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Handbuch fr die Ausbildungim Bereich "Elektrische Anlagen"

in den BerufenFachkraft fr Abwassertechnik

und

Fachkraft fr Wasserversorgungstechnik

Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen 2003


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Impressum

Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen- 2 -

Das vorliegende Handbuch fr die Ausbildung im Bereich "Elektrische Anlagen" in den BerufenFachkraft fr Abwassertechnik und Fachkraft fr Wasserversorgungstechnik wurde von Fachleutenaus diesen Bereichen der Wasserwirtschaft erarbeitet und vom Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen (LUA NRW) als Zustndige Stelle fr die Ausbildung in den umwelttechnischen Beru-fen im ffentlichen Dienst in NRW herausgegeben.

Impressum

Herausgeber: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen (LUA NRW)Postfach 10 23 63 45023 EssenWallneyer Str. 6 45133 Essen (Lieferanschrift)Telefon (0201) 79 95-0 Telefax (0201) 79 95-14 46E-mail: [email protected] 2003

Bearbeitung: Hermann Beyermann, Stadtwerke PaderbornSebastian Daszkowski, Emschergenossenschaft, Essen

Gnter Gathmann, Landesumweltamt NRW, EssenBernhard Horst, Stadtentwsserungsbetrieb, PaderbornRainer Kemp, Lippeverband, EssenWalter Oelert, Bergisch-Rheinischer Wasserverband, HaanThomas Ruhe, Stadtwerke Rheine

Projektleitung undGesamtredaktion: Dipl.-Ing. Gnter Gathmann

Layout: Harald Zander

Bildnachweis: Der Abdruck von Abbildungen und Darstellungen wurde freundlicherweisevon folgenden Firmen / Institutionen genehmigt: ABB STOTZ-KONTAKT GmbH, Heidelberg ATV-DVWK, Hennef CEAG Sicherheitstechnik GmbH, Soest Dtwyler Kabel+Systeme GmbH, Hattersheim Moeller GmbH, Bonn KNIPEX, Wuppertal Maschinenbau- und Metall-Berufsgenossenschaft, Dsseldorf OSRAM GmbH, Mnchen RAG AG, Essen

Nachdruck 2006

Hinweis: Das Landesumweltamt NRW hat bei der bernahme und Zusammenstel-lung der Autorenbeitrge grtmgliche Sorgfalt walten lassen. Eine Haf-tung des LUA fr die Richtigkeit und Brauchbarkeit von hier aufgefhrtenSchaltungen und sonstigen Anordnungen oder Anleitungen, fr die Richtig-keit des technischen Inhalts sowie fr die Beachtung privater Rechte Dritterist ausgeschlossen. Die gesetzlichen und behrdlichen Vorschriften sowiedie technischen Regeln in ihren jeweils geltenden Fassungen sind unbedingtzu beachten.


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Vorwort

Landesumweltamt NRW. Essen 2003- 3 -

Vorwort

Im August 2002 wurde die Verordnung ber die Berufsausbildung zur Ver- und Entsorgerin/ zum

Ver- und Entsorger durch die neue Ausbildungsordnung fr Umwelttechnische Berufe (UT-Berufe)

ersetzt. Durch die Neuordnung wurden vier Einzelberufe geschaffen:

- Fachkraft fr Wasserversorgungstechnik,

- Fachkraft fr Abwassertechnik,

- Fachkraft fr Kreislauf- und Abfallwirtschaft,

- Fachkraft fr Rohr-, Kanal- und Industrieservice.

Die neuen Berufe unterscheiden sich vom bisherigen Berufsbild des Ver- und Entsorgers/der Ver-

und Entsorgerin insbesondere durch eine frhere und strkere Differenzierung bei der jeweiligen

berufsspezifischen Ausbildung. Vllig neu ist die Qualifizierung im Bereich Elektrische Anlagen

in der Wasserversorgungs-/Abwassertechnik in den Berufen Fachkraft fr Wasserversorgungs-

technik und Fachkraft fr Abwassertechnik. Das vorliegende Buch soll den Ausbilderinnen und

Ausbildern fr die Vermittlung der neuen Ausbildungsinhalte Hilfestellung geben und sie bei der

Ausbildung untersttzen.

Mein besonderer Dank gilt allen an der Erstellung des Handbuches Beteiligten: den Autoren frBereitschaft, ihre umfangreichen praktischen Erfahrungen in diesem Handbuch fr Ausbildungs-

zwecke bereitzustellen, den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern fr die engagierte und sachkundige

Zusammenarbeit bei der redaktionellen Bearbeitung und der Gestaltung des Handbuches. Ich mei-

ne, dass dieses neue Werk fachlich betrachtet sehr gut gelungen ist". Ferner glaube ich, dass das

Lehrbuch von Lehrenden und Auszubildenden gut angenommen werden sowie eine groe Verbrei-

tung finden wird und somit dazu beitrgt, einen hohen Ausbildungsstand in den neuen Fachberufen

sicherzustellen.

Essen, im November 2003 Dr.-Ing. Harald Irmer

Prsident des

Landesumweltamtes

Nordrhein-Westfalen


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Landesumweltamt NRW. Essen 2003- 4 -


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Vorbemerkungen


Vorbemerkungen

Eine wesentliche Neuerung bei der Ausbildung in den Umwelttechnischen Berufen (UT-Berufe)

Fachkraft fr Wasserversorgungstechnik und Fachkraft fr Abwassertechnik ist die Qualifi-

zierung im Bereich Elektrische Anlagen in der Wasserversorgungs-/Abwassertechnik. Diese

Qualifizierung soll es den Anlagenbetreibern ermglichen, den Einsatz ihrer Fachkrfte, insbeson-

dere bei Bereitschafts- und Notfalldiensten, zu erweitern.

Die auszubildenden Fachkrfte sollen in diesem neuen Einsatzfeld weder elektrische Anlagen kon-

struieren noch sollen sie Neuanlagen errichten. Wesentliche Aufgaben sind die berwachung von

elektrischen Anlagen und die Strungsbeseitigung in diesen Anlagen zur Aufrechterhaltung des

Betriebes, z. B. durch den Austausch baugleicher Teile. Zielsetzung ist es, eine Elektrofachkraft frfestgelegte Ttigkeiten heranzubilden.Elektrofachkraft fr festgelegte Ttigkeiten ist, wer aufgrund

seiner fachlichen Ausbildung in Theorie und Praxis, seiner Kenntnisse und Erfahrungen sowie

Kenntnis der bei diesen Ttigkeiten zu beachtenden Bestimmungen die ihm bertragenen Arbeiten

beurteilen und mgliche Gefahren erkennen kann. Festgelegte Ttigkeiten sind gleichartige, sich

wiederholende elektrotechnische Arbeiten an Betriebsmitteln, die vom Unternehmer in einer

Arbeitsanweisung festzulegen sind.

Dieses Handbuch orientiert sich an den Vorgaben des Ausbildungsrahmenplanes unter der laufen-

den Nummer 20, fr deren Vermittlung ein zeitlicher Richtwert von 16 Wochen vorgesehen ist. Das

Buch soll den Ausbilderinnen und Ausbildern als Leitfaden und Nachschlagewerk dienen. Hierfr

sind einige Themen zum besseren Verstndnis und zur umfassenden bersicht vertiefend behandelt.

Die elektrotechnischen Arbeiten gem den Vorgaben des Ausbildungsrahmenplanes sind

Bestandteil sowohl der schriftlichen als auch der praktischen Prfung. Grundlage fr die Aufgaben

in der Prfung bilden insbesondere die im Handbuch enthaltenen bungen.

Der Herausgeber regt dazu an, begrndete nderungshinweise zu inhaltlichen Belangen

mitzuteilen. Die Redaktion ist zudem dankbar fr Anregungen, die bei einer nchsten

berarbeitung die bersichtlichkeit und Handhabungsfreundlichkeit dieses Handbuches verbessern

helfen.

Die Redaktion


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Inhaltsverzeichnis


Inhaltsverzeichnis

1. Gefahrenhinweise, Schutzmanahmen1.1 Arbeitsschutzrecht und Arbeitssicherheit 13

Hierachie der Gesetze und Verordnungen 131.2 Gesetzliche Grundlagen 14

Grundgesetz 14Handelsgesetzbuch / Brgerliches Gesetzbuch 14Berufsgenossenschaft 14

1.3 Wirkung des elektrischen Stroms auf Menschen 16Krperwiderstand 16Wirkungsbereiche von Wechselstrom und Abschaltkennlinien 18Gefahren des elektrischen Stromes an festen und wechselndenArbeitspltzen

19

1.4 Unflle durch den elektrischen Strom 19

Ermittlung der Ursachen von Arbeitsunfllen 201.5 Die fnf Sicherheitsregeln 21

Freischalten 21Gegen Wiedereinschalten sichern 22Spannungsfreiheit feststellen 22Erden und Kurzschlieen 22Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oderabschranken

22

1.6 Prfungen in elektrischen Anlagen 25Ortsfeste elektrische Anlagen und Betriebsmittel 25

Ortsvernderliche elektrische Betriebsmittel 26Schutz- und Hilfsmittel 26Erkennen und Beurteilen einer nicht ordnungsgem durchgefhrtenInstallation

27

Verantwortungsbereiche beim Arbeiten unter Spannung 29Organisatorische Manahmen beim Arbeiten unter Spannung 30

1.7 Prinzip der dreifachen Sicherheit 401.8 Konzept des Elektroschutzes: Die Stufe 1 41

Schutzarten elektrischer Betriebsmittel nach DIN 40050 441.9 Konzept des Elektroschutzes: Die Stufe 2 45

Netzformen 45

Das TN System 47Das TT-System 49Schutzisolierte Betriebsmittel 52Schutzklassen 56Betriebsmittel der Schutzklasse 1 56Betriebsmittel der Schutzklasse 2 57Betriebsmittel der Schutzklasse 3 60Schutzkleinspannung 61

1.10 Konzept des Elektroschutzes: Die Stufe 3 62Zusatzschutz 62

Kurzzeichen und Symbole auf elektrischen Betriebsmitteln 661.11 Testfragen 67


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2. Spezielle Elektrowerkzeuge2.1 Spannungsprfer / Werkzeuge 69

Allgemeine Hinweise zum Kauf von Werkzeug 722.2 Abmanteln von Kabeln 722.3 Abisolieren elektrischer Leiter 732.4 Quetschen von Aderendhlsen 74

2.5 Biegen von sen 752.6 Quetschen von Kabelschuhen 752.7 Ltfreie Kabelschuhe und Verbinder 772.8 Handhabung der Grip-Quetschzange 772.9 Verbindungstechniken 782.10 Testfragen 792.11 bungen:

1.: Absetzen von Kunststoffaderleitungen und Anbringen vonAderendhlsen

80

2.: Biegen von sen und Quetschen von Kabelschuhen 82

3.: Schraubverbindungen 84

3. Kabel und Leitungen3.1 Allgemeines 853.2 Kennzeichnung von harmonisierten / nicht harmonisierten Leitungen 863.3 Kabel- und Leitungsarten 883.4 Farbkennzeichnung 923.5 Verlegearten von Kabel und Leitungen 933.6 Leitungsverbindungen, Anschluss- und Verbindungsklemmen 953.7 Testfragen 973.8 bung: Herstellung einer Verlngerungsleitung 98

4. Motoren- und Umrichtertechnik4.1 Drehfeld 1014.2 Grundprinzipien der Asynchronmaschine 102

Kurzschlusslufermotor 1024.3 Stern Dreieckschaltung / Sanftanlauf 1054.4 Anschlussbezeichnungen elektrischer Motoren 1124.5 Leistungsschilder 1134.6 IM-Code fr Bauform und Aufstellung elektrischer Maschinen 1144.7 Betriebsarten 116

4.8 Motoren fr Einphasen-Wechselstrom 1174.9 Pulsumrichter in der Antriebstechnik 1184.10 Fehlersuche an Motoren 1214.11 Testfragen 1244.12 bung: berprfung eines Stern-Dreieck-Motors 125

5. berstrom-Schutzeinrichtungen5.1 Allgemeines 1275.2 Schmelzsicherungen 1275.3 NH-Sicherungen (NHSystem) 129

5.4 Gerteschutzsicherungen bzw. Glassicherungen oder Feinsicherungen 1315.5 Leitungsschutzschalter (LS Schalter) 1335.6 Motorschutzschalter 134


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5.7 Anordnung der Motorschutzschalter 1375.8 Testfragen 1405.9 bungen

1.: Wechsel von NH-Sicherungen mit Aufsteckgriff (400 V~/ 63 A) 1412.: Auswechseln eines Motorschutzschalters 142

6. Messtechnik6.1 Einfhrung in die Messtechnik 145

Messeinrichtung, Messkette 145Messverfahren 146Analoge Messwertbertragung 146Digitale Messwertbertragung 147Fehlerquellen 149

6.2 Zeigermessinstrumente 1506.3 Spannungs- und Strommessung 1516.4 Hinweise zur Messung elektrischer Gren 153

Messen elektrischer Gren 153Spannungsmessung 154Strommessung 154Widerstandsmessung 157

6.5 Isolationsmessung 158Allgemeines zum Isolationswiderstand 158Prffristen 158Anforderungen an die Isolationsmessgerte 159Widerstandswerte und Messungen in Anlagen 160Isolationsberwachungsgerte 161

Hinweise zur praktischen Durchfhrung von Isolationsmessungen 1636.6 Testfragen 1656.7 bungen

1. berprfung eines reparierten Verlngerungskabels 1662. Spannungsmessung an der Klemmleiste eines Drehstrommotors 1663. Strom- und Spannungsmessung am Beispiel einer Sauerstoffregelung 167

7. Dokumentation7.1 Betriebsspezifische Schaltplne 1697.2 Schaltzeichen nach DIN 40 713, 40 703, 40 717, 40 719 170

Kennbuchstaben der Gertearten nach DIN 40719 (Alte Norm) 174Beschriftung nach DIN 40719 175

7.3 Ordnung auf einer Zeichnung 1767.4 Stromlaufplne in der Elektrotechnik 1777.5 Der Klemmenplan 1807.6 Blockschaltplne und ihre Besonderheiten 1827.7 Testfragen 1857.8 bung: Lesen und Erlutern von Zeichnungen, die vor Ort verfgbar sind 186

8. Schaltgerte und Transformatoren8.1 Schtze 187

8.2 Relais 1898.3 Stromstoschalter 1918.4 Stromstorelais 191


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8.5 Befehls- und Meldegerte 1928.6 Transformatoren 1958.7 Kleintransformatoren 199

Kurzschlussverhalten 199Spezielle Kleintransformatoren 200

8.8 Streufeldtransformatoren 202

8.9 Leistungsschild eines Transformators 2038.10 Weitere elektronische Bauteile in Schaltschrnken 2048.11 Testfragen 2078.12 bungen

1. Einfache Motorschutzschaltung mit Selbsthaltung und Signalanzeige 2082. Wendeschtzschaltung fr Rumerantrieb 2123. Austausch eines defekten Steuertransformators 216

9. Batterieanlagen, Ersatzstromerzeuger9.1 Primrelemente 219

Galvanische Zelle 219Galvanisches Element 219Nass und Trockenelemente 220Lebensdauer, Kapazitt und Energie 220Bauformen von Trockenelementen 221Temperaturverhalten, Lagerung und Betrieb 222

9.2 Sekundrelemente 222Bleiakkumulator 223Bauformen des Bleiakkumulators 224Wartung des Bleiakkumulators 225Lagerung des Bleiakkumulators 226Bauformen des Stahlakkumulators 226Lagerung des Stahlakkumulators 226Silber-Zink-Akkumulator 227

9.3 USV-Anlage 2279.4 Notstromaggregat 2289.5 Testfragen 2309.6 bung: berprfen eines Bleiakkumulators 231

10. Beleuchtungsmittel10.1 Leuchten 233

10.2 Notleuchten 23310.3 Lampen 23310.4 Glhlampen 23410.5 Leuchtstofflampen 23410.6 Sockel 23610.7 Natriumdampf-Niederdrucklampe 23610.8 Hochdruck-Entladungslampen 23710.9 Natriumdampf-Hochdrucklampe 23710.10 Quecksilberdampf-Hochdrucklampe (HQL) 23710.11 Halogen-Metalldampflampe 238

10.12 Sicherheit beim Hochdruck-Entladungslampenbetrieb 23810.13 Bestimmungen fr Leuchten und Beleuchtungsanlagen 23910.14 Leuchtdioden 239


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10.15 Testfragen 24110.16 bung: Anfertigen einer Leuchtstofflampenschaltung 242

11. WHG, Ex-Zonen11.1 Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) 24511.2 Grundlagen des Explosionsschutzes 246

Zndquellen 246Flammpunkt 247Primrer und sekundrer Explosionsschutz 247Explosionsgefhrdete Bereiche 249EG EX-Richtlinien 252Auszug aus den Explosionsschutzregeln - BGR 104Abwassertechnische Anlagen

253

Erluterungen zu Abkrzungen in der BGR 104 26011.3 Testfragen 263

12. Begriffe 26513. Stichwortverzeichnis 275

14. Literatur 285

15. Anhang 287


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Inhaltsverzeichnis



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1. Gefahrenhinweise, Schutzmanahmen



1.1 Arbeitsschutzrecht und Arbeitssicherheit

Im Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland ist das Recht auf Leben und krperlicheUnversehrtheit verankert.Diese staatliche Garantie muss jedoch immer im Zusammenhang mit dem Lebensraum und denLebensbedingungen gesehen werden. Insofern ist das Ziel, den Menschen, insbesondere amArbeitsplatz, zu schtzen nur ein Teil des greren Zieles, das gesamte Leben zu erhalten. Hierzugehrt ebenso der Schutz der Umwelt vor Belastungen. Diese sind zwangslufig mit derIndustrialisierung der letzten 200 Jahre verbunden und steigen mit der Erhhung derGterproduktion proportional an. Je hher der Lebensstandard eines Volkes ist, um so mehrschdliche Nebenprodukte und wirkungen treten auf, die die Umwelt belasten. Deshalb knnenund mssen entsprechende Problemstellungen sowohl fr den

Arbeitsschutz, Nachbarschaftsschutz und UmweltschutzBedeutung haben.

Arbeitsschutzist dann vollkommen, wenn die Sicherheit am Arbeitsplatz einen Stand erreicht hat,bei dem eine Gefhrdung fr den Menschen nicht gegeben und die Gestaltung der Arbeitsablufe,der Arbeitspltze, usw. dem Menschen gerecht werden.

Unter Arbeitssicherheit versteht man nicht nur denbereits erreichten Sicherheitsstandard amArbeitsplatz, sondern auch das stndige Anpassen der Sicherheitsmanahmen an den jeweiligenStand der Erkenntnisse.Mngel in der Arbeitssicherheitbedeuten Sicherheitsdefizite, die zur Gefhrdung des Menschenam Arbeitsplatz fhren.Zur Erreichung dieser Ziele wurden zahlreiche Rechtsnormen geschaffen. Sie legen fest, was alsRecht gilt und woraus Recht abgeleitet wird. Rechtsnormen unterscheiden sich in Art und Rang.Als solche gelten z. B. das Grundgesetz, alle brigen Gesetze, Rechtsverordnungen sowie dasautonome Recht (Satzungsrecht), wie es von den Rechtstrgern des ffentlichen Rechts (z. B.Berufsgenossenschaften) im Rahmen ihrer Autonomie angewendet wird.

Der Aufbau von Arbeitsschutzvorschriften und Regeln folgt dem Grundsatz Vom Allgemeinenzum Speziellen.

Hierachie der Gesetze und Verordnungen

Allgemeine Festlegungen: GesetzeVerordnungen

UnfallverhtungsvorschriftenAllgemeine Verwaltungsvorschriften

Durchfhrungsanweisungen

Spezielle Festlegungen: Allgemeine Regeln der TechnikHygiene und Arbeitsmedizin

Gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse(z.B. DIN Normen, VDE Vorschriften, Richtlinien)


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1.2 Gesetzliche Grundlagen

GrundgesetzBereits aus dem Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland lassen sich fr den Arbeitsschutzeindeutige Verpflichtungen ableiten. Nach Artikel 20 ist der Gesetzgeber unseres sozialen

Rechtsstaates aufgefordert, Gesetze mit sozialem Inhalt zu erlassen.Artikel 20: Die Bundesrepublik ist ein demokratischer und sozialer Bundesstaat.

Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang der Artikel 2 des Grundgesetztes, derausdrcklich das Recht auf krperliche Unversehrtheit auffhrt.Artikel 2:

1. Jeder Mensch hat das Recht auf die freie Entfaltung seiner Persnlichkeit, soweit er nicht dieRechte anderer verletzt und nicht gegen die verfassungsmige Ordnung oder dasSittenrecht verstt.

2. Jeder hat das Recht auf Leben und krperliche Unversehrtheit. Die Freiheit der Person istunverletzlich. In diese Rechte darf nur aufgrund eines Gesetzes eingegriffen werden.

Zur freien Entfaltung der Persnlichkeit gehrt auch die selbstgewhlte Arbeitsleistung desMenschen.

Handelsgesetzbuch / Brgerliches GesetzbuchAuf dem Gebiet des Zivilrechts enthalten der 618 des BGB bzw. der 62 HGB vergleichbareGrundsatzanforderungen, nach denen Schutz fr Leben und Gesundheit gefordert wird.

618 BGB (Schutz gegen Gefahren):1. Der Dienstberechtigte hat Rume, Vorrichtungen oder Gertschaften, die er zur Verrichtung

seiner Dienste zu beschaffen hat, so einzurichten und zu unterhalten und Dienstleistungen, die unterseiner Anordnung oder seiner Leitung vorzunehmen sind, so zu regeln, dass der Verpflichtete gegenGefahr fr Leben und Gesundheit so weit geschtzt ist, als die Natur der Dienstleistung es gestattet.

Eine sinngem gleichlautende Verpflichtung enthlt auch der 62 HGB.Der Dienstberechtigte ist nach dem heutigen Sprachgebrauch der Unternehmer, derDienstverpflichtete ist der Mitarbeiter.

BerufsgenossenschaftDie Berufsgenossenschaften (BGen) sind die Trger der gesetzlichen Unfallversicherung . Sie sindeine Krperschaft des ffentlichen Rechts entsprechend dem Selbstverwaltungsgesetz aufgebaut

und fhren die vom Gesetzgeber in der Reichsversicherungsordnung (RVO) und imSozialgesetzbuch (SGB) festgelegten Aufgaben in eigener Verantwortung durch.Die BGen nehmen hoheitliche Aufgaben wahr, indem sie im Auftrage des Staates die Versorgungder bei einem Arbeitsunfall Verletzten sowie die Kontrolle der Arbeitssicherheit in den Betriebenbernehmen. Ihre Ttigkeiten werden berwacht durch:

1. das Bundesversicherungsamt daraufhin, ob die Gesetze und die von der BG beschlosseneSatzung beachtet werden und

2. vom Bundesministerium fr Gesundheit und Soziale Sicherung daraufhin, ob diehinsichtlich der Unfallverhtung und Ersten Hilfe getroffenen Manahmen den gesetzlichenBestimmungen entsprechen und zweckmig sind.

Die BGen sind fachlich gegliedert nach Gewerbezweigen und teilweise noch gebietsweiseaufgeteilt.


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Die meisten Betriebe der Abwassertechnik und der Wasserversorgungstechnik sind Mitglied ineiner Berufsgenossenschaft, z. B. in der

Berufsgenossenschaft derGas, Fernwrme und Wasserwirtschaft

Auf m Hennekamp 74

40225 Dsseldorf

Die Anschrift der zustndigen BG muss in jeden Betrieb ffentlich ausgehangen werden.

Versichert sind Kraft Gesetzes alle Personen, die mit dem Mitgliedsbetrieb in einem Arbeits-,Ausbildungs-, Dienst- oder Lehrverhltnis stehen.

Den Beitrag zu dieser Sozialversicherung trgt der Unternehmer alleine. Die Beitragshhe richtetsich nach Anzahl der Belegschaft und dem Gefhrdungsgrad.

Die Hauptaufgaben der BGen sind

- Unfallverhtung und Erste Hilfe,- Heilung von Verletzungsfolgen,- Berufshilfe,- Gewhrung von Entschdigungsleistungen.

UnfallverhtungDie BGen haben insbesondere

- UVVen zu erlassen,- Sicherheitsbestimmungen, z. B. Richtlinien, Sicherheitsregeln, Merkbltter, usw. zu

erarbeiten,- Arbeitsunflle und Berufskrankheiten zur Ermittlung der Ursachen und Festlegung von

Manahmen zur Vermeidung von Wiederholungsunfllen zu untersuchen,- die Mitgliedsbetriebe durch technische Aufsichtsbeamte auf Einhaltung der UVVen und

der sonstigen Sicherheitsbestimmungen zu berwachen,- die Betriebe in allen Fragen der Arbeitssicherheit und des Arbeitsschutzes zu beraten,- Vorsorge und berwachungsuntersuchungen besonders gefhrdeter Arbeitnehmer durch

Aufstellen von Grundstzen zu regeln,- sicherheitstechnische berprfungen von technischen Arbeitsmitteln durchzufhren,- die Unternehmer zur Sicherstellung einer wirksamen Ersten Hilfe bei Arbeitsunfllen

anzuhalten,- Sicherheitsfachkrfte, Sicherheitsbeauftragte und sonstige Mitarbeiter des Unternehmens

in Fragen der Arbeitssicherheit auszubilden,- die Arbeitssicherheit durch Werbung und ffentlichkeitsarbeit zu frdern.Die eigentliche Unfallverhtung im Betrieb muss an Ort und Stelle durch den Unternehmer bzw.dessen Beauftragten durchgefhrt werden. Die BG kann nur Steuerungsfunktion ausben.

Die Unfallverhtungsvorschriften (UVVen)Die gesamte Elektrotechnik wird in der BGV A 2 abgehandelt, frher war das die VBG 4.Diese UVV gilt auch fr nichtelektrische Arbeiten in der Nhe elektrischer Teile undBetriebsmittel.Die speziellen Festlegungen werden ber die DIN VDE Vorschriften abgehandelt.


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1.3 Wirkung des elektrischen Stroms auf Menschen

Durch den hohen Stand der Sicherheitstechnik sind die von elektrischen Betriebsmitteln oderelektrischen Anlagen ausgehenden Gefhrdungen vergleichsweise gering. Gefahren knnen jedochauftreten bei Arbeiten an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln (Erweiterung, nderung,

Wartung, Instandsetzung), wenn technische Schutzmanahmen auer Funktion gesetzt werden unddie vorgeschriebenen Verhaltensregeln nach den VDE Bestimmungen und berufsgenossen-schaftlichen Vorschriften (BG- Vorschriften) nicht eingehalten werden. Auch durch mangelhaftePflege und unsachgemen Gebrauch durch den Betreiber von elektrischen Betriebsmitteln knnenGefahren entstehen. Hauptschliche Ursache von Elektrounfllen und Schden ist, dass dieanerkannten Regeln der Technik bewusst oder unbewusst nicht beachtet werden. Dadurch knnenErrichter, unbeteiligte Personen und Benutzer gefhrdet werden.Mgliche Gefahren durch elektrischen Strom:

Gefhrlicher Krperstrom;Verbrennungen des menschlichen Krpers (Ursache z. B. Lichtbogen);Brandgefahr (Ursache z. B. Lichtbogen, Kurzschluss, Verlustwrme);Explosionsgefahr (Ursache z. B. Schaltfunke)Elektrodynamische Wirkung (Ursache z. B. Kurzschluss);Elektrochemische Korrosion (Ursache z. B. vagabundierender Gleichstrom).

VDE 0100 Teil 410 (Schutzmanahmen; Schutz gegen gefhrliche Krperstrme) ist fr dieElektrofachkraft eine besonders wichtige VDE- Bestimmung. Werden spannungsfhrende Teiledurch einen Menschen berhrt, fliet ein Krperstrom. Die Hhe des Krperstromes hngt von derSpannungshhe und vom Krperwiderstand (Krperimpedanz) ab.Allgemein gilt:

Je hher die Spannung, desto hher der Krperstrom.

K

B

K

R

UI =

Abb. 1.1:Krperstrom und Berhrungsspannung

KrperwiderstandDer Krperwiderstand des Menschen besteht aus dem Hautwiderstand (ca. 10000 Ohm bei

trockener, ca. 100 Ohm bei feuchter Haut) und dem Widerstand des brigen Krpers (ca. 700 bis1000 Ohm). Bei hheren Spannungen bricht der Hautwiderstand zusammen, es kommt zumDurchschlag. Je hher die Berhrungsspannung ist, desto niedriger wird der Krperwider-


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stand. Zwischen Krperstrom und Berhrungsspannung besteht deshalb kein linearerZusammenhang. Auch verndert sich dieser bei verschiedenen Stromwegen. Unter extremenBedingungen ist mit Krperwiderstnden unter 300 Ohm zu rechnen.

Beispiel:Welche Stromstrken ergeben sich beim Stromdurchgang durch den menschlichen Krper,

wenn von einem Mindestwert von 1000 Ohm und der Netzspannung 230 V bzw. 400 Vausgegangen wird?

Gegeben: R = 1000 Ohm U = 230 V oder 400 V

Lsung: I = U / R = 230 V / 1000 Ohm = 230 mA

400 Volt / 1000 Ohm = 400 mA

Wie aus den Berechnungen zu ersehen ist, knnen diese Strme bei entsprechendenEinwirkungsdauer schon zum Tode fhren.

Wirkung des KrperstromesDie biologische Wirkung hngt mageblich von der Stromart ab. Wechselstrom ist bedeutendgefhrlicher als Gleichstrom.

- Wirkung auf Muskeln:Ein durch den Krper flieender Strom kann je nach Stromstrke zu Verkrampfungen derMuskulatur fhren. Bei Verkrampfung der Hand oder auch der gesamten Armmuskulaturkann der Griff um spannungsfhrende Teile nicht mehr gelst werden (Festkleben). DieVerkrampfung der Atemmuskulatur fhrt zum Atemstillstand (Ersticken).

- Wirkung auf das Herz:Je nach Stromstrke und Stromflussdauer kann der natrliche Herzschlagrhythmus gestrtwerden. Es kommt zu dem besonders gefhrlichen Herzkammerflimmern, bei dem das Herzseine Pumpfunktion nicht mehr erfllen kann. Bereits nach drei bis fnf Minuten stirbt derMensch, oder es treten bleibende Gehirnschden auf. Durch den Stromimpuls einesDefibrillators kann das Herz wieder zum normalen Schlagen angeregt werden. Ein

besonders hohes Risiko fr das Auftreten von Herzkammerflimmern ist bei denStromwegen vom Brustkorb zur linken Hand, vom Brustkorb zur rechten Hand und von denHnden zu den Fen gegeben.

- Wirkung auf das Krpergewebe:Bei Hochspannungsunfllen fhrt die hohe Stromstrke zum Verkochen bis zur Verkohlungdes Gewebes. Aufgrund der Gewebezerstrungen und den damit verbundenen giftigen

Abbauprodukten tritt oft nach mehreren Tagen der Tod ein. Durch die Einwirkung vonLichtbgen kommt es zu schweren ueren Verbrennungen.

Lebensgefhrliche Verbrennungen sind nur im Mittelspannungs- und Hochspannungsbereich zuerwarten. Im Niederspannungsbereich muss mit der Gefahr des Herzkammerflimmerns sowie mitsogenannten Sekundrunfllen gerechnet werden. Sekundrunflle sind durch Schreckreaktionenverursachte Unflle (z. B. Berhren spannungsfhrender Teile und dadurch Sturz von der Leiter).Wesentlich fr die Betrachtung der Gefhrdung des Menschen ist nicht nur die Stromstrke,sondern auch die Einwirkdauer des Stromes. Aus der folgenden Abbildung wird deutlich, dass sicheine genaue Abgrenzung zwischen gefhrlicher Berhrungsspannung und ungefhrlicherBerhrungsspannung nicht ergibt.


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Wirkungsbereiche von Wechselstrom und Abschaltkennlinien

Wirkungsbereiche von Wechselstrom 50/60 Hz und Abschaltkennlinien fr FI Schutzschalter mit10 mA und 30 mA Abschaltstrom

Abb. 1.2: Wirkungsbereich von Wechselstrom

Typische Auswirkungen beim Durchstrmen des menschlichen Krpers mit Wechselstrom lassensich vereinfacht in vier Bereiche zusammenfassen:Bereich 1: (Strom 0 bis 25 mA, Zeitdauer beliebig)

Sinneserregung und Muskelkontraktion mglich, ab ca. 15 mA wird die Loslass-grenze berschritten, kein Einfluss auf Herzfunktion;

Bereich 2: (Strom 25 bis 40 mA, Zeitdauer beliebig)Herzrhythmusstrungen mglich, Blutdrucksteigerung, Schmerzgefhl, Muskel-

kontraktion, noch kein Herzkammerflimmern;Bereich 3: (Strom 40 bis 500 mA)

bei einer Zeitdauer bis 0,5 s noch kein Herzkammerflimmern;. bei einer Zeitdauerber 0,5 s Herzkammerflimmern (unregelmiger Herzschlag) und damit Todmglich, Blutdrucksteigerung, Bewusstlosigkeit;

Bereich 4: (Strom 500 bis 3000 mA)bei einer Zeitdauer bis ca. 0,1 s keine Wirkung oder Herzkammerflimmern; bei einerZeitdauer ab ca. 0,1 s Herzkammerflimmern, Bewusstlosigkeit, Verbrennungenmglich.

Fr die Elektrofachkraft gilt:Ab ca. 50 Volt Wechselspannung kann das Berhren von spannungsfhrenden Teilen beiungnstigen Bedingungen gefhrlich sein.Bei Durchstrmungsdauern krzer als 0,2 s ist ein tdlicher Niederspannungsunfallunwahrscheinlich.Hochempfindliche FI- Schutzeinrichtungen bieten einen hervorragenden Schutz auch beidirektem Berhren.

Wie aus der Zusammenstellung der Auswirkungen beim Durchstrmen des menschlichen Krperszu ersehen ist, kann der Mensch kurzzeitig Wechselstrme bis etwa 50 mA ohne Schaden ertragen.Die entsprechende Spannung, ab der eine Gefhrdung mglich ist, ergibt sich bei einem Gesamt-

krperwiderstand von 1000 Ohm mit

U = I * R = 0,050 A * 1000 Ohm = 50 Volt


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Wie aus genaueren Untersuchungen hervorgeht, knnen auch Spannungen unter 50 Volt beilngerer Einwirkungszeit gefhrlich werden.Erst Wechselspannungen von 25 Volt und darunter (60 Volt Gleichspannungen) sind ungefhrlich.Bei Stromunfllen ist jede Sekunde kostbar. Der Helfer darf sich dabei jedoch nicht selbstgefhrden. Bei Herzstillstand oder Herzkammerflimmern kann bis zum Eintreffen des Arztes durchAtemspende und Herzmassage ein Notkreislauf aufrechterhalten werden.

Gefahren des elektrischen Stromes an festen und wechselnden Arbeitspltzen

Allgemeines zur elektrischen SicherheitDie elektrische Energie ist umweltfreundlich und leicht zu handhaben, kann jedoch beiunsachgemer Verwendung auch gefhrlich sein. In den Statistiken spielen die Unflle durchelektrischen Strom zwar nur eine geringe Rolle, trotzdem sind aber entsprechende Manahmen zuergreifen, um Gefhrdungen von vornherein auszuschlieen. Aufgaben der Elektrofachkrfte ist es,

bei der Errichtung von elektrischen Anlagen und bei der Reparatur von Gerten die ntige Sorgfaltwalten zu lassen und damit der elektrischen Sicherheit Geltung zu verschaffen.

Grundstzlich zu den GefahrenFehlerhafte elektrische Anlagen und Gerte knnen die Gesundheit und das Leben von Menschenund Tieren gefhrden sowie Sachwerte beschdigen und zerstren. Die Aufgabe derSchutzmanahmen d. h. des Schutzes gegen den elektrischen Schlag und des Schutzes gegensonstige unerwnschte Wirkungen der Elektrizitt ist es, derartige Gefhrdungen zu vermeiden. Inden entsprechenden Normen wird ber die richtige Ausfhrung des Schutzes gegen elektrischenSchlag detailliert informiert wobei nicht fr jeden Einzelfall eine genaue Anleitung gegeben werdenkann. Vielmehr ist es Aufgabe der Elektrofachkrfte, die Normen richtig zu interpretieren und dieArbeit dann fachgerecht auszufhren.

Grundstzlich ist festzuhalten:Die Errichter der elektrischen Anlagen, also die Elektrofachkrfte, sind dafr verantwortlich, dassdie Schutzmanahmen bei der bergabe der Anlagen an den Betreiber einwandfrei funktionieren.Es ist sinnvoll, ein Prfprotokoll ber den Zustand der Anlage anzufertigen.Die Hersteller der Elektrogerte und der elektrischen Betriebsmittel sind fr den fachgerechtenZustand bei deren Auslieferung zustndig. Die Einhaltung der Festlegung in der Normunggarantiert die sicherheitstechnische Unbedenklichkeit der Produkte. Die Abbildung, z. B. das VDE

Zeichen auf dem Produkt, deutet auf die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen hin.Nach der Inbetriebnahme der Anlage oder des Gertes muss der Betreiber dafr sorgen, dass keineSchden auftreten, welche die elektrische Sicherheit gefhrden. Elektrische Anlagen sind in

gewissen Zeitabstnden zu berprfen (siehe UVV). Bei Gerten ist auf sichtbare Schden zuachten. Die Erhaltung der einwandfreien Beschaffenheit kann z. B. zu den Aufgaben desSicherheitsingenieurs eines Industriebetriebes gehren; aber auch die Hausfrau ist gefordert, die einelektrisches Kchengert betreibt. Der Betreiber muss eine Elektrofachkraft beauftragen,aufgetretene Schden zu beseitigen und den ordnungsgemen Zustand wieder herzustellen.

1.4 Unflle durch den elektrischen Strom

Hufigkeit elektrischer Unflle

Bei 30 Millionen Versicherten kommt es zu 1,5 Millionen Arbeitsunfllen im Jahr davon sind 1900Stromunflle. Von diesen Unfllen durch elektrischen Strom verluft jeder 42. tdlich.


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Ttigkeiten der VerletztenDie meisten Unflle geschehen bei Arbeiten an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln, anzweiter Stelle steht das Handhaben und Bedienen von Elektrogerten.

Spannung, bei welcher der Unfall eintrittDie meisten Unflle und tdlichen Unflle geschehen im Niederspannungsbereich (230/400 V).

Berufliche Qualifikation der VerletztenEs sind Elektrofachkrfte und elektrotechnisch unterwiesene Personen sowie Facharbeiter, die keineElektrofachkrfte sind.

Berufliche ErfahrungDie meisten Unflle geschehen in den ersten fnf Berufsjahren.

Ermittlung der Ursachen von ArbeitsunfllenWas ist ein Unfall?Definition:Ein Unfall ist ein pltzliches zeitlich begrenztes und nicht geplantes Ereignis.

Versicherungsrechtlich ist ein Unfall ein unvorhersehbares Ereignis, bei einer versicherten Ttigkeitmit krperlicher Beeintrchtigung und Arbeitsunfhigkeit. Betriebswirtschaftlich ist ein Unfall einunvorhersehbares Ereignis, das den regulren Betriebsablauf unterbricht und bei den Sachen und /oder Personen be- bzw. geschdigt werden.

Unfallereignisse zeigen das Wirksamwerden einer Gefahr und sind die Folgen von Missstnden.

Ein Unfallereignis kann mit geeigneten Mitteln verhindert werden.

Wie entsteht ein Unfall?Ein Unfall ist das letzte Glied einer kausalen Kette. Die Entstehung erfolgt nach gewissenGesetzmigkeiten, die urschlich zusammenhngen. In einem (menschlich beeinflussten) Umfeldfhren menschliche Mngel (etwas nicht wissen, nicht knnen oder nicht wollen) undUnfallursachen (sicherheitswidrige Handlungen und / oder sicherheitswidrige Zustnde) zu einemUnfallereignis (mit Personen- und / oder Sachschden).

Unflle haben immer eine UrsacheDie Ursachen eines Unfalles sind nachprfbare und nachvollziehbare Tatsachen, Fakten undUmstnde, die gezielt erkannt und beeinflusst werden knnen.Die Unfallursachenermittlung ist eine der Hauptaufgaben, um das Unfallgeschehen positiv zundern also Unflle zu verhindern. Unflle haben hufig mehrere Ursachen. Meist reicht die

Beseitigung einer Ursache aus, um einen Unfall zu verhindern. Nachfolgend soll noch nher auf dieUnfallursachen eingegangen werden.

UnfallursachenDie Unfallursachen lassen sich grob in zwei Oberbegriffe einteilen:

a) sicherheitswidriges Verhalten (persnliche Mngel / Ursachen)b) sicherheitswidrige Zustnde (technische oder organisatorische Mngel / Ursachen)

Beispiele fr persnliche Unfallursachen sind:- mangelnde krperliche Eignung, berforderung durch die psychische Belastung,

geminderte Aufmerksamkeit (Mdigkeit, Sorgen)- Unzufriedenheit, Unkenntnis der Gefahren, falsche Einstellung zum Unfallrisiko

(Leichtsinn oder Mutproben)- Unwirksammachen der Schutzeinrichtung, Nichtbenutzen der persnlichen Schutzmittel.


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Beispiele fr technische Unfallursachen sind:- Konstruktions- oder Materialmngel an den Maschinen,- fehlende oder mangelhafte Schutzeinrichtungen, Mngel der Steuerungs- und

Signaltechnik,- mangelnde Tragfhigkeit und Standsicherheit von Leitern, fehlende Abdeckung,

- mangelnde Bewegungsfreiheit, mangelhafte Beleuchtung oder Belftung.

Beispiele fr organisatorische Unfallursachen sind:- mangelnde Aufklrung der Beschftigten ber die Gefahren,- mangelnde berwachung durch die aufsichtsfhrende Person,- Personen sind mit Aufgaben betraut worden, die sie berfordern,- Behinderung der Verstndigung (Unkenntnis der deutschen Sprache, Lrm),- Mngel in der Planung der Arbeitsablufe, nicht angepasstes Arbeitstempo,

unzweckmiges Arbeiten,- Fehlende Krperschutzmittel.

Unfallursache ist hufig das sicherheitswidrige Verhalten von Menschen. Durch Gleichgltigkeit,die Unfhigkeit, Gefahren richtig einzuschtzen oder durch berschtzung der eigenen Personentstehen oft nicht nur Gefahren fr den Einzelnen, sondern vielfach ebenso fr die Kollegen.

Die sicherheitswidrigen Zustnde mssen erkannt und dann beseitigt werden.

1.5 Die fnf Sicherheitsregeln

Nur in Ausnahmefllen darf an unter Spannung stehenden Teilen gearbeitet werden. In der Regel

darf nur an freigeschalteten elektrischen Anlagen gearbeitet werden. Vor Beginn der Arbeitenwerden die fnf Sicherheitsregeln, die jede Elektrofachkraft kennen muss, durchgefhrt.

Vor Beginn der Arbeiten:1. Freischalten2. Gegen Wiedereinschalten sichern3. Spannungsfreiheit feststellen4. Erden und Kurzschlieen5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile, abdecken oder abschranken.

Freischalten

Vor Beginn der Arbeiten sind alle Leitungen, die Spannung an die Arbeitssttte heranfhren,abzuschalten. Besondere Vorsicht ist bei vermaschten Netzen und Ringleitungen geboten. Hierkann von mehreren Seiten Spannung anstehen. Auch bei Beleuchtungsanlagen reicht es nicht aus,nur den betreffenden Schalter zu bettigen. Bei ausgeschalteter Beleuchtung kann beiWechselschaltungen Netzspannung anstehen. Dann sind Leitungsschutzschalter abzuschalten bzw.Sicherungseinstze zu entfernen.Wenn der Arbeitende nicht selbst freigeschaltet hat, muss er vor Beginn der Arbeiten dieBesttigung der Freischaltung abwarten. Bei mndlicher oder fernmndlicher Meldung derFreischaltung sind Verstndigungsfehler mglich. Die Meldung ist von der aufnehmenden Stelle zuwiederholen und die Gegenbesttigung abzuwarten. Keinesfalls darf ein Zeitpunkt vereinbartwerden, ab dem die Anlage als freigeschaltet angesehen werden kann.

Vorsicht, wenn Leistungskondensatoren freigeschaltet werden. Es muss auf die vollstndigeEntladung geachtet werden. Bei lngeren Kabelstrecken wirken auch diese Kabel wie einKondensator und mssen entladen werden.


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Gegen Wiedereinschalten sichernDie Gefahr, dass irrtmlich eine Wiedereinschaltung erfolgt, ist immer vorhanden. Um diese Gefahrauszuschalten, muss die Ausschaltstelle gesichert werden. Die beste Sicherung ist das Abschlieender Trenn- und Bettigungseinrichtung. Jede Elektrofachkraft sollte dazu ein eigenesVorhngeschloss mit sich fhren. Eine andere Mglichkeit ist die Mitnahme der herausgedrehten

Sicherungen bzw. der Einsatz von Sperrelementen. Leitungsschalter sind durch Aufkleber (NichtEinschalten) oder wenigstens durch Klebefolie zu sichern. Zustzlich ist ein Verbotsschild, welchesauf die Arbeiten und den Schaltzustand hinweist, zuverlssig und gut sichtbar anzubringen. DieAnbringung des Verbotsschildes wird ohne Einschrnkungen gefordert. Bei Herausnahme von

NHSicherungen in offenen Verteilern muss Gesichtsschutz und der NH-Sicherungsaufsteckgriffmit Stulpe benutzt werden.

Spannungsfreiheit feststellenZahlreiche Elektrounflle ereignen sich durch Unterlassung der dritten Sicherheitsregel. Gerade beiBeschriftungsfehlern ist die Gefahr gro, dass Schaltfelder verwechselt werden. BeiReparaturarbeiten werden Schaltelemente oftmals ein- und ausgeschaltet, um die Fehler zu orten.

Dabei kommt es in der Praxis auch vor, dass die Elektrofachkraft den Schaltzustand verwechselt.Auch ber Messleitungen, Steuerleitungen, Notstromaggregate oder Rcktransformierung kannSpannung an die Arbeitssttte gelangen. Daher ist es lebenswichtig, die Spannungsfreiheit allpoligdurch geeignete und zugelassene Spannungsprfer festzustellen. Nur eine Elektrofachkraft oderelektrotechnisch unterwiesene Person darf die Spannungsfreiheit feststellen. Vor Feststellung derSpannungsfreiheit muss der benutzte Spannungsprfer selbst berprft werden. Es muss sicher sein,dass er ordnungsgem anzeigt. Dies kann bei Spannungsprfern ohne Eigenprfvorrichtung durchAnlegen an ein unter Spannung stehendes Anlagenteil erfolgen. Gewarnt werden muss vor denkleinen preiswerten einpoligen Spannungsprfern, die bis 250 Volt gegen Erde zugelassen sind. Beiisolierenden Fubodenbelgen und an hellen Orten kann die Anzeige beeintrchtigt werden. Diezweipoligen Spannungsprfer drfen nicht in Anlagen mit Nennspannung ber 1 kV verwendetwerden.

Erden und KurzschlieenAls zustzlicher Schutz bei versehentlicher Wiedereinschaltung und bei Beeinflussungsspannungenwerden Erdungs- und Kurzschlussgarnituren mit geeigneten Querschnitten verwendet. Es musszuerst geerdet und dann kurzgeschlossen werden.Erdung und Kurzschlieung mssen von der Arbeitsstelle aus sichtbar sein. Wenn anUnterbrechungsstellen gearbeitet wird, muss an beiden Seiten geerdet und kurzgeschlossen werden.In Anlagen mit Nennspannungen bis 1000 Volt kann auf das Erden und Kurzschlieen verzichtetwerden. Bei Arbeiten an Freileitungen (ausgenommen schutzisolierte Freileitungen) darf jedoch

unabhngig von der Spannungshhe nicht auf die 4. Sicherheitsregel verzichtet werden. InIndustrieanlagen, zumal wenn Ausschalt- und Arbeitsstelle weit voneinander entfernt sind,empfiehlt sich das Erden und Kurzschlieen aus Sicherheitsgrnden auch in Anlagen unter1000 Volt.

Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschrankenAlle unter Spannung stehende Anlagenteile, die den Arbeitenden gefhrden knnten, mssenabgedeckt oder abgeschrankt werden. Wenn dies nicht mglich ist, muss auch der benachbarteAnlagenteil freigeschaltet werden. Die Abdeckungen mssen ausreichend isolierend, stabil undsicher befestigt sein. Dabei ist zu beachten, dass das Anbringen von Abdeckungen auf unterSpannung stehender Teile Arbeiten unter Spannung sind. Daher muss entsprechender Krperschutz

getragen werden.


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Erst nach Durchfhrung aller fnf Sicherheitsregeln darf dieverantwortliche Aufsichtsperson die Arbeit freigeben.

WiedereinschaltenNach dem Entfernen der Arbeitsgerte, Putzlappen, Hilfsstoffe, usw. mssen alle nicht mehrbentigten Personen den Gefahrenbereich verlassen, bevor die Sicherheitsmanahmen aufgehoben

werden. Die Kurzschlussverbindung muss immer vor der Erdverbindung entfernt werden.

Hinweis:Die fnf Sicherheitsregeln sind in umgekehrter Reihenfolge aufzuheben,bevor wieder eingeschaltet werden darf.

Arbeiten in der Nhe aktiver TeileIn der Nhe von aktiven Teilen, die nicht freigeschaltet oder abgedeckt bzw. abgeschrankt sind, darfnur gearbeitet werden, wenn bestimmte Mindestabstnde eingehalten werden. Bei Anlagen mit

Nennspannungen bis 1000 Volt wird in den Durchfhrungsanweisungen zur BGV A 2 als Richtwertein Mindestabstand von 25 cm im Umkreis von der Arbeitsstelle genannt. Dabei mssenunbewusste Bewegungen des Arbeitenden und die Gre der benutzten Werkzeuge beachtetwerden. Es sind deshalb gegebenenfalls Zuschlge bei der Bemessung des Abstandes zu machen.

Besondere Vorsicht ist bei Arbeiten mit Leitern, sperrigen Materialien in elektrischen Anlagen undbei Arbeiten im Bereich von Freileitungen ber 1 kV geboten.Bei nichtelektrotechnischen Arbeiten (Hoch- und Tiefbauarbeiten, Gerstbau, usw.) ist zu aktivenTeilen bis 1000 Volt der Mindestabstand 1,00 m und zu aktiven Teilen ber 1000 Volt von 3,00 meinzuhalten.

Arbeiten an unter Spannung stehenden TeilenDie BGV A 2 verbietet bis auf wenige Ausnahmen das Arbeiten an unter Spannung stehendenTeilen. Das bewusste oder unbewusste Arbeiten an unter Spannung stehenden Teilen oder in der

Nhe solcher Teile ist besonders unfalltrchtig. Diese Elektrounflle geschehen durch das Berhrenunter Spannung stehender Teile und durch Auslsung von Lichtbgen durch Kurzschluss. An unterSpannung stehenden Teilen darf gearbeitet werden, wenn durch die Hhe der Spannung oder desKurzschlussstromes keine Gefahr besteht, beispielsweise bei eigensicheren Stromkreisen.Grnde fr das Arbeiten unter Spannung knnen sein:

Gefhrdung von Leben und Gesundheit von Personen,Brand- oder Explosionsgefahr,

grere wirtschaftliche Schden im Betrieb,Strungen in Verkehrsanlagen, wenn dadurch eine erhebliche Gefahr fr Verkehrs-teilnehmer besteht,Arbeiten in der ffentlichen Stromversorgung.

In feuergefhrdeten Betriebssttten darf grundstzlich nicht an unter Spannung stehenden Teilengearbeitet werden.Da das Arbeiten an unter Spannung stehenden Teilen besonders gefhrlich ist, drfen dieseArbeiten nur von besonders geeigneten Elektrofachkrften ausgefhrt werden.Whrend der Arbeiten unter Spannung sollte ein Mitarbeiter anwesend sein, der in Herz Lungen Wiederbelebung ausgebildet ist.


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Abb. 1.3: Freigabeschein


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1.6 Prfungen in elektrischen Anlagen

In 5 der BGV A 2 Elektrische Anlagen ist festgelegt, dass der Unternehmer dafr zu sorgen hat,dass elektrische Anlagen und Betriebsmittel auf ihren ordnungsgemen Zustand geprft werden,

1. vor der ersten Inbetriebnahme und nach einer nderung oder Instandsetzung vor derWiederinbetriebnahme durch eine Elektrofachkraft oder unter Leitung und Aufsicht einerElektrofachkraft und

2. in bestimmten Zeitabstnden.Die Fristen sind so zu bemessen, dass entstehende Mngel, mit denen gerechnet werden muss,rechtzeitig festgestellt werden. Bei der Prfung sind die sich hierauf beziehendenelektrotechnischen Regeln zu beachten. Auf Verlangen der Berufsgenossenschaft ist ein Prfbuchmit bestimmten Eintragungen zu fhren. Die Prfung vor der ersten Inbetriebnahme nach Absatz 1ist nicht erforderlich, wenn dem Unternehmer vom Hersteller oder Errichter besttigt wird, dass dieelektrischen Anlagen und Betriebsmittel den Bestimmungen dieser Unfallverhtungsvorschriftentsprechend beschaffen sind.

Die Verantwortung fr die ordnungsgeme Durchfhrung der Prfungen obliegt derElektrofachkraft. Stehen fr die Mess- und Prfaufgaben geeignete Mess- und Prfgerte zurVerfgung, drfen auch elektrotechnisch unterwiesene Personen unter Leitung und Aufsicht einerElektrofachkraft prfen.

Ortsfeste elektrische Anlagen und BetriebsmittelFr ortsfeste elektrische Anlagen und Betriebsmittel sind die Forderungen hinsichtlich Prffrist undPrfer erfllt, wenn die in Abbildung 1.4 genannten Festlegungen eingehalten werden. DieForderungen sind fr ortsfeste elektrische Anlagen und Betriebsmittel auch erfllt, wenn diese von

einer Elektrofachkraft stndig berwacht werden. Ortsfeste elektrische Anlagen und Betriebsmittelgelten als stndig berwacht, wenn sie kontinuierlich- von Elektrofachkrften instandgehalten und- durch messtechnische Manahmen im Rahmen des Betreibens (z. B. berwachen des

Isolationswiderstandes) geprft werden.Die stndige berwachung als Ersatz fr die Wiederholungsprfung gilt nicht fr die elektrischenBetriebsmittel der Abbildungen 1.5 und 1.6.

Wiederholungsprfungen ortsfester elektrischer Anlagen und BetriebsmittelAnlage/Betriebsmittel Prffrist Art der Prfung Prfer

Elektrische Anlagen und ortsfesteBetriebsmittel 4 JahreElektrische Anlagen und ortsfesteelektrische Betriebsmittel inBetriebssttten, Rumen undAnlagen besonderer Art(DIN VDE 0100 Gruppe 700)

1 Jahr

auf ordnungsgemenZustand

Elektrofachkraft

Schutzmanahmen mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen innichtstationren Anlagen

1 Monat auf WirksamkeitElektrofachkraft oderelektrotechnischunterwiesene Person beiVerwendung geeigneterMess- und Prfgerte

Fehlerstrom-, Differenzstrom undFehlerspannungs-Schutzschalter

- in stationren Anlagen

- in nichtstationren Anlagen6 Monatearbeitstglich

auf einwandfreie Funktion

durch Bettigen derPrfeinrichtung

Benutzer

Abb. 1.4: Wiederholungsprfungen ortsfester elektrischer Anlagen und Betriebsmittel


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Ortsvernderliche elektrische BetriebsmittelDie Abbildung 1.5 enthlt Richtwerte fr Prffristen. Als Ma, ob die Prffristen ausreichend

bemessen werden, gilt die bei den Prfungen in bestimmten Betriebsbereichen festgestellte Quotevon Betriebsmitteln, die Abweichungen von den Grenzwerten aufweisen (Fehlerquote). Betrgt dieFehlerquote hchstens 2 % kann die Prffrist als ausreichend angesehen werden.Die Verantwortung fr die ordnungsgeme Durchfhrung der Prfung ortsvernderlicher

elektrischer Betriebsmittel darf auch eine elektrotechnisch unterwiesene Person bernehmen, wenngeeignete Mess- und Prfgerte verwendet werden.

Wiederholungsprfungen ortsvernderlicher elektrischer BetriebsmittelAnlage/Betriebsmittel Prffrist Richt- und

Maximal-WerteArt der Prfung Prfer

Ortsvernderlicheelektrische Betriebsmittel(soweit benutzt)Verlngerungs- undGerteanschlussleitungenmit Steckvorrichtungen

Anschlussleitungen mitStecker

bewegliche Leitungen mitStecker und Festanschluss

Richtwert 6 Monate, aufBaustellen 3 Monate*).Wird bei den Prfungeneine Fehlerquote < 2 %erreicht, kann die Prffristentsprechend verlngertwerden.

Maximalwerte:Auf Baustellen, inFertigungsstttenundWerkstttenoder unterhnlichen Bedingungenein Jahr, in Brosoderunter hnlichenBedingungen zwei Jahre.

auf ordnungsgemenZustand

Elektrofachkraft, beiVerwendung geeigneterMess- und Prfgerte auchelektrotechnischunterwiesene Person.

Abb. 1.5: Wiederholungsprfungen ortsvernderlicher elektrischer Betriebsmittel*) Konkretisierung siehe Regeln fr Sicherheit und Gesundheitsschutz Auswahl und Betrieb elektrischer Anlagenund Betriebsmittel auf Baustellen

Schutz- und HilfsmittelDie Prffristen fr Schutz- und Hilfsmittel zum sicheren Arbeiten in elektrischen Anlagen undpersnliche Schutzausrstung sind in Abbildung 1.6 angegeben.

Prfungen fr Schutz- und HilfsmittelPrfobjekt Prffrist Art der Prfung Prfer

vor jeder Benutzung auf augenfllige Mngel BenutzerIsolierendeSchutzbekleidung (soweit

benutzt)

12 Monate

6 Monate fr isolierendeHandschuhe

auf Einhaltung der in denelektrotechnischen Regelnvorgegebenen Grenzwerte

Elektrofachkraft

Isolierende Werkzeuge,KabelschneidgerteisolierendeSchutzvorrichtungen sowieBettigungs- undErdungsstangen

auf uerlich erkennbareSchden und Mngel

Spannungsprfer,Phasenvergleicher

vor jeder Benutzung

auf einwandfreie Funktion

Benutzer

Spannungsprfer,Phasenvergleicher undSpannungsprfsysteme(kapazitive

Anzeigensysteme) frNennspannungen ber1 kV

6 Jahre auf Einhaltung der in denelektrotechnischen Regelnvorgegebenen Grenzwerte

Elektrofachkraft

Abb. 1.6: Prfungen fr Schutz- und Hilfsmittel


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Erkennen und Beurteilen einer nicht ordnungsgem durchgefhrten InstallationAn der folgenden, nicht vollstndigen Checkliste, soll eine nicht ordnungsgem durchgefhrteInstallation erkannt werden:

- Sind alle aktiven Teile durch Isolierung oder Abdeckung gegen direktes Berhren geschtzt?

- Weisen Isolierungen oder Abdeckungen z. B. von Steckdosen oder Schalter Beschdigungenauf?- Sind die Abdeckungen, z. B. von Steckdosen, Schalter oder Abzweigdosen ordnungsgem

befestigt?- Sind die Betriebsmittel fachgerecht befestigt?- Weisen Isolierungen von Leitungen, Kabel und Drhte Beschdigungen auf?- Sind die Betriebsmittel ausreichend gegen mgliche Einwirkungen von Feuchte und Staub

geschtzt?- Sind die berstrom- und Kurzschlussschutzeinrichtungen den Leiterquerschnitten und der

Strombelastbarkeit richtig zugeordnet?- Ist die Motorschutzeinrichtung, bezogen auf den Motor, richtig eingestellt?

- Ist die Leitung fr den verwendeten Zweck geeignet?- Weist die Leitung Beschdigungen oder Zeichen thermischer berbeanspruchung an ihrer

Isolierung auf?- Ist die Leitung ordnungsgem verlegt, fhrt sie ber scharfe Kanten, ist sie geknickt, ist sie

richtig befestigt, ist sie zugentlastet?- Sind die Abstnde von Wrme erzeugenden Betriebsmitteln gegenber entzndlichen Stoffen

ausreichend?- Sind die Betriebsmittel fr die Betriebssttten geeignet und zulssig?- Sind Leitungs- und Kabeldurchfhrungen fachgerecht abgedichtet?- Sind nicht benutzte Leitungseinfhrungen (z. B. von Abzweigdosen) verschlossen?- Sind die fr unterschiedliche Spannungen verwendeten Steckvorrichtungen unverwechselbar?- Sind die Leiter (Drhte) in den Verteilern einzeln auf Klemmen angeschlossen?- Sind die Anschluss- und Verbindungsstellen gegen Selbstlockern gesichert?- Sind die Schutzkontakte der Steckvorrichtungen nicht verbogen oder verschmutzt?- Sind die Leitungen ordnungsgem abgesichert?- Sind Schutzleiter und PEN- Leiter fr sich allein nicht schaltbar?- Sind die Leiter nicht verwechselt?- Ist der Hauptpotenzialausgleich wirksam hergestellt?- Stimmen Schaltplne mit dem tatschlichen Anlagenaufbau und der Stromkreiskennzeichnung

berein?- Sind die erforderlichen Einrichtungen zum Stillsetzen und Ausschalten (Not-Aus-

Einrichtungen), Verriegelungen, Schutzeinrichtungen, Melde- und Anzeigeeinrichtungenrichtig eingebaut und vollstndig?- Sind fr Anlagen und Rume, fr die besondere Schutzmanahmen gelten, diese auch

eingehalten worden?- Schaltet der RCD ab, wenn die Prftaste bettigt wird?

Erkennen und Beurteilen eines schadhaften ElektrogertesAn der folgenden, nicht vollstndigen Checkliste, soll ein schadhaftes Elektrogert erkannt werden:

- Sind alle aktiven Teile durch Isolierung oder Abdeckung gegen direktes Berhren geschtzt?

- Weisen Isolierungen oder Abdeckungen des Gertes Beschdigungen auf?- Sind die Abdeckungen ordnungsgem befestigt?- Weisen Isolierungen von Leitungen Beschdigungen auf?


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- Ist die Gerteleitung fr den verwendeten Zweck geeignet?- Weist die Leitung Beschdigungen oder Zeichen thermischer berbeanspruchung an ihrer

Isolierung auf?- Ist die Leitung richtig befestigt, ist sie zugentlastet?- Ist die Leitung, wenn erforderlich (z. B. bei Tauchpumpen) fachgerecht abgedichtet?- Ist das Gert ausreichend gegen mgliche Einwirkungen von Feuchte und Staub geschtzt?

- Ist das Gert stark verschmutzt oder verrostet?- Sind nicht benutzte Leitungseinfhrungen verschlossen?- Erfllt das Gert die Bedingungen des Schutzes gegen elektrischen Schlag unter

Fehlerbedingungen (Schutz bei indirektem Berhren), z. B. fr Schutzklasse II(Schutzisolierung), SELV (Schutzkleinspannung), Schutztrennung?

- Sind die fr unterschiedliche Spannungen verwendeten Steckvorrichtungen unverwechselbar?- Sind die Anschluss- und Verbindungsstellen gegen Selbstlockern gesichert?- Ist der Schutzleiter an die dafr besonders gekennzeichnete Klemme angeschlossen?- Sind die Schutzkontakte des Steckers nicht verbogen oder verschmutzt?- Sind die Leiter nicht verwechselt?

Prfungen der Schutzmanahmen bei indirektem BerhrenVor der Inbetriebnahme ist vom Errichter festzustellen, ob die gefordertenSchutzmanahmen bei indirektem Berhren richtig angewendet worden sind.Die dazu notwendigen Prfungen umfassen:- Besichtigung- Erprobung- MessungIm Einzelfall sind besondere Festlegungen auch in VDE 0100 sowie z. B. inVDE 0107, 0108, 0113 zu bercksichtigen.

EINE FUNKTIONSKONTROLLE DARF IN JEDEM FALL ERST NACHDEM PRFEN DER SCHUTZMANAHMEN VORGENOMMEN WERDEN!

BesichtigungDie Besichtigung geniet Vorrang vor allen anderen Prfungen und kann nicht ernstgenug genommen werden.Schon bei der Errichtung einer elektrischen Anlage muss laufend in gewissenArbeitsabschnitten eine Besichtigung erfolgen. Dies gilt insbesondere fr das richtigeAnschlieen des Schutzleiters und das Kennzeichnen der Anschlussstelle und die richtigeAuswahl der Schutzeinrichtungen.

Wenn die elektrische Anlage fertig errichtet ist, ist eine Besichtigung nur noch bedingtmglich und wrde zu einer teilweisen Demontage fhren, was Anlass fr zustzlicheFehlerquellen sein kann.

ErprobungDie Erprobung besteht in der Besttigung der Prfeinrichtungen von- FI-Schutzschaltern,- FU-Schutzschaltern,- Isolationsberwachungsgerten.

DURCH DIE ERPROBUNG WIRD NUR DIE FUNKTION DERSCHUTZEINRICHTUNG BERPRFT! NIEMALS DIESCHUTZMANAHME!


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MessungDurch Messungen mssen die Werte ermittelt werden, die eine Beurteilung derWirksamkeit der Schutzmanahmen ermglichen. Beim Messen drfen keine Unfall- oderBrandgefahren entstehen.Es mssen Messgerte verwendet werden- deren Ausgangsspannung bei 10 mA Belastung die zulssige Berhrungsspannung

von 50 V bzw. 25 V nicht berschreiten oder- die bei berschreiten der zulssigen Berhrungsspannung nach hchstens 0,2 sselbstttig abschalten oder

- bei denen die Messung mit einem so hochohmigen Messkreis begonnen werden kann,dass der Messstrom hchstens 10 mA betrgt. Erst wenn festgestellt worden ist, dassdie zulssige Berhrungsspannung nicht berschritten wird, darf die Prfung mitniedrigen Prfwiderstnden fortgesetzt werden.

Messgerte nach VDE 0413 erfllen diese Forderungen.

WiederholungsprfungenElektrische Anlagen sind in angemessenen Zeitrumen erneut zu prfen. Der Umfang der

Prfungen darf je nach Bedarf und nach den rtlichen Verhltnissen dann auf Stichprobenbeschrnkt werden, wenn dadurch eine Beurteilung des ordnungsgemen Zustandesmglich ist (siehe auch VDE 0105, BGV A 2).

Im Allgemeinen werden durch eine Besichtigung, vor allem der kritischen Anlagenteile,Mngel gefunden. Besondere Aufmerksamkeit ist erforderlich fr:

- Provisorische Leitungen (Unfall-, Brandgefahr)- Steckdosen (verschmort?)- Defekte oder fehlende Abdeckungen (Schutz gegen direktes Berhren aktiver Teile)- Sicherungen (geflickt? Brandgefahr)- LS-Schalter und FI-Schalter (berbrckt? Unfall-, Brandgefahr)- lose Klemmverbindungen (PE-Leiterunterbrechung)- die Zuordnung der berstromschutzorgane zu den Leiterquerschnitten (nderung

vorgenommen?)- die nderung der Raumart (Ist die vorhandene Installation noch zulssig?).

Messungen der angewendeten Schutzmanahmen brauchen unter Umstnden nicht wiederholt zuwerden, wenn sich die bei der Errichtung vorhandenen Voraussetzungen nicht wesentlich genderthaben.Bei der Messung des Isolationswiderstandes ist oft die Messung Leiter gegen Leiter kaum oder gar

nicht mglich. Hier kann es gengen, alle Leiter parallel zu schalten und gemeinsam gegen Erdebzw. PE-Leiter zu messen. Dabei knnen auch die Verbrauchsmittel angeschlossen bleiben. Nurwenn der Messwert nicht ausreichend ist, muss die Anlage aufgetrennt und durch Einzelmessungendas fehlerhafte Teil ermittelt werden.

Verantwortungsbereiche beim Arbeiten unter SpannungDer Unternehmer

- trifft die Grundentscheidung fr das Arbeiten unter Spannung,- klrt die zwingenden Grnde,- erstellt die Betriebsanweisung fr das Arbeiten unter Spannung,

- ernennt Anlagenverantwortliche,- lsst Elektrofachkrfte ausbilden,- stellt die Ausrstung zur Verfgung.


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Der Anlagenverantwortliche- entscheidet im Einzelfall, ob ein zwingender Grund zutrifft,- erteilt die Anweisung zum Arbeiten unter Spannung,- whlt geeignete Elektrofachkrfte aus,- berwacht die Arbeiten.

Der Arbeitsverantwortliche- entscheidet vor Ort, ob Arbeiten unter Spannung durchfhrbar sind,- nimmt die Prfung der Ausrstung vor,- fhrt die Arbeiten sicher und fachgerecht aus.

Organisatorische Manahmen beim Arbeiten unter Spannung1. Arbeitsvorbereitung

Es sind alle elektrischen und anderen Sicherheitsaspekte zu bercksichtigen. Frkomplexe Arbeiten ist eine rechtzeitige schriftliche Vorbereitung erforderlich.

2. Manahmen des AnlagenverantwortlichenEr ist verantwortlich, dass der sichere Zustand an der Arbeitstelle hergestellt wird.Er schafft geeignete Kommunikationsverbindungen zwischen Arbeitsstelle undLeitstelle.

3. Manahmen des ArbeitsverantwortlichenEr informiert den Anlagenverantwortlichen ber Art und Ort der Arbeit. Er unterweist dasPersonal ber Art und Umfang der Arbeiten, Sicherheitsmanahmen sowie den Umgangmit Werkzeug und Hilfsmitteln. Er hat die Umgebungsbedingungen an der Arbeitsstellezu bercksichtigen und erteilt die Freigabe zur Arbeit. Nach Abschluss der Arbeiten undauch bei Unterbrechung der Arbeiten treffen aller Sicherheitsmanahmen und Informationan den Anlagenverantwortlichen.


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Abb. 1.7: Prfprotokoll fr instandgesetzte Gerte


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Abb. 1.8: Prfprotokoll fr elektrische Anlagen


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Abb. 1.9: Prfprotokoll fr Erstprfungen nach DIN VDE 0100, Teil 610


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Abb. 1.10: Prfprotokoll zur Funktionsprfung von Drehstromantrieben mit 1 Drehrichtung


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Abb. 1.11: Prfprotokoll zur Funktionsprfung von Drehstromantrieben mit 2 Drehrichtungen


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Abb. 1.12: Prfprotokoll fr wiederkehrende berprfungen der Wasserspeichereinrichtung


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Abb. 1.13: Prfprotokoll Abwasserbetrieb - Labor


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Abb. 1.14: Prfprotokoll Abwasserbetrieb - Filtration


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Abb. 1.15: Prfprotokoll Abwasserbetrieb - Einlaufgruppe


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1.7 Prinzip der dreifachen Sicherheit

Wenn man rckblickend die Geschichte der Elektrotechnik betrachtet, so war die ersteSicherheitsmanahme gegen den Elektrounfall die Verhinderung der Gefahren, die durch diedirekte Berhrung unter Spannung stehender Teile (aktive Teile) gegenber der Erde oder vonaktiven Teilen mit verschiedenen Potentialen entstehen.

Dieser Schutz gegen direktes Berhren wird erreicht durch Basisisolierung, Abdeckungen oderUmhllungen sowie Hindernisse oder Abstand.Aber dieser Basisschutz alleine konnte wie man bald erkannte - Elektrounflle nicht verhindern.Alterungserscheinungen sowie mechanische, thermische oder chemische Beanspruchungen fhrenzum Versagen des Basisschutzes. Dadurch knnen einerseits durch Beschdigung uererIsolierungen oder bei fehlenden Abdeckungen aktive Teile direkt berhrbar werden oder anderseitsdurch Isolationsfehler der Basisisolierung im Innern des Gertes uere leitfhige TeileFehlerspannungen annehmen. Die beiden Flle sollten streng von einander unterschieden werden.

Fall 1Direkt berhrbare aktive Teile, wie blanke Klemmen oder Leitungen mit beschdigter Isolierhlle,sind sichtbar und die Gefahr ist damit erkennbar.Fall 2Tritt dagegen im Innern des Gertes ein Fehler der Basisisolierung auf, z. B. ein Durchschlag odereine Kriechwegbildung, so ist nicht erkennbar, dass berhrbare Teile unter Spannung stehen. Imersten Fall kann man sich vor dem Fehler schtzen, indem man den sichtbaren Schaden behebt, alsodas Gert repariert. Im zweiten Fall mssen Manahmen getroffen werden, dass entweder bei einemFehler der Basisisolierung uere leitfhige Teile keine gefhrlichen Fehlerspannungen annehmen(kleinere Spannung, Schutzisolierung, oder Schutztrennung) oder dass eine automatischeAbschaltung des fehlerhaften Gertes erfolgt.

Der Fehlerschutz im weitesten Sinne besteht also in der Sorgfalt beim Umgang mit elektrischenGerten und der Reparatur sichtbarer Schden sowie in den Schutzmanahmen bei indirektemBerhren, um auch gegen die nicht erkennbaren Gefahren zu schtzen.

Wenn man also den Basisschutz als erste und wichtigste Manahme gegen gefhrlicheBerhrungsstrme ansieht, dann bildet der Fehlerschutz die zweite Barriere gegen den Tod durchElektrizitt. Als Fehlerschutz im engeren Sinne sind dann die klassischen Schutzmanahmen beiindirekten Berhren anzusehen.Die Erfahrung hat gezeigt, dass auch der Fehlerschutz versagen kann. Schutzleiter knnen brechenoder verwechselt werden. Abdeckungen fehlen, aktive Teile sind zugnglich.

Auch die Schutzisolierung kann versagen, oder Gerte fallen in die Badewanne. Es handelt sichhufig um Fehlerereignisse, bei denen der Fehlerschutz nicht wirksam werden kann, z. B. wenn dergefhrliche Berhrungsstrom nicht ausreicht, den fehlerhaften Stromkreis rechtzeitig zuunterbrechen. In solchen Fllen kann eine dritte Schutzebene wirksam werden, die Fehlerstrmeunterbricht oder auf ungefhrliche Werte begrenzen.Die Fehlerstromschutzschaltertechnik (RCD) ermglicht es, auch dann noch zu schtzen, wenn diezweite Barriere gegen Elektrounflle zusammengebrochen ist. Durch den Zusatzschutz mit demFehlerstrom Schalter kleiner als 30 mA kann eine dritte Ebene gegen den Stromtod aufgebautwerden. Damit entsteht ein kaskadenfrmiges System der dreifachen Sicherheit mit hchstemSchutzwert. Man kann den Begriff des Zusatzschutzes erweitern, wenn man ihn ganz allgemein alseine Manahme ansieht, die den Schutz gegen gefhrliche Berhrungsstrme erhht und Gefahrenverringert, die entstehen knnen, wenn der Fehlerschutz und /oder der Basisschutz versagen. Auchder Potentialausgleich setzt die Berhrungsgefahr herab und zwar auch dann, wenn der


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Fehlerschutz versagt. Dies gilt auch bei isolierenden Bden und Wnden, nicht Wasser-, Heizungs-,oder Ablaufrohren.

Hinweis zum Blitzschutz und Potentialausgleich:Aufgrund des Umfanges wird dieses Thema hier nicht weiter behandelt. In der Regel werdenentsprechende Arbeiten von Fachfirmen ausgefhrt.

DefinitionenSchutz gegen direktes Berhren / BasisschutzSchutz von Personen und Tieren vor Gefahren durch den elektrischen Strom, die sich aus einerBerhrung mit aktiven Teilen elektrischer Betriebsmittel ergeben. Es kann sich um einenvollstndigen Schutz oder teilweisen Schutz handeln.Der vollstndige Schutz ist fr elektrische Betriebsmittel und Anlagen, die von elektrotechnischenLaien benutzt bzw. betrieben werden, zwingend vorgeschrieben. Bei teilweisem Schutz besteht nurein Schutz gegen zuflliges Berhren, z. B. in abgeschlossenen elektrischen Betriebssttten. Beieinem kaskadenfrmigen Aufbau des Schutzes gegen gefhrliche Berhrungsstrme kann derBasisschutz auch als erste Schutzmanahme bezeichnet werden.

Schutz bei indirektem Berhren / FehlerschutzSchutz von Personen und Tieren vor Gefahren, die sich im Fehlerfall (Versagen derBasisisolierung) aus einer Berhrung mit Krpern oder fremden leitfhigen Teilen ergeben knnen(zweite Schutzebene bei kaskadenfrmigem Aufbau der Schutzmanahmen).

ZusatzschutzErgnzende Manahmen zum Schutz gegen gefhrliche Berhrungsstrme, wenn der Basisschutzund/oder der Fehlerschutz versagen oder aufgrund der Fehlersituation nicht schtzen knnen. (dritteSchutzebene).

1.8 Konzept des Elektroschutzes: Die Stufe 1(DIN VDE 0100-410)

Bezeichnung Anlagenschutz Gerteschutz

1.

StufeBasisschutz

Manahmen zum Schutz gegendirektes Berhren aktiver Teile

Schutzart

Fr den Berhrungs- undFremdkrperschutz

2.Stufe

Fehlerschutz Manahmen zum Schutz beiindirektem Berhren aktiver Teile Schutzklasse

3.

StufeZusatzschutz

Manahmen zum Schutz bei direktem Berhren aktiver Teile,z. B. Fehlerstromschutzeinrichtung mit Nennfehlerstrom

30 mA

Abb. 1.16: Stufe 1 des Elektroschutzes


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Schutz gegen direktes BerhrenAnlagenschutz

o Basisisolierungo Abdeckungeno Umhllungeno Hindernisse

o Abstand (Gre des Abstands ist abhngig von der Spannung)

Gerteschutzo Schutzarten fr den Berhrungs- und Fremdkrperschutz

Die BasisisolierungBei der Basisisolierung sind die aktiven Teile vollstndig von einer Isolierung umgeben, die nurdurch Zerstrung oder mit einem Werkzeug entfernt werden kann. Neben der Basisisolierung gibtes noch die Betriebsisolierung. Sie sorgt fr den ordnungsgemen Schutz eines elektrischenBetriebsmittels und muss nicht identisch mit der Basisisolierung sein.Die Basisisolierung muss bei fabrikfertigen Betriebsmitteln den jeweiligen gltigen Normen

entsprechen. Bei der Errichtung elektrischer Anlagen muss die Basisisolierung zum Schutz gegendirektes Berhren den auftretenden elektrischen, mechanischen, thermischen und chemischenBeanspruchungen gewachsen sein. Anstriche, Farbauftrge oder Beschichtungen sind in der Regelkein ausreichender Schutz. Mglich sind aber den Normen entsprechende Kriech- und Luftstreckenzwischen aktiven und ueren leitfhigen Teilen als Basisisolierung.

Die Abdeckung und UmhllungAuch mit der Abdeckung oder Umhllung kann das Berhren aktiver Teile verhindert werden.Dabei sind einige Voraussetzungen zu beachten. Die Abdeckung oder Umhllung muss derSchutzart IP 2X gegen das Eindringen von Fremdkrpern entsprechen. Bei leicht zugnglichenhorizontalen oberen Flchen der Abdeckung oder Umhllung ist mindestens die Schutzart IP 4Xvorzuschreiben. Die Abdeckungen mssen sicher befestigt sein. Das Entfernen der Abdeckung oderUmhllung darf nur mglich sein

- mit Schlsseln oder Werkzeugen- nach dem Ausschalten der Stromversorgung.

Das erneute Einschalten darf erst nach Wiederanbringung der Abdeckung oder Umhllung mglichsein.

Teilweiser Schutz - Schutz durch Hindernisse und durch AbstandEs handelt sich nur um einen teilweisen Schutz, der das unbeabsichtigte Berhren aktiver Teile

verhindern soll. Ein bewusstes Umgehen der Hindernisse kann nicht verhindert werden.Hindernisse knnen, z. B. Gelnder oder Absperrgitter sein. Im Handbereich drfen keinegleichzeitig berhrbaren Teile (Abstand 2,5 m) mit unterschiedlichem Potential vorhanden sein. DieGrenzen des Handbereichs liegen bei 1,25 m ab Hindernis und in 2,5 m Hhe. Der Schutz durchHindernis und Abstand ist in Deutschland nur in abgeschlossenen elektrischen Betriebsstttenerlaubt.

SchutzartenAuer dem nach VDE geforderten Schutz beim indirekten Berhren wird auch ein Schutz gegendirektes Berhren gefordert, das heit, es muss sichergestellt sein, dass der Mensch z. B.spannungsfhrende Teile in einer Steckdose nicht mit der Hand berhren kann. Teilweise muss

auch ein Schutz gegen das Eindringen von Fremdkrpern und Wasser gewhrleistet sein. Um dieseForderungen zu erfllen, sind Schutzarten entwickelt worden. Nach VDE wird die Schutzart durchein Bildzeichen angegeben. Nach DIN 40050 wird die Schutzart durch die Buchstaben IP und eine


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Kennziffer ausgedrckt, wobei die erste Zahl den Berhrungsschutz und die zweite Zahl denWasserschutz kennzeichnet.

Abb. 1.17: Schutzarten


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Schutzarten elektrischer Betriebsmittel nach DIN 40050

ErsteZiffer

Schutzgrad:Berhrungs- und Fremdkrperschutz

ZweiteZiffer

Schutzgrad:Wasserschutz

0 Kein besonderer Schutz Kein besonderer Schutz

1 Schutz gegen Eindringen festerFremdkrper mit > 50 mm Schutz gegen senkrecht tropfendes Wasser.

2 Schutz gegen Eindringen fester Fremd-

Schutz gegen senkrecht tropfendes Wasser,Betriebsmittel bis 15 gekippt.

krper mit > 12 mm Schutz gegen Sprhwasser bis zu einemWinkel von 60 zur Senkrechten.

3 Schutz gegen Eindringen festerFremdkrper mit > 2,5 mm

Schutz gegen Spritzwasser aus allenRichtungen..

4 Schutz gegen Eindringen fester Fremd- Schutz gegen Strahlwasser (Dse) aus allen

Richtungen.

krper mit > 1 mm Schutz gegen starken Wasserstrahl oderschwere See.

5 Schutz gegen Schdliche Staubablagerung

(staubgeschtzt). VollstndigerBerhrungsschutz.

Schutz gegen Wasser bei Eintauchen des

Betriebsmittels unter Druck- undZeitbedingungen.

6 Schutz gegen Eindringen von Staub(staubdicht). VollstndigerBerhrungsschutz.

Schutz gegen Wasser bei dauerndemUntertauchen des Betriebsmittels.

Abb. 1.18: Schutzarten von Motoren


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1.9 Konzept des Elektroschutzes: Die Stufe 2(DIN VDE 0100-410)

Bezeichnung Anlagenschutz Gerteschutz

1.Stufe

Basisschutz Manahmen zum Schutz gegendirektes Berhren aktiver Teile SchutzartFr den Berhrungs- undFremdkrperschutz

2.

Stufe

Fehlerschutz Manahmen zum Schutz beiindirektem Berhren aktiver Teile

Schutzklasse

3.

StufeZusatzschutz

Manahmen zum Schutz bei direktem Berhren aktiver Teile,z. B. Fehlerstromschutzeinrichtung mit Nennfehlerstrom

30 mA

Abb. 1.19: Stufe 2 des ElektroschutzesSchutz gegen indirektes Berhren

Anlagenschutzo Schutz durch Abschaltungo Schutzisolierungo Schutz durch nicht leitende Rumeo Schutz durch erdfreien, rtlichen Potentialausgleicho Schutztrennung

Gerteschutzo Schutzklasse 1 Gerte mit Schutzleiteranschlusso Schutzklasse 2 Gerte mit Schutzisolierungo Schutzklasse 3 Schutzkleinspannung

NetzformenKenngren der Netze sind:- Art und Zahl der aktiven Leiter der Einspeisung- Art der ErdverbindungenDie Abbildungen 1.20 bis 1.23 sind Beispiele fr bliche Drehstromnetze. Dieverwendeten Kurzzeichen haben folgende Bedeutung:

Erster Buchstabe Erdungsverhltnisse der StromquelleT direkte Erdung eines PunktesI entweder Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder Verbindung eines Punktes

mit Erde ber eine Impedanz

Zweiter Buchstabe Erdungsverhltnisse der Krper der elektrischen AnlageT Krper direkt geerdet, unabhngig von der etwa bestehenden Erdung eines

Punktes der StromquelleN Krper direkt mit dem Betriebserder verbunden (in Wechselstromnetzen ist der

geerdete Punkt im Allgemeinen der Sternpunkt)

Weitere Buchstaben Anordnung des Neutralleiters und des Schutzleiters im TN-NetzS Neutralleiter und Schutzleiterfunktionen durch getrennte LeiterC Neutralleiter und Schutzleiterfunktionen kombiniert in einem Leiter


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Weitere KennzeichnungenKennzeichnungArt des Leiters

alphanumerisch durch SchaltzeichenAuenleiter 1 L1Auenleiter 2 L2

Auenleiter 3 L3Wechselstromnetz

Mittelleiter NPositiv L+

Negativ L-GleichstromnetzMittelleiter M

+

Schutzleiter PEMittelleiter mit Schutzfunktion

(Nulleiter)PEN

Abb. 1.20: Kennzeichnungen

TN-Netz (bisher Nullung)

In TN-Netzen ist ein Punkt direkt geerdet (Betriebserder); die Krper der elektrischenAnlage sind ber Schutzleiter bzw. PEN-Leiter mit diesem Punkt verbunden.Drei Arten von TN-Netzen sind entsprechend der Anordnung der Neutralleiter und derSchutzleiter zu unterscheiden:

TN-S-Netz - Getrennte Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Netz.

Abb. 1.21: Schaltplan TN-S-Netz

TN-C-S-Netz - In einem Teil des Netzes sind die Funktionen des Neutralleiters und desSchutzleiters in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter,

zusammengefasst.

Abb. 1.22: Schaltplan TN-C-S-Netz


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TN-C-Netz - Neutralleiter- und Schutzleiterfunktionen sind im gesamten Netz ineinem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter, zusammengefasst.

Abb. 1.23: Schaltplan TN-C-Netz

TT-Netz (bisher Schutzerdung)Im TT-Netz ist ein Punkt direkt geerdet (Betriebserder); die Krper der elektrischen

Anlage sind mit Erdern verbunden, die vom Betriebserder getrennt sind.

Abb. 1.24: Schaltplan TT-Netz

Das TN SystemDie Schutzmanahmen im TN- System beruhen auf folgender Grundidee:Jeder Fehlerstrom wird ber eine Leitung und nicht ber das Erdreich zur Spannungsquellezurckgefhrt. Ein Krperschluss wird somit zu einem Kurzschluss mit entsprechend hohemFehlerstrom. Dadurch knnen in den meisten Fllen so einfache Schutzeinrichtungen, wie

Sicherungen oder Leitungsschutzschalter, die Aufgabe bernehmen, das fehlerhafte Betriebsmittelabzuschalten. Gleichzeitig wird durch entsprechende Manahmen im Verteilungsnetz sichergestellt,dass von dort keine gefhrlichen Fehlerspannungen in die Verbraucheranlage bertragen werden.Schutzmanahmen durch automatische Abschaltung der Stromversorgung im TN-C bzw. imTN-C-S System entsprechen der frheren Schutzmanahme Nullung.


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TN-C

TN-C-S

TN-S

Abb. 1.25: TN-System

Der Fehlerschutz in TN SystemenBeim Fehlerschutz in elektrischen Verteilungsanlagen kann folgendes ablaufen: Tritt z. B. imTN Netz ein erster Fehler auf, fliet ein Fehlerstrom, der bei einem gefhrlichen Wert ber eineberstromschutzeinrichtung eine automatische Abschaltung des fehlerbehafteten Stromkreises

bewirken muss. Damit ist gewhrleistet, dass eine Gefahr fr Menschen, Tiere und Sachwerteabgewendet wird.

Krper- und Erdschlsse im TN NetzDie Krper der zu schtzenden elektrischen Betriebsmittel sind ber den Schutzleiter PE mit demgeerdeten Neutralleiter N des TN Systems verbunden, wobei der Neutralleiter und derSchutzleiter in einem PEN Leiter zusammengefasst sein knnen. Im fehlerfreien Zustand tritt keinFehlerstrom auf.

Im Fehlerfall, dass heit bei einem Schluss zwischen einem Auenleiter L1, L2 oder L3 und einemKrper, bildet sich eine Fehlerschleife und es fliet ein Fehlerstrom. Fr die Hhe des Fehlerstromssind die Impedanz (Schleifenwiderstand) der Fehlerschleife und die anliegende Spannung, in derRegel die Netzspannung zwischen Auenleiter und Neutralleiter 230 Volt magebend.Die gesamte Impedanz der Fehlerschleife setzt sich zusammen aus den Teilimpedanzen- des vorgelagerten Netzes- des Verteilungstransformators- des Auenleiters bis zur Fehlerschleife- des Fehlers- des PEN-Leiters bzw. Schutzleiters PE mit den parallelgeschalteten Betriebserdungen und

Verbrauchserdungen.


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Die Spannungen im FehlerfallIm Fehlerstromkreis tritt aufgrund des Fehlerstroms an den Teilimpedanzen ein Spannungsfall auf.Dieser Spannungsfall fhrt zu einer Fehlerspannung zwischen Krper und Erde. Gleichzeitig stehtam Krper gegenber der Standflche eine Berhrungsspannung an, die den zulssigen Wert von50 Volt nicht bersteigen soll. Ist dies der Fall soll der Fehlerstromkreis innerhalb krzester Zeitdurch eine berstromschutzeinrichtung abgeschaltet werden. Dies kann allerdings nur geschehen,

wenn der Fehlerstrom wenigstens so gro ist wie der Abschaltstrom der Schutzeinrichtung.

Die AbschaltbedingungenDie Abschaltung des Fehlerstroms erfolgt in der Regel durch Schmelzsicherungen oderLeitungsschutzschalter. Fr die Schmelzsicherungen oder Leitungsschutzschalter ist in Deutschlandder 1,6-fache Nennstrom (groer Prfstrom) als Ausschaltstrom in Verteilungsnetzen, d. h. inKabel- und Freileitungsnetzen einschlielich der Hausanschlussksten und fr berstrom-Schutzeinrichtungen in der Haupt- bzw. Steigleitung genormt. Verlangt wird eine maximaleAusschaltzeit in Verbraucheranlagen mit einer Spannung von 230 Volt gegen Erde von

- 0,4 s fr Betriebsmittel, die whrend des Betriebs in der Hand gehalten werden, und frSteckdosenstromkreise;

- 5 s in allen anderen Stromkreisen.In Verteilungsnetzen ist keine bestimmte Ausschaltzeit vorgegeben.In der Praxis wird verlangt, dass in Verteilungsnetzen der Schleifenwiderstand so gering ist, dass

bei einem Kurzschluss mit einem Z (Scheinwiderstand) von 0 Ohm an den Enden der Netzauslufermindestens der Abschaltstrom fliet. Entsprechend dieser Forderung sind die Leitungsquerschnitteund die berstromschutzeinrichtungen zu whlen.

Abb. 1.26: Krperschluss in einem TN-System, Fehlerspannung und Fehlerstrom

Das TT-SystemDer Fehlerschutz im TT SystemAuch beim TT System erfolgt wie beim TN System eine automatische Abschaltung desfehlerbehafteten Stromkreises, sobald an einem Krper eine unzulssige hohe BerhrungsspannunganliegtIm TT Netz sind alle Krper der zu schtzenden elektrischen Betriebsmittel ber den SchutzleiterPE mit Erde verbunden. Der Neutralleiter N des Netzes ist ber Betriebserder niederohmig geerdet.Die Erder der Verbraucheranlagen mssen auerhalb des Einflussbereiches der Betriebserden desVerteilungsnetzes liegen. Diese Forderung kann in der Praxis Probleme bereiten. Bei einemKrperschluss bildet sich eine Fehlerschleife ber das vorgelagerte Netz, die Auenleiter, den

Krperschluss, die Anlagenerdungen und die Betriebserdungen. Bei einem Erdschluss einesAuenleiters oder eines sonstigen spannungsfhrenden aktiven Teils fliet der Fehlerstrom direktber den Erdschluss und die Betriebserder.


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Die AbschaltbedingungenEs ist in der Praxis nicht immer einfach, den Erdungswiderstand der Anlagenerdungen gering zuhalten. Bei Verwendung von berstromschutzeinrichtungen zum automatischen Abschalten desFehlerstromkreises knnte bei hheren Erdungswiderstnden wegen der hohen Abschaltstrme sehrschnell die zulssige Berhrungsspannung berschritten werden.Um die Ausschaltbedingungen einzuhalten, werden in der Praxis beim TT-System

Fehlerstromschutzeinrichtungen zur automatischen Abschaltung verwendet.Bei Fehlerstromschutzschaltern ist der Fehlerstrom, der eine automatische Abschaltung auslst, mitz. B. 30 mA sehr gering. Das hat zur Folge, dass die Fehlerspannung auch bei hohenErdungswiderstnden gering ist.

Abb. 1.27: Fehlerschutz im TT-System

Der Schutz bei indirektem Berhren im TT-SystemSchutz bei indirekten Berhren bedeutet Schutz von Personen oder Tieren bei Krperschlssen. DasKrzel TT steht fr das lateinische Wort Terra (die Erde) und kennzeichnet eines von drei

Netzsystemen, in denen unterschiedliche Anforderungen im Zusammenhang mit dem

automatischen Abschalten im Fehlerfall zu beachten sind. Im TT-System wird der Fehlerstromkreisber eine zweifache Erdung geschlossen, erstens ber die Erdung des Sternpunkts der Stromquelleund zweitens ber die Erdung der leitfhigen Krper (Gehuse) der angeschlossenen elektrischenBetriebsmittel.

Abb. 1.28: Der Schutz bei indirektem Berhren im TT-System


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Die Abbildung 1.28 zeigt das Prinzip eines entsprechenden Netzaufbaus. Darin ist c dieSternpunkterde der Stromquelle, auch Betriebserdung genannt und b die rtliche Erdung derleitfhigen Krper, der ber die Hausinstallation versorgten Verbrauchsmittel. Krper vonBetriebsmitteln, die gleichzeitig berhrbar sind oder aus einem gemeinsamen Stromkreis versorgtwerden, mssen am gleichen Erder angeschlossen sein. Innerhalb einer Anlage (Hausinstallation)

darf folglich nur eine Erdungsanlage betrieben werden. In Neubauten ist dies der Gebude-Fundamenterder.Schutz- (PE) und Neutralleiter (N) des Netzes drfen im Gegensatz zu dem in der Praxis hufigeranzutreffenden TN-System an keiner Stelle elektrisch leitend verbunden sein

Im TT-System ist es unzulssig, Schutz und Neutralleiterfunktion miteinander zukombinieren.

Hier fehlt die fr TN-Systeme typische Verbindung zwischen der Potentialausgleichsschiene desHauptpotentialausgleichs und der N (PEN) Schiene im Hausanschlusskasten. Der Netzbetreiberkann (oder will) die fr den Fall eines Krperschlusses geltenden besonderen Betriebsbedingungen

fr den N-Leiter nicht gewhrleisten. In Netzen der ffentlichen Stromversorgung gilt dies frGegenden, die ber lange Ausluferleitungen oder Freileitungsstrecken versorgt werden oder / undin gebirgiger Umgebung (und mit deshalb schwierigen Erdungsmglichkeiten) liegen. VorErrichtung einer neuen Hausinstallation ist deshalb von beauftragten Elektroinstallationsbetrieben

bei der zustndigen Dienststelle des Energieversorgungsunternehmens (EVU) unter anderem zuklren, ob es sich bei dem einspeisenden Netz um ein TT- oder TN System handelt.

Elektrische Anforderungen an den ErderIm TT-System hat ein Krperschluss an einem Betriebsmittel einen Fehlerstrom I f durch dasErdreich (Erdschlussstrom) zur Folge. Er wird an der Fehlerstelle a vom Schutzleiter desBetriebsmittels bernommen, ber den PE zum Hauptpotentialausgleich der Anlage gefhrt undber dessen Erdung in das Erdreich geleitet. Von der Sternpunkterdung wird der Strom aus demErdreich wieder aufgenommen und zur Stromquelle zurckgefhrt. Der Fehlerstromkreis ist damitber die beiden Erdverbindungen durch das dazwischenliegende Erdreich geschlossen. DieSternpunkterdung ist Angelegenheit des Netzbetreibers. Die Herstellung der Schutzleitererdung flltdagegen in die Zustndigkeit des mit der Herstellung der Hausinstallation beauftragtenElektroinstallationsbetriebs. Der bergangswiderstand des Schutzleiters zum Erdreich sollmglichst klein sein (Erdungswiderstand RA) und beim Auftreten eines Krperschlusses folgendeBedingungen gewhrleisten: Der auftretende Spannungsfall als Folge des Erdschlussstroms IF darfden Wert UL = 50 V (inAusnahmefllen 25 V) nicht berschreiten;Wird dieser Grenzwert aber berschritten, so muss die der Fehlerstelle vorgeschaltet nchstliegende

Abschalteinrichtung innerhalb von 5 s automatisch ansprechen.Der zulssige Erdu

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