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©Markus Kühne www.itu9-1.de Seite 1 22.04.2004

VDE 0100

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Inhalt

INHALTE DER VDE 4

ÜBERSTROMSCHUTZORGANE 4

SCHMELZSICHERUNG 4 LEITUNGSSCHUTZSCHALTER 5 GERÄTESCHUTZSICHERUNGEN 6

ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ 6

SICHERHEITSREGELN 7

SELV 7

PELV 7

SCHUTZ VOR INDIREKTES BERÜHREN 8

NETZFORMEN 8

LEITERKENNZEICHNUNG 9 BUCHSTABEN IM ENERGIENETZ 9 ERDUNG IM ENERGIENETZ 9 KÖRPERERDUNGEN IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN 9 ANORDNUNG VON NEUTRALLEITER UND SCHUTZLEITER (TN-NETZ) 9 TN-NETZ 9 TT-NETZ 9 IT-NETZ 9

SCHUTZKLASSEN 10

SICHERHEITSBESTIMMUNGEN 10

BEGRIFFE 10 ANFORDERUNGEN 10 SCHUTZFUNKTIONEN 10 PRÜFUNGEN AM GERÄT 10



POTENZIALAUSGLEICH 11

NETZIMPEDANZ / SCHLEIFENIMPEDANZ 11

ERDE/SCHUTZLEITER 11

FEHLERSTROMSCHUTZSCHALTER 11

ERSTPRÜFUNG VON SCHUTZMAßNAHMEN 11

FORMELN ZUR BERECHNUNG 12

LEUTUNGSQUERSCHNITT 220V 12 LEITUNGSQUERSCHNITT 380 V 12 SPANNUNGSABFALL 12

VERLEGEARTEN 12

STROMBELASTBARKEIT 13 ÜBERSTROMSCHUTZ 13 UMRECHNUNGSFAKTOREN FÜR HÄUFUNG 14 VERLEGUNGSART A, B UND C 14 VERLEGUNGSART E 14 UMRECHNUNGSFAKTOREN FÜR ABWEICHENDE UMGEBUNGSTEMPERATUREN 15



Inhalte der VDE Die VDE 0100 besteht Grundlegend aus Punkten: Gefahren des elektrischen Stromes und Schutzmaßnahmen Bestimmungen und Begriffserklärung Prüfung der Schutzmaßnahmen Elektroinstallation Erstellung und Handhabung von Planungsübersichten

Überstromschutzorgane Im Elektrobereich gibt es verschiede Schutzorgane die Leitungen, Geräte und Menschen schützen sollen.

Schmelzsicherung Es gibt zwei verschiedene Arten von Schmelzsicherungen. Diazed-Sicherungssystem (D-System) und Neozed-Sicherungssystem (DO-System). Der Unterschied zwischen den beiden Systemen ist die Bauart der Sicherungen. In Industrieanlagen finden diese Sicherungen meistens Verwendung, da sie den Vorteilhaben einen niedrigen Innenwiderstand haben und kurzzeitig hohe Spitzenströme durchlassen ohne durchzubrennen. Gerade beim Anschalten von Maschinen ist dies der Regelfall.



Leitungsschutzschalter Leistungsschutzschalter auch Sicherungsautomat genannt, schützen die Leitung vor Überspannung. Die Ausführung K ist für Steckdosen nicht geeignet, da sie sehr träge ist und spät anspricht. Hierfür eignet sich eher ein Leistungsschutzschalter der Klasse F Die Auslösecharakteristik ist in 4 Gruppen unterteilt. Z Verwendung für: Überstromschutz von Leitungen Steuerstromkreise ohne Stromspitzen Messstromkreise mit Wandlern Halbleiterschutz

B und C Verwendung u.a. in Hausinstallationen. Direkte Zuordnung der LS-Schalter Nach lz der Leitung möglich 2. Bedingung l2=1,45 * lz ist erfüllt

K Verwendung für: Stromkreise mit hohen Stromspitzen durch Motoren, Transformatoren, Kondensatoren, Elektromagnetischer Auslöser hält hohe Einschaltstromspitzen



Geräteschutzsicherungen Diese Art von Sicherung sichern Geräte vor Stromspitzen und werden in einer speziellen Halterung am Gerät mitgeführt. Neben den Einstufungen des Stroms, sind diese Sicherungen zusätzlich in sehr flink, flink, mittel, mittelträge und träge unterteilt. Je nach Bauart, können kleinere Stromspitzen für einen bestimmten Zeitraum durchgelassen werden, bevor die Sicherung durchbrennt.

Überspannungsschutz Ein Varistor ist ein Spannungsabhängiger Widerstand und wir hauptsächlich zum Schutz von Blitzschlag verwendet.



Sicherheitsregeln Beim arbeiten an Elektrischen Anlagen sollte man diese Regeln strengstens einhalten und möglichst in dieser Reihenfolge durchführen: Abschalten Alle Leitungen im Arbeitsbereich sind dabei z.B. durch den Leitungsschutzschalter Stromlos zu Schalten. Sichern gegen Wiedereinschalten Damit die Abgeschalteten Leitungen nicht wieder Eingeschaltet werden können, werden diese z.B. durch entfernen der Schraubsicherung oder durch ein Verbotsschild gesichert. Spannungsfreiheit Prüfen Mit einem Messgerät jeden Pol prüfen. Erden und Kurzschließen Bis 1000 Volt und ohne Freileitung kann man vom Erden und Kurzschließen absehen Abschranken ( Wenn nicht abgeschaltet werden kann, sichern) Sollten weitere Stromführende Teile im Arbeitsbereich liegen und können nicht abgeschaltet werden, sind diese gegen unbeabsichtigtes Berühren abzudecken.

SELV (Seperated etxtra-low voltage) Beim SELV Stromkreis besteht keine Verbindung mit der Erde, Schutzleiter oder auch aktiven Teilen anderer Stromkreise. Dadurch gibt es eine sichere Trennung

PELV (Protective extra-low voltage) Beim PELV Stromkreis existiert nur eine Verbindung zur Erde/Schutzleiter. Die Phasen und Nullleiter sind vom Netz Galvanisch getrennt.



Schutz vor indirektes Berühren Um indirektes Berühren von Stromführenden Gegenständen zu verhindern, gibt es mehrere Möglichkeiten. Durch Hindernisse Stromführende Teile können durch Abdeckungen und Zäune abgesichert sein, damit man diese nicht anfassen kann. Dabei ist ein Mindestabstand zu beachten, dass man auch vorsätzlich keine Stromführenden Teile berühren kann.

Schutzisolierung Stromführende Teile wie Kabel werden mit einer Schutzisolierung gefertigt. Das verhindert ein Berühren der Leitungen.

Schutz durch Abdeckung und Umhüllen Stromschienen werden in einem Schienenkasten verlegt und sind so unter Verschluss.

Schutz durch Abstand Stromführende Teile, die nicht abgedeckt werden können, sind so montiert, das man diese gewollt und ungewollt nicht berühren kann.

Netzformen Von den Stromlieferanten gibt es verschiedene Möglichkeiten den Strom zum Endverbraucher zu liefern.



Leiterkennzeichnung Die Außenleiter verbinden die Energiequelle mit den Geräten, Anlagen usw. Die Außenleiter sind stromführend und werden L1, L2 und L3 genannt. Der Neutralleiter ist mit dem Mittel.- oder Sternpunkt des Energienetzes verbunden und wird N genannt. Der Schutzleiter verbindet die Körper und leitfähigen Teile mit der Haupterdungsklemme und Erde. Der PEN-Leiter beinhaltet den Neutral.- und Schutzleiter in einem Leiter.

Buchstaben im Energienetz 1.Buchstabe Beschreibung der Erdung beim Energieversorgungsunternehmen (EVU). 2.Buchstabe Beschreibung der Erdung in der Anlage des Verbrauchers. 3.und4.Buchstabe Beschreibung der N- und PE-Leitverlegung in der Anlage des Verbrauchers

Erdung im Energienetz T Terre (Erde). Direkte Erdung des Sternpunktes. I Isolation (isoliert). Trennung aller aktiven Teile von der Erde, der Sternpunkt ist isoliert (oder) über Impedanz mit der Erde verbunden.

Körpererdungen in elektrischen Anlagen U PEN-Leiter hat Neutralleiter (N)- und Schutzleiter (PE)- Funktion. N Die Körper sind direkt mit dem geerdeten Sternpunkt des Energienetzes verbunden.

Anordnung von Neutralleiter und Schutzleiter (TN-Netz) S Seperated (getrennt). PE-Leiter ist vom Neutralleiter getrennt. C Combined (kombiniert). Kombinierte Neutralleiter- und Schutzleiterfunktion in einem Leiter (PEN)

TN-Netz Im TN-Netz werden die einzelnen Phasen, Null-Leiter und Erde extra geliefert. Dabei geht die Erdung eines Hauses ans E-Werk zurück.

TT-Netz Vom E-Werk werden die Phasen und der Neutralleiter geliefert, die Erdung erfolgt direkt am Haus. Zur Erstprüfung von Schutzmaßnahmen in TN und TT Systemen sollte man folgende Punkte abarbeiten: Besichtigen Erproben und Messen

IT-Netz Von den Stromlieferanten werden nur die Phasen geliefert. Das Nullen sowie die Erdung erfolgt direkt am Haus. Diese Art von Netz wird bei Generatoren verwendet.



Schutzklassen Zum Schutz der Personen sind Geräte durch Ihre Bauart und Verwendungszweck in verschiedene Schutzklassen eingeteilt. Dabei steht die erste Zahl für Körper.- und Fremdkörperschutz. Die zweite Zahl steht für Dichtigkeit des Gehäuses. Kennziffer als erste Ziffer:

Schutz gegen das Eindringen fester Körper

als zweite Ziffer: Schutz gegen das Eindringen von Wasser

0 kein besonderer Schutz kein besonderer Schutz 1 größer 30mm Durchmesser senkrecht fallendes Tropfwasser 2 größer 12mm Durchmesser bis zu 15° schräg fallendes

Tropfwasser 3 größer 2,5mm Durchmesser bis zu 60° auftreffendes

Sprühwasser 4 größer 1mm Durchmesser Spritzwasser aus allen Richtungen 5 gegen Staubablagerungen Strahlwasser aus allen Richtungen 6 absolut Staubdicht starkes Strahlwasser 7 kurzzeitiges Druckwasser 8 dauerhaftes Druckwasser

Sicherheitsbestimmungen Begriffe Betriebserdanschluss: Anschlussstelle für Teile, deren Erdung aus anderen Gründen als aus Sicherheitsgründen erforderlich ist. Kriechstrecke: Kürzeste Entfernung zwischen leitfähigen Teilen auf der Oberfläche der Isolierung. Luftstrecke: Kürzeste Entfernung zwischen leitfähigen Teilen durch die Luft. Netzanschlussteil: Für batteriebetrieben Geräte: Stromversorgungsgerät, das anstelle von Batterien zur Energieversorgung dient. Schutzleiteranschluss: Anschlussstelle, an die zu erdende Teile aus Sicherheitsgründen angeschlossen werden. Signal-Eingangswandler: Gerät, das Energie eines nicht elektrischen Signals in elektrische Energie umwandelt (z.B. Mikrofon, Tonabnehmer) Gerät, das Energie eines elektrischen Signals in eine andere Energie umwandelt (z.B. Lautsprecher, Bildröhre) Stromversorgungsgerät: Gerät mit Energieaufnahme aus dem Netz, das einen oder mehrere Verbraucher speist.

Anforderungen Bau und Bemessung des Geräts: gefahrloser Betrieb bei normaler Verwendung und bei Störung erforderlich.

Schutzfunktionen Berührungsschutz Personenschutz gegen Auswirkungen zu hoher Temperaturen Personenschutz gegen Auswirkungen ionisierender Strahlung Personenschutz gegen Implosionswirkung Personenschutz gegen unzureichende Standsicherheit des Gerätes Schutz gegen Feuer Schutz gegen elektrischen Schlag durch Erdung (Schutzklasse I) oder durch Isolierung (Schutzklasse II)

Prüfungen am Gerät Reihenfolge laut DIN Normalbetrieb bei Umgebungstemperatur von 15° C bis 35° C, relativer Luftfeuchtigkeit von 45% bis 75% und Luftdruck von 860 mbar bis 1060 mbar. Sinusförmige Spannungen und Ströme. Verwendung von Messgeräten, die die zu messenden Werte nicht wesentlich beeinflussen.



Potenzialausgleich Der Potenzialausgleich gleicht zwischen den verschiedenen Erdpotenzialen aus. An ihm werden sämtliche Leitungen und der Schutzleiter miteinander verbunden.

Netzimpedanz / Schleifenimpedanz Die Impedanz eines Stromnetzes sollte so gering wie möglich sein, damit Überstromschutzgeräte in der angegebenen Zeit auslösen können.

Erde/Schutzleiter Der Widerstand des Schutzleiters sollte < 2 sein um größere Berührungsspannungen zu verhindern. Je kleiner der Widerstand ist, desto schneller kann der Strom zum Fehlerschutzschalter fließen. Dadurch wird dieser schnell ausgelöst und der Stromkreis unterbrochen.

Fehlerstromschutzschalter Der Fehlerstromschutzschalter auch Fi genannt, überprüft die eingehende Spannung und ausgehende. Wenn über N zuwenig Strom fließt, oder über PE der Strom abfließt, schließt der FI den Stromkreis. Dabei beträgt die Auslösezeit 0,2 sek.

Erstprüfung von Schutzmaßnahmen Nachdem eine Elektroinstallation abgeschlossen ist, muss diese überprüft werden, bevor diese an das öffentliche Stromnetz angeschlossen wird. Maßgebend dafür sind die folgenden Punkte. Besichtigen Erproben und Messen Erdwiderstand (Sehr klein, damit sehr schnell ausgelöst wird!) Isolationsmessung Schutzkleinspannung (250V) > 0,25

Anlagen <500V 0,5

Anlagen >500V 1,0



Formeln zur Berechnung:

Leutungsquerschnitt 230V

Leitungsquerschnitt 380 V

Spannungsabfall

max. 3% = 6,9Volt bei 230V AC

Verlegearten Bei der Wahl der zu installierenden Kabel muss man mehrere Faktoren berücksichtigen. Neben der Verlegart muss auch die Anzahl der Adern, sowie die max. Belastung der Leitung berücksichtigt und berechnet werden. Hierzu gibt es verschieden Tabellen, die das Berechnen der Leitung vereinfachen. (Elektrische Schaltungen Seite 18, 19



Strombelastbarkeit

Überstromschutz



Umrechnungsfaktoren für Häufung

Verlegungsart A, B und C

Verlegungsart E



Umrechnungsfaktoren für abweichende Umgebungstemperaturen


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