isolationsüberwachungsgeräte
• Betätigung von NOT-AUS-Einrichtungen, Endschaltern, Verriegelungen etc.
• Funktionskontrolle von Meldeeinrichtungen

Literatur

• Fachkunde Elektrotechnik, Europa Verlag, Haan-Gruiten, 2006, 25. Auflage, ISBN 3-808-53157-6
• Auszug DIN VDE

• Fachstufe Elektrotechnik: Energietechnik, Klett Verlag, 1993, 1. Auflage
• Fachqualifikationen Elektrotechnik: Betriebstechnik, Bildungsverlag E1NS, 2005
• Grund- und Fachstufe Elektrotechnik: Energietechnik, Kieser Verlag, 1999

Siehe auch

• TAB 2007
• DIN-VDE-Normen Teil 1

Weblinks

• Prüfung von Schutzmaßnahmen ortsfester elektrischer Betriebsmittel
• Inbetriebnahme elektrischer Anlagen

Einzelnachweise

1. ↑ Fachkunde Elektrotechnik, Europa Verlag, Haan-Gruiten, 2006, 25. Auflage, S. 345