Abschaltzeiten - Elektrogemeinschaft Halle

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Reinhard Opitz
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[email protected]
Schutz gegen
elektrischen Schlag
© ABB Stotz-Kontakt GmbH - 1 26-Sep-08
DIN VDE 0100-410
Ausgabe Juni 2007
EMV - Sachkundiger
DIN VDE 0100-410

Titel:
Errichten von Niederspannungsanlagen –
Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen
elektrischen Schlag

entspricht
IEC 60364-4-41:2005, modifiziert
© ABB Stotz-Kontakt GmbH - 2 - 26-Sep-08
Deutsche Übernahme HD 60364-4-41:2007
von CENELEC

Ersatz für

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):1997-01 und

DIN VDE 0100-410/A1 (VDE 0100-410/A1):2003-06 und

DIN VDE 0100-470 (VDE 0100-470):1996-02
DIN VDE 0100-410

gilt ab 1.6.2007
daneben dürfen noch bis 2009-02-01 angewendet werden:

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):1997-01

DIN VDE 0100-410/A1 (VDE 0100-410/A1):2003-06

DIN VDE 0100-470 (VDE 0100-470):1996-02
aber:
Das zuständige nationale Arbeitsgremium UK 221.1 „Schutz gegen
elektrischen Schlag“ der DKE empfiehlt, für neue Anlagen, Änderungen
oder Erweiterungen die DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06
bereits ab 2007-06-01 anzuwenden.
Diese Norm ist für die sofortige Anwendung bei neuen elektrischen
Anlagen sowie bei Änderungen oder Erweiterungen vorhandener
elektrischen Anlagen vorgesehen.
Der aus dem Energiewirtschaftsgesetz resultieren Forderung nach
Anwendung der allgemein anerkannten Regeln der Technik
wird damit entsprochen.
DIN VDE 0100-410
Änderungen

Neustrukturierung der für den Errichter relevanten Schutzvorkehrungen und
Schutzmaßnahmen in der Reihenfolge ihrer Anwendungshäufigkeit;
Basisschutz nun in einem Anhang, weil er für den Errichter durch die
Betriebsmittel üblicherweise vorgegeben ist;

Zusammenführung von möglichen Schutzmaßnahmen und Anwendung der
Schutzmaßnahmen;

Anpassung der Begriffe an das Internationale Elektrotechnische Wörterbuch
(IEV) IEC 60050-826, enthalten in DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200):200606, z. B. wurde der Begriffserklärung des „Hauptpotentialausgleichs“ die
Benennung „Schutzpotentialausgleich“ zugeordnet;

differenzierte Abschaltzeiten für TT-Systeme;

im TT-System als Alternative zur Anforderung an den Erder der Anlage auch
Anforderung an den Schleifenwiderstand;
DIN VDE 0100-410
Änderungen

FELV der Schutzmaßnahme „automatische Abschaltung der
Stromversorgung“ zugeordnet;

Mitführen des Schutzleiters bei Verwendung von Betriebsmittel mit
„Doppelter oder verstärkter Isolierung“ (Schutzklasse II);

zusätzlicher Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)
mit einem Bemessungsdifferenzstrom, der 30 mA nicht überschreitet, für
Steckdosenstromkreise im Laienbereich und für Endstromkreise im
Außenbereich;

zusätzlicher Schutzpotentialausgleich als zusätzlicher Schutz;

zwischen SELV- und PELV-Stromkreisen genügt Basisisolierung.
DIN VDE 0100-410 – Neue Struktur
410 Einleitung
410.1 Anwendungsbereich
410.2 Normative Verweisungen
410.3 Allgemeine Anforderungen
411 Schutzmaßnahme: Automatische Abschaltung der Stromversorgung
411.1 Allgemeines
411.2 Anforderungen an den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren)
411.3 Anforderungen an den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren)
411.4 TN-Systeme
411.5 TT-Systeme
411.6 IT-Systeme
411.7 FELV
412 Schutzmaßnahme: Doppelte oder verstärkte Isolierung
412.1 Allgemeines
und Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren
413 Schutzmaßnahme: Schutztrennung
413.1 Allgemeines
413.3 Anforderungen an den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren)
414 Schutzmaßnahme: Schutz durch Kleinspannung mittels SELV oder
PELV
414.1 Allgemeines
414.2 Anforderungen an den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) und an den
Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren)
414.3 Stromquellen für SELV und PELV
414.4 Anforderungen an SELV- und PELV-Stromkreise
415 Zusätzlicher Schutz
415.1 Zusätzlicher Schutz: Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)
415.2 Zusätzlicher Schutz: Zusätzlicher Schutzpotentialausgleich
Anhang A (normativ)
Vorkehrungen für den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) unter
normalen Bedingungen
A.1 Basisisolierung aktiver Teile
A.2 Abdeckungen oder Umhüllungen
Anhang B (normativ)
Vorkehrungen für den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) unter
besonderen Bedingungen - Hindernisse und Anordnung außerhalb des
Handbereichs
B.1 Anwendung
B.2 Hindernisse
B.3 Anordnung außerhalb des Handbereichs
Anhang C (normativ)
Schutzvorkehrungen zur ausschließlichen Anwendung, wenn die Anlage nur
durch Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen
betrieben und überwacht wird
C.1 Nicht leitende Umgebung
C.2 Schutz durch erdfreien örtlichen Schutzpotentialausgleich
C.3 Schutztrennung mit mehr als einem Verbrauchsmittel
Anhang D (informativ)
Tabelle mit Vergleich der Strukturen alte/neue Ausgabe
Anhang ZA (normativ)
Besondere nationale Bedingungen (der verschiedenen Länder)
Anhang ZB (informativ)
A-Abweichungen (der verschiedenen Länder)
Nationaler Anhang NA (informativ)
Konkordanzliste der nationalen, internationalen und europäischen
Publikationen
Nationaler Anhang NB (informativ)
Literaturhinweise
Schutzziel für den Schutz gegen elektrischen Schlag
Grundsatzfür
fürden
denSchutz
Schutzgegen
gegenELEKTRISCHEN
ELEKTRISCHENSCHLAG
SCHLAG
Grundsatz
nachDIN
DINEN
EN61140
61140(VDE
(VDE0140-1):
0140-1):
nach
gefährlicheaktive
aktiveTeile
Teiledürfen
dürfennicht
nichtberührbar
berührbarsein
sein
gefährliche
berührbareleitfähige
leitfähigeTeile
Teiledürfen
dürfennicht
nichtgefährlich
gefährlichaktiv
aktivsein
sein
berührbare
wederunter
unternormalen
normalenBedingungen
Bedingungen
weder
(ohneFehler,
Fehler,bei
beibestimmungsgemäßer
bestimmungsgemäßerVerwendung)
Verwendung)
(ohne
nochunter
unterBedingungen
Bedingungeneines
einesEinzelfehlers
Einzelfehlers
noch
Schutzkonzept nach EN 61140 bzw. VDE 0100-410
Schutz gegen elektrischen Schlag in Anlagen
Basisschutzvorkehrung
Verhindern des direkten
Berührens gefährlicher
Spannungen bei fehlerfreier
Anlage
+
Fehlerschutzvorkehrung
Verhindern des direkten
Berührens gefährlicher
Spannungen beim ersten
Fehler in der Anlage
(Versagen des Basisschutzes)
+
Zusätzlicher Schutz
bei bestimmten Anlagen (-teilen) und Räumen
Verhindern einer gefährlichen Körperdurchströmung beim Versagen der
Schutzvorkehrung des Basisschutzes und/oder des Fehlerschutzes
+
•
•
•
•
Automatische Abschaltung der Stromversorgung
Doppelte oder verstärkte Isolierung (alleinig nicht allgemein anwendbar)
Schutztrennung (mit einem Verbrauchsmittel)
Kleinspannung mittels SELV oder PELV
•
•
•
Anhang C
nicht leitende Umgebung
erdfreien örtlicher Schutzpotentialausgleich
Schutztrennung mit mehr als einem Verbrauchsmittel
Schutz durch automatische Abschaltung

Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) durch

Basisisolierung der aktiven Teile
oder

Abdeckung bzw. Umhüllungen gemäß Anhang
und

Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) durch

Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene
und

automatische Abschaltung im Fehlerfall, in Übereinstimmung
mit 411.3 bis 411.6.
DIN VDE 0100-410 - Auslösezeiten

411.3.2.2 Automatische Abschaltung im Fehlerfall
geforderte Abschaltzeiten für Endstromkreise mit einem Nennstrom nicht
größer als 32 A (gelb unterlegt: neu gegenüber der Vorgänger-Norm):
Die Abschaltzeiten gelten unabhängig von der Art des eingesetzten
Schutzgerätes, d. h. für RCD, LS und Sicherungen!
Abschaltbedingungen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD)
gemäß DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10) bzw. DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20):
Die Angaben gelten für die Bemessungsspannung 230/400V.
Abschaltbedingungen von Schutzeinrichtungen im TN-System (Abschn.
411.4.4):
Ia = Fehlerstrom, der die Abschaltung
innerhalb der in 411.3.2.2 oder der in
411.3.2.3 angegebenen Zeit vorsieht
ANMERKUNG Wenn zur Erfüllung der Anforderungen dieses Unterabschnitts
eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) verwendet wird, stehen die
Abschaltzeiten nach Tabelle 41.1 in Beziehung zu im Fehlerfall erwarteten
Fehlerströmen, die bedeutend höher als der Bemessungsdifferenzstrom der
RCD sind (typisch 5 x I∆N ).
Im TN-System sind die Fehlerströme wesentlich höher als 5 x I∆N und die
Abschaltzeiten nach Tabelle 41.1 werden somit bei Verwendung einer
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) immer eingehalten.
Die geforderten Abschaltzeiten werden für U0 ≤ 400 V auch mit FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCD) Typ S erreicht, da bei diesen FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCDs) schon ein Fehlerstrom 2 x I∆N ausreichend
wäre.
Abschaltbedingungen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) im
TT-System (Abschn. 411.5.3):
ii)
ANMERKUNG 4 Die Abschaltzeiten nach Tabelle 41.1 stehen in Beziehung zu im
Fehlerfall erwarteten Fehlerströmen, die bedeutend höher als der
Bemessungsdifferenzstrom der RCD sind (typisch 5 x I∆N).
Wenn die Bedingung ii) eingehalten wird, fließt bei einer Leiter-Erde-Spannung
U0 = 230 V im Fehlerfall ein Fehlerstrom von (230V / 50V) x I∆N = 4,6 x I∆N , mit
dem die Einhaltung der Abschaltzeit nach Tabelle 41.1 sichergestellt ist.
Die geforderten Abschaltzeiten werden auch mit FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCD) Typ S erreicht, da bei diesen für U0 ≤ 230 V
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) schon ein Fehlerstrom 2 x I∆N
ausreichend wäre.
Öffentliches
HausVerteilungsnetz anschluss230/400 V
kasten
HauptstromVersorgungsSystem (schutzisoliert)
•
•
•
•
PE
VerteilungsStromkreise
kWh
•
alle EndStromkreise
bis 32A
•
•
•
•
•
••
• • •
kWh
RA
RB
≥ 1 Stunde
5s (TN) *)
1s (TT) *)
0,4s (TN)
0,2s (TT)
Abschaltzeiten gem. VDE 0100-410:2007-06
*) gilt auch für Endstromkreise > 32A
DIN VDE 0100-410 – Zusätzlicher Schutz

411.3.3 Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise für den
Außenbereich und Steckdosen
In Wechselspannungssystemen muss ein zusätzlicher Schutz durch
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) nach 415.1vorgesehen
werden für:
1. (alle) Steckdosen mit einem Bemessungsstrom nicht größer
als 20 A, die für die Benutzung durch Laien und zur
allgemeinen Verwendung bestimmt sind;
2. (alle) Endstromkreise für*) im Außenbereich verwendete
tragbare Betriebsmittel mit einem Bemessungsstrom nicht
größer als 32 A.
*) grau: nationale Ergänzung in der VDE-Fassung
DIN VDE 0100-410 – Zusätzlicher Schutz
ANMERKUNG zu 1.:
Eine Ausnahme darf gemacht werden für:
a) Steckdosen, die durch Elektrofachfachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen
überwacht werden, wie z. B. in
einigen gewerblichen oder
industriellen Anlagen,
oder
b) Steckdosen, die jeweils für den
Anschluss nur eines bestimmten
Betriebsmittels errichtet werden.
Deutsche ANMERKUNG zu a):
Dieses gilt z. B. für Industriebetriebe, deren elektrische
Anlagen und Betriebsmittel ständig überwacht werden.
Als ständig überwacht gelten elektrische Anlagen und
Betriebs-mittel, wenn sie von Elektrofachkräften in Stand
gehalten werden und durch messtechnische
Maßnahmen sicher-gestellt ist, dass dadurch Schäden
rechtzeitig entdeckt und behoben werden können.
Deutsche ANMERKUNG zu b):
In Fällen, bei denen die ausschließliche Verwendung der
Steckdose für bestimmte Betriebsmittel in Zweifel
gezogen wird, wird empfohlen, entweder auf die
Ausnahme zu ver-zichten oder das bestimmte
Betriebsmittel fest anzuschließen.
Deutsche ANMERKUNG zu 411.3.3:
Zur Erfüllung dieser Anforderungen empfiehlt sich der Einsatz einer netzspannungsunabhängigen Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) mit eingebautem
Überstromschutz (FI/LS-Schalter) nach DIN EN 61009-2-1 (VDE 0664-21) in jedem
Endstromkreis. Diese Schutzeinrichtungen ermöglichen Personen-, Brand- und
Leitungsschutz in einem Gerät.
Durch die Zuordnung zu jedem einzelnen Endstromkreis werden unerwünschte
Abschaltungen fehlerfreier Stromkreise, hervorgerufen durch Aufsummierung
betriebsbedingter Ableitströme oder durch transiente Stromimpulse bei
Schalthandlungen, vermieden.
Weitere normative Festlegungen zu RCD
DIN VDE 0100-530 zu „Auswahl und Errichtung von RCD“:
zu: Vermeidung von unerwünschtem Abschalten
„Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) müssen so ausgewählt und die
elektrischen Stromkreise einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) oder
mehrerer Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) müssen so zugeordnet sein,
dass im vorgesehenen Normalbetrieb einer nach den Normen der Reihe DIN VDE
0100 (VDE 0100) errichteten Anlage ein unerwünschtes Abschalten
unwahrscheinlich ist.“
„Um unerwünschtes Abschalten durch Schutzleiterströme und/oder Erdableitströme zu vermeiden, darf deren Summe auf der Lastseite der FehlerstromSchutzeinrichtung (RCD) nicht mehr als das 0,4fache des Bemessungsdifferenzstroms betragen. Gegebenfalls muss eine Aufteilung der Stromkreise
auf mehrere Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) erfolgen.“
„Bei Einschaltvorgängen kann es durch das Laden von Ableitkapazitäten oder
durch andere elektromagnetische Störungen zum Auslösen der FehlerstromSchutzeinrichtungen (RCDs) kommen. Dies kann durch den Einsatz von zeitverzögerten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) …vermieden werden.“
„In Anlagen mit Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) sind
diese auf der Versorgungsseite von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
(RCDs) zu errichten.“
Weitere normative Festlegungen
DIN 18015-1 „Planung elektrischer Anlagen in Wohngebäuden“:
zu „Aufteilung der Stromkreise und Koordination von Schutzeinrichtungen“
„Die Zuordnung von Anschlussstellen für Verbrauchsmittel zu einem Stromkreis ist so vorzunehmen, dass durch das automatische Abschalten der diesem
Stromkreis zugeordneten Schutzeinrichtung (z. B. Leitungsschutzschalter,
Fehlerstrom-Schutzschalter) im Fehlerfall oder bei notwendiger manueller
Abschaltung nur ein kleiner Teil der Kundenanlage abgeschaltet wird.
Hiermit wird die größtmögliche Verfügbarkeit der elektrischen Anlage für den
Nutzer erreicht.“
„Um Selektivität in einer elektrischen Anlage bei einer Hintereinanderschaltung
von Schutzgeräten zum Überstromschutz und zum Schutz gegen elektrischen
Schlag (wie Leitungsschutzschalter und Fehlerstrom-Schutzschalter) zu
erreichen, ist der Einsatz von Geräten mit entsprechenden Selektiveigenschaften (z. B. selektive Haupt-Leitungsschutzschalter am Zählerplatz,
selektive Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)) erforderlich.“
DIN 18015-2 „Mindestausstattung in Wohngebäuden“:
zu „Aufteilung der Stromkreise und Koordination von
Schutzeinrichtungen“
„Die Zuordnung von Fehlerstrom-Schutzschaltern zu den Stromkreisen ist so
vorzunehmen, dass das Abschalten eines Fehlerstrom-Schutzschalters nicht
zum Ausfall aller Stromkreise führt. Ausgenommen sind selektive
Fehlerstrom-Schutzschalter.“
Æ zentraler 30mA-FI vor der gesamten Wohnungsinstallation nicht zulässig !
TAB 2007 „Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss
an das Niederspannungsnetz “:
zu „Koordination von Schutzeinrichtungen“
„Planer und Errichter der elektrischen Anlage berücksichtigen, dass
Selektivität zwischen den Überstrom-Schutzeinrichtungen in der
Kundenanlage und denjenigen im Hauptstromversorgungssystem sowie
den Hausanschlusssicherungen besteht.“
„In Hauptstromversorgungssystemen sind die Schutzeinrichtungen
gemäß DIN VDE 0100-530 selektiv auszuführen.“
zu „Stromkreisverteiler“
„Bei Aufteilung von Stromkreisen ist die Zuordnung von Anschlussstellen für
Verbrauchsgeräte zu einem Stromkreis so vorzunehmen, dass durch das
automatische Abschalten der diesem Stromkreis zugeordneten Schutzeinrichtung (z. B. Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter) im
Fehlerfall oder bei notwendiger manueller Abschaltung nur ein Teil der
Kundenanlage abgeschaltet wird. Hiermit wird die größtmögliche Verfügbarkeit der elektrischen Anlage für den
Anschlussnutzer erreicht.“
DIN VDE 0100-410 - Umsetzungsbeispiele

Mögliche Lösungsansätze zur Umsetzung der Forderung des
zusätzlichen Schutzes gemäß VDE 0100-410:

Aufteilung der LS (MCBs) für Stromkreise mit Steckdosen und für
Endstromkreise im Außenbereich auf mehrere FehlerstromSchutzschalter (RCCBs)

Einsatz von FI/LS-Schutzschaltern (RCBOs) für Stromkreise mit
Steckdosen und für Endstromkreise im Außenbereich

Einsatz von Steckdosen mit eingebautem FI (SRCDs) für
Steckdosen, z. B. bei Anlagenerweiterungen
Aufteilung der LS (MCBs) auf mehrere FI (RCCBs)
FI 30mA
FI 30mA
FI 10mA
FI 30mA …AP-R
kurzzeitverzögert
LS
Steckdosen und Endstromkreise
im Außenbereich bis 32A
Badezimmer Elektronische
Kinderzimmer Geräte, z.B. PC,
Fax, Drucker
Einsatz von FI/LS-Schutzschaltern (RCBOs)
FI Typ S
300mA
FI/LS
10/30mA
für zus.
Schutz
für Fehlerschutz und
Brandschutz
Einsatz von Steckdosen-FIs (SRCDs), z.B. bei Anlagenerweiterung
FI
30mA
Steckdosen im Innenbereich
alt
Endstromkreise im Bad
oder Außenbereich
neu
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit...