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Titelgrau belassen! Leere Vorlage 9. Rheinsberger Fachtagung Normgerechte Prüfung der Ladeinfrastruktur von Elektrostraßenfahrzeuge

Titelgrau belassen! 9. Rheinsberger Fachtagung ... · Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 •4 Eine Ladestation muss abhängig vom Aufstellort und den möglichen Lademodi

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Titelgrau belassen

Leere Vorlage

9 Rheinsberger Fachtagung

Normgerechte Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

von Elektrostraszligenfahrzeuge

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull2

E-Mobility

Anforderungen an eine E-Ladestationen

Ladebetriebsarten nach IEC DIN EN 61851-1 VDE 0122-1

Problematik Gleichfehlerstroumlme

Pruumlfen der Betriebszustaumlnde

nach IEC DIN EN 61851-1 VDE 0122-1

Inbetriebnahmepruumlfung nach DIN VDE 0100-600

Wiederholungspruumlfung nach DIN VDE 0105-100

Pruumlfung der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln nach

DIN VDE 0701-0702

Uumlbersicht - Leitfaden

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull3

Ladestation (Stromversorgungseinrichtung fuumlr das Elektrofahrzeug)

E-Mobility

Eine Ladestation ist ein zum Laden von Elektrofahrzeugen

vorgesehenes Betriebsmittel gemaumlszlig IEC 61851 das als

wesentliche Elemente die Steckvorrichtung einen

Leitungsschutz eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) einen Leistungsschalter sowie eine Sicherheits-

Kommunikationseinrichtung (PWM) enthaumllt Abhaumlngig

vom Einsatzort koumlnnen ggf noch weitere Funktions-

einheiten wie Netzanschluss und Zaumlhlung hinzukommen

Quelle Gemeinsame Geschaumlftsstelle Elektromobilitaumlt der Bundesregierung (GGEMO)

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull4

Eine Ladestation muss abhaumlngig vom Aufstellort und den moumlglichen Lademodi

unterschiedliche Kombinationen von Funktionen und Anforderungen unterstuumltzen

Anforderungen an eine Ladestationen

E-Mobility

5 Mehrwertdienste

Handlungsbedarf bei

Rahmenbedingungen

1 Energiefluss

Bereitstellung

Lastmanagement (Smart Grid)

Ruumlckspeisung

2 SteuerungSicherheit

Pilotsignal

Steckerverriegelung

Trennen Schalten und Schuumltzen

3 Kommunikation

Zugangsberechtigung

Abrechnung (bdquometeringldquo)

Nutzungs-Interface

Ruumlckspeisung

Lastmanagement (Smart Grid)

4 Barrierefreiheit

die entsprechenden Normen

sind zu beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull5

Ladefunktionen eines Elektrofahrzeuges

E-Mobility

Ladefunktionen

AC-Laden mit Stroumlmen bis zu 16 A (bdquoNormalladungldquo)

Schnellladen AC DC

kabelgebunden oder induktiv

mit oder ohne Kommunikationspfad zur separaten Abrechnung

mit oder ohne Kommunikationspfad zur Verhandlung des Stromtarifs

mit oder ohne LastmanagementNetzdienstleistungen (lokal Smart Grid)

Moumlglichkeit der Netzruumlckspeisung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull2

E-Mobility

Anforderungen an eine E-Ladestationen

Ladebetriebsarten nach IEC DIN EN 61851-1 VDE 0122-1

Problematik Gleichfehlerstroumlme

Pruumlfen der Betriebszustaumlnde

nach IEC DIN EN 61851-1 VDE 0122-1

Inbetriebnahmepruumlfung nach DIN VDE 0100-600

Wiederholungspruumlfung nach DIN VDE 0105-100

Pruumlfung der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln nach

DIN VDE 0701-0702

Uumlbersicht - Leitfaden

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull3

Ladestation (Stromversorgungseinrichtung fuumlr das Elektrofahrzeug)

E-Mobility

Eine Ladestation ist ein zum Laden von Elektrofahrzeugen

vorgesehenes Betriebsmittel gemaumlszlig IEC 61851 das als

wesentliche Elemente die Steckvorrichtung einen

Leitungsschutz eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) einen Leistungsschalter sowie eine Sicherheits-

Kommunikationseinrichtung (PWM) enthaumllt Abhaumlngig

vom Einsatzort koumlnnen ggf noch weitere Funktions-

einheiten wie Netzanschluss und Zaumlhlung hinzukommen

Quelle Gemeinsame Geschaumlftsstelle Elektromobilitaumlt der Bundesregierung (GGEMO)

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull4

Eine Ladestation muss abhaumlngig vom Aufstellort und den moumlglichen Lademodi

unterschiedliche Kombinationen von Funktionen und Anforderungen unterstuumltzen

Anforderungen an eine Ladestationen

E-Mobility

5 Mehrwertdienste

Handlungsbedarf bei

Rahmenbedingungen

1 Energiefluss

Bereitstellung

Lastmanagement (Smart Grid)

Ruumlckspeisung

2 SteuerungSicherheit

Pilotsignal

Steckerverriegelung

Trennen Schalten und Schuumltzen

3 Kommunikation

Zugangsberechtigung

Abrechnung (bdquometeringldquo)

Nutzungs-Interface

Ruumlckspeisung

Lastmanagement (Smart Grid)

4 Barrierefreiheit

die entsprechenden Normen

sind zu beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull5

Ladefunktionen eines Elektrofahrzeuges

E-Mobility

Ladefunktionen

AC-Laden mit Stroumlmen bis zu 16 A (bdquoNormalladungldquo)

Schnellladen AC DC

kabelgebunden oder induktiv

mit oder ohne Kommunikationspfad zur separaten Abrechnung

mit oder ohne Kommunikationspfad zur Verhandlung des Stromtarifs

mit oder ohne LastmanagementNetzdienstleistungen (lokal Smart Grid)

Moumlglichkeit der Netzruumlckspeisung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull3

Ladestation (Stromversorgungseinrichtung fuumlr das Elektrofahrzeug)

E-Mobility

Eine Ladestation ist ein zum Laden von Elektrofahrzeugen

vorgesehenes Betriebsmittel gemaumlszlig IEC 61851 das als

wesentliche Elemente die Steckvorrichtung einen

Leitungsschutz eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) einen Leistungsschalter sowie eine Sicherheits-

Kommunikationseinrichtung (PWM) enthaumllt Abhaumlngig

vom Einsatzort koumlnnen ggf noch weitere Funktions-

einheiten wie Netzanschluss und Zaumlhlung hinzukommen

Quelle Gemeinsame Geschaumlftsstelle Elektromobilitaumlt der Bundesregierung (GGEMO)

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull4

Eine Ladestation muss abhaumlngig vom Aufstellort und den moumlglichen Lademodi

unterschiedliche Kombinationen von Funktionen und Anforderungen unterstuumltzen

Anforderungen an eine Ladestationen

E-Mobility

5 Mehrwertdienste

Handlungsbedarf bei

Rahmenbedingungen

1 Energiefluss

Bereitstellung

Lastmanagement (Smart Grid)

Ruumlckspeisung

2 SteuerungSicherheit

Pilotsignal

Steckerverriegelung

Trennen Schalten und Schuumltzen

3 Kommunikation

Zugangsberechtigung

Abrechnung (bdquometeringldquo)

Nutzungs-Interface

Ruumlckspeisung

Lastmanagement (Smart Grid)

4 Barrierefreiheit

die entsprechenden Normen

sind zu beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull5

Ladefunktionen eines Elektrofahrzeuges

E-Mobility

Ladefunktionen

AC-Laden mit Stroumlmen bis zu 16 A (bdquoNormalladungldquo)

Schnellladen AC DC

kabelgebunden oder induktiv

mit oder ohne Kommunikationspfad zur separaten Abrechnung

mit oder ohne Kommunikationspfad zur Verhandlung des Stromtarifs

mit oder ohne LastmanagementNetzdienstleistungen (lokal Smart Grid)

Moumlglichkeit der Netzruumlckspeisung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull4

Eine Ladestation muss abhaumlngig vom Aufstellort und den moumlglichen Lademodi

unterschiedliche Kombinationen von Funktionen und Anforderungen unterstuumltzen

Anforderungen an eine Ladestationen

E-Mobility

5 Mehrwertdienste

Handlungsbedarf bei

Rahmenbedingungen

1 Energiefluss

Bereitstellung

Lastmanagement (Smart Grid)

Ruumlckspeisung

2 SteuerungSicherheit

Pilotsignal

Steckerverriegelung

Trennen Schalten und Schuumltzen

3 Kommunikation

Zugangsberechtigung

Abrechnung (bdquometeringldquo)

Nutzungs-Interface

Ruumlckspeisung

Lastmanagement (Smart Grid)

4 Barrierefreiheit

die entsprechenden Normen

sind zu beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull5

Ladefunktionen eines Elektrofahrzeuges

E-Mobility

Ladefunktionen

AC-Laden mit Stroumlmen bis zu 16 A (bdquoNormalladungldquo)

Schnellladen AC DC

kabelgebunden oder induktiv

mit oder ohne Kommunikationspfad zur separaten Abrechnung

mit oder ohne Kommunikationspfad zur Verhandlung des Stromtarifs

mit oder ohne LastmanagementNetzdienstleistungen (lokal Smart Grid)

Moumlglichkeit der Netzruumlckspeisung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull5

Ladefunktionen eines Elektrofahrzeuges

E-Mobility

Ladefunktionen

AC-Laden mit Stroumlmen bis zu 16 A (bdquoNormalladungldquo)

Schnellladen AC DC

kabelgebunden oder induktiv

mit oder ohne Kommunikationspfad zur separaten Abrechnung

mit oder ohne Kommunikationspfad zur Verhandlung des Stromtarifs

mit oder ohne LastmanagementNetzdienstleistungen (lokal Smart Grid)

Moumlglichkeit der Netzruumlckspeisung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull6

Ladestationen koumlnnen im privaten halbprivaten oumlffentlichen und halboumlffentlichen

Bereich aufgestellt werden Abhaumlngig vom Aufstellort und Funktionsumfang sind

fuumlr eine Ladestation mehrere verschiedene Funktionseinheiten erforderlich

IEC 61851-1 4 Lademodi

(Ladebetriebsarten) fuumlr leitungsgebundenes Laden

Ladebetriebsart 1 bis 3

Laden mit bdquoOn-Board-Ladegeraumltldquo

(im Fahrzeug befindlichen Ladegeraumlt)

Ladebetriebsart 4

Laden mit bdquoOff-Board-Ladegeraumltldquo

Ladebetriebsarten nach IEC 61851

E-Mobility

Quelle BMW

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull7

Blockschaltbild einer

oumlffentlichen kabelgebundenen

Ladestation

AC ndash Ladestationen nach IEC 61851-1 und -22

E-Mobility

Quelle DKE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull8

E-Mobility

Normung und Steckertypen

IEC 61851 ndash 1

Gesamtsystem

IEC 62196

Stecksystem

Typ 1 Typ 2 Typ 3

SAE-Stecksystem

32 A 1ph

Mennekes-System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Italienisches System

16 A 1ph ndash 63 A 3ph

Stecker und Buchsen werden in der Normenreihe IEC 62196 festgelegt

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull9

Aufbau

E-Mobility

Land Deutschland

Strom 20 A 32 A u 63 A (ein- bis dreiphasig)

Spannung 110V - 500V (ein- bis dreiphasig)

Leistung max 435 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz als Fahrzeug- und

Infrastruktursteckvorrichtung

Von MENNEKES gemeinsam mit europaumlischen

Energieversorgungsunternehmen und der

Automobilindustrie entwickelt

Bis 2017 bei allen europaumlischen Automobilherstellern (ACEA - European

Automobile Manufacturers Association ) Standard

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull10

Aufbau

E-Mobility

Widerstandscodierung fuumlr Ladekabel

Tabelle B3 ndash Widerstandskodierung fuumlr

Fahrzeugkupplung und Stecker

Quelle DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1)

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull11

Aufbau

E-Mobility

Land Japan USA

Strom bis zu 32A einphasig

Spannung 110V - 230V

Leistung max 72 kW

Eine Geometrie fuumlr alle Leistungslevel

Einsatz nur als Fahrzeugsteckvorrichtung

Entwickelt von japanischen Automobilzulieferer YAZAKI gemeinsam mit japanischen

Energieversorgungsunternehmen

Genormt nach dem amerikanischen Automobilstandard SAE J1772

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull12

Empfehlung der deutschen Industrie und ACEA

Steckvorrichtungen nach dem bdquoCombined Charging Systemldquo

DC Steckvorrichtungen

E-Mobility

In der IEC 62196-3 werden die dem

bdquoCombined Charging Systemldquo zugeordneten

Steckvorrichtungen als Konfiguration C

bezeichnet und umfassen neben den fuumlr AC

eingefuumlhrten Typ 1 und Typ 2 (IEC 62196-2)

die fuumlr eine houmlhere Stromtragfaumlhigkeit bis

200 A entwickelten Steckvorrichtungen

Combo 1 und Combo 2

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull13

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status A ndash Ladeleitung nur mit Ladepunkt verbunden

CP-Signal wird eingeschaltet

Spannung zwischen PE und CP betraumlgt 12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull14

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status B ndash Ladeleitung mit Ladepunkt und Fahrzeug verbunden

Ladeleitung wird am Ladepunkt und im Fahrzeug verriegelt

Noch keine Ladebereitschaft am Fahrzeug

Spannung zwischen PE und CP +9 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull15

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status C - Nicht gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wird zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +6 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull16

E-Mobility

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

Status D ndash Gasendes Fahrzeug erkannt

Ladebereitschaft vom Fahrzeug Leistung wir zugeschaltet

Spannung zwischen PE und CP +3 V -12 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull17

Uumlberpruumlfungen der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Status E ndashLeitung wird beschaumldigt

Kurzschluss zwischen PE und CP

Ladeleitung wird am Ladepunkt entriegelt

Spannung zwischen PE und CP +0 V

Quelle MENNEKES

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull18

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Zustand A Zustand B Zustand C Zustand D Zustand X

Zustand A kein Fahrzeug vorhanden

Zustand B Fahrzeug verbunden Fahrzeug nicht bereit zum Laden

Zustand C Fahrzeug bereit zum Laden ohne Luumlften

Zustand D Fahrzeug bereit zum Laden mit Luumlften

Zustand X Fehler

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull19

Systemzustaumlnde ndash PWM Spannung

Table A201 ndash Pilotspannungsbereich

In der folgenden Tabelle ist der Pilotspannungsbereich detailliert aufgelistet der aus den

Werten der Komponenten von Tabelle A1 und A2 resultiert

Diese Spannungsbereiche beziehen sich auf die EVSE - Electric Vehicle Supply Equipment

Quelle IEC 61851

Uumlberpruumlfung der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull20

Pruumlfgeraumlte Adapter fuumlr die Simulation der Betriebszustaumlnde

nach IEC 61851

E-Mobility

Gossen Metrawatt

Gossen Metrawatt

MENNEKES

WALTHER Werke

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull21

Simulation der Betriebszustaumlnde nach IEC 61851

E-Mobility

PRO-TYP II

1- und 3-phasiger Pruumlfadapter mit Stecker Typ 2

bull Fahrzeugsimulation (CP) - Fahrzeugzustaumlnde A bis E werden uumlber Drehschalter eingestellt

bull Kabelsimulation (PP) - die verschiedenen Codierungen fuumlr Ladekabel mit 13 A 20 A

32 A und 63 A sowie bdquokein Kabel angeschlossenldquo koumlnnen uumlber

Drehschalter simuliert werden

bull Fehlersimulation - Simulation eines Kurzschusses zwischen CP und PE uumlber

Drehschalter

bull Anzeige der Phasenspannungen uumlber LEDs - je nach E-Ladestation koumlnnen eine oder drei

Phasen aktiv sein

bull Pruumlfen von E-Ladestationen mit fest angeschlossenem Ladekabel durch verlaumlngerten CP-Pruumlfstift

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull22

E-Mobility

Fehlersuche der Betriebszustaumlnde PWM-Signale

Vollstaumlndige Diagnose einer E-Ladestation

ndash Fahrzeugzustaumlnde

ndash Kabelzustaumlnde

ndash Fehlerzustaumlnde

ndash Auswertung PWM-Signal

ndash Phasen und Drehfeld

Fehlersimulationen

ndash Kurzschluss der Diode in der Beschaltung des Fahrzeugs

ndash Kurzschluss zwischen CP und PE

ndash Pruumlfen des RCDs durch Ausloumlsung und Messung der Abschaltzeit

Pruumlfgeraumlt fuumlr E-Ladestationen

PROFITEST H+E BASE

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull23

Problematik Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

E-Mobility

E-Ladestationen

Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens

vom Typ A sein

Wenn die Charakteristik der Last in Bezug auf moumlgliche Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA

nicht bekannt ist muumlssen Maszlignahmen zum Schutz beim Auftreten von Gleichfehler-

stroumlmen getroffen werden zB durch Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

(RCD) vom Typ B

Normative Anforderung an RCD Typ A nach IEC 61008-1 und IEC 61009-1

Ausloumlsung bei folgenden Fehlerstroumlme IF

fuumlr sinusfoumlrmige Wechselfehlerstroumlme

fuumlr pulsierende Gleichfehlerstroumlme

glatte Gleichfehlerstroumlme bis 6 mA

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull24

Ursachen fuumlr Gleichfehlerstroumlme gt 6 mA - Maszlignahmen

E-Mobility

Ursachen

Isolationsfehler beim Laden eines Elektrofahrzeuges

(BEV ndash Battery Electric Vehicle)

Verwendung von PFC-Stufen in Ladeeinrichtungen um EMV-Anforderungen

gerecht zu werden

(PFC Power Factor Correction Leistungsfaktorkorrektur)

Ausgangsseitiger Isolationsfehler der PFC-Regelung IF gt 6 mA

Erkennung durch Sensorik

Maszlignahmen ndash Abschaltung ua

Steuerung des Ladeschalters in der Ladestation

Steuerung der Relais in einer IC-CPD

Steuerung von Schaltgliedern in der Fahrzeugelektronik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull25

Fehlerstromschutzschalter DFS 4 EV speziell fuumlr die Erfordernisse der Elektromobilitaumlt

E-Mobility

Entwickelt speziell zur Ladung von Elektrofahrzeugen

(engl Electric Vehicles kurz EV)

Bestimmt fuumlr den Einsatz in Ladesaumlulen und so genannten Wallboxen

sowie in Stromkreisen der festen Installation die eine solche Vorrichtung

speisen

Die Aufgabe besteht darin den an der Ladesteckdose erforderlichen

Schutz vor gefaumlhrlichen Koumlrperfehlerstroumlmen zu realisieren

Schuumltzt gleichzeitig eine vorgeschaltete Fehlerstromschutzeinrichtung

vor der Gefahr des Nichtausloumlsens bei DC-Fehlerstroumlmen

z B verursacht durch fehlerhafte Ladetechnik

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull26

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

bdquoDIN EN 61140 (VDE 0140-1)2007-03 2014-08 E Schutz gegen

elektrischen Schlag ndash Gemeinsame Anforderungen fuumlr Anlagen und

Betriebsmittel

DIN IECTS 60479-1 (VDE 0140-479-1)2007-05 Wirkungen des

elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere ndash Teil 1 Allgemeine

Aspekte

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)2012-06 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-54 Auswahl und Errichtung

elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen und Schutzleiter

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)2007-06 Errichten von Nieder-

spannungsanlagen ndash Teil 4-41 Schutzmaszlignahmen ndash Schutz gegen

elektrischen Schlag

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull27

Normen aus dem Bereich der Elektroinstallation

zum Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 2014-10 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 5-53 Auswahl und Errichtung elektrischer

Betriebsmittel - Schalt- und Steuergeraumlte

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722) 2012-10 2016-10 Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 7-722 Anforderungen fuumlr Betriebsstaumltten

Raumlume und Anlagen besonderer Art ndash Stromversorgung von Elektro-

fahrzeugen

DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2008-06 2015-05 E Errichten von

Niederspannungsanlagen ndash Teil 6 Pruumlfungen

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)2015-10 Betrieb von elektrischen

Anlagen - Teil 100 Allgemeine Festlegungen

Elektrische Sicherheit

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull28

IEC 61010

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull29

Anforderungen an die Sicherheit

E-Mobility

Sicherheitsanforderungen muumlssen bei Normalbedingungen

(auch bei verschiedenen klimatischen Bedingungen)

unter besonderer Beruumlcksichtigung der vorhersehbaren

Fehlbedienung und Missbrauch

bei Unfall und bei Vandalismus erfuumlllt werden

Beim Ladevorgang kommt der Nutzer mit der aufgefundenen

Ladestationstechnik direkt in Beruumlhrung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull30

Damit die Grundforderung des Gesetzgebers aus dem Energiewirtschaftsgesetz

sect 49 erfuumlllt wird muumlssen fuumlr die Ladeinfrastruktur von Elektrostraszligenfahrzeuge

Pruumlfungen durchgefuumlhrt werden Dadurch wird sichergestellt das die technische

Sicherheit bei Errichtung und im Betrieb gewaumlhrleistet ist Die Erstpruumlfung wird

gemaumlszlig DIN VDE 0100-600 durchgefuumlhrt

Die wiederkehrenden Pruumlfungen fuumlr Ladeinfrastrukturen fuumlr E-Fahrzeuge mit

Ladung mit Wechselspannung muumlssen nach DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) in

geeigneten Abstaumlnden durchgefuumlhrt werden Gemaumlszlig den Anforderungen von

DIN VDE 0105 ndash 100 533 10102 sind dabei die uumlblichen Pruumlfungen

aufgelistet

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull31

Die Erstpruumlfung sowie wiederkehrende Pruumlfung muss von einer

Elektrofachkraft mit nachweislichen Kenntnissen durchgefuumlhrt

werden und besteht aus Besichtigen Messen und oder Erproben

Pruumlfungen muumlssen unter Bezugnahme der technischen Dokumentation

und den vom Hersteller erstellten Betriebsmittelnormen durchgefuumlhrt

werden

Pruumlfergebnisse muumlssen protokolliert werden

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull32

E-Mobility

Kennzeichnung von E-Ladestationen

bull Name oder Initialen des Herstellers

bull Verweisung auf Betriebsmittel

bull Seriennummer

bull Herstellungsdatum

bull Bemessungsspannung in V

bull Bemessungsfrequenz in Hz

bull Bemessungsstrom in A

bull Anzahl der Phasen

bull IP-Schutzart

bull bdquoNur fuumlr die Innennutzungldquo oder aumlhnlich wenn ausschlieszliglich fuumlr Innenraumnutzung

vorgesehen

bull bei Ladestationen der Schutzklasse II muss das Symbol klar den Kennzeichnungen

erkennbar sein

bull geringfuumlgige Zusatzinformationen koumlnnen an der Ladestation selbst angebracht

werden (Telefonnummer Anschrift des Betreibers)

Pruumlfung der Ladeinfrastruktur - Besichtigung

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull33

Pruumlfung der E-Ladestationen - Besichtigung

E-Mobility

Besichtigung

Zustand oder Eigenschaft Besichtigungsobjekte

Erkennbare Schaumlden oder Maumlngel Stand- und

Verankerungsbefestigung

Gehaumluse der Anlage

Aumluszligere Einfluumlsse am Standort

Eignung fuumlr Aufstellungsort

Umhuumlllung Gehaumluse der Anlage ev Kabel und

Stecker

Schutz gegen Eindringen von Wasser Feuchtigkeit

oder Gegenstaumlnde

Gehaumluse Steckverbindungen

Ungehinderter Wasserablauf Funktion der

mechanischen Schutzabdeckungen

Steckdosenmechanismus

Schutz gegen direktes Beruumlhren Vorhandener Beruumlhrungsschutz

Querschnitt Kennzeichnung sicherer Anschluss

richtige Verlegung

Schutz gegen indirektes Beruumlhren

Schutzleiter Potentialausgleich

Zuordnung Leiterquerschnitt Uumlberstromschutz

Auswahl Anschluss Funktionstuumlchtigkeit Uumlberspannungsschutz

Vorhandensein richtige Auswahl Zusaumltzlicher Schutz

Vorhandensein vollstaumlndig Schaltplaumlne Dokumentation

Erfuumlllt vollstaumlndig Festlegungen des Herstellers

Zustand Anschluumlsse Erdungsanlage

Vorhandensein lesbar Beschriftungen Hinweise

Luftdurchlaumlssigkeit Verschmutzung Filter fuumlr Luumlfter

Verschmutzung Tierbesiedelung Anschlussraum

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull34

Die Messverfahren im Detail hellip

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen zur Erstpruumlfung nach DIN VDE 0100-600 vor der Inbetrieb-

nahme und Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende

Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull35

Durchgaumlngigkeit der Leiter (Niederohmmessung)

Isolationswiderstand

Erdungswiderstand

Pruumlfungen von Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

Fehlerschleifenimpedanz (Schleifenwiderstand) Netzinnenwiderstand

Drehfeldrichtung

Messverfahren zum Pruumlfen von E - Ladestationen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull36

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Messungen

Fuumlr die nachfolgenden Pruumlfungen und Erprobungen sind mit einem Adapter zur

Fahrzeugsimulation (CP) nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Messaufgabe Messverfahren Werte

Durchgaumlngigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter

PE lt 10

PA lt 01

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral-

und Auszligenleiter

Messung des

Isolationswiderstands

gt 10 MΩ

Pruumlfungen von E-Ladestationen ndash Ladung mit Wechselspannung

Messungen nach DIN VDE 0105-100 ndash Wiederkehrende Pruumlfungen im Betrieb

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull37

1 Hinweise in DIN VDE 0100-722 2016 beachten

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaszlignahme ist mittels Pruumlfadapter im Fahrzeugzustand C

nach VDE 0122-1 durchzufuumlhren

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzmaszlignahme mit

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

( IN le 30 mA)

RCD Typ A 1

RCD Typ EV

IN le 30 mA

und

Herstellerangaben beachten

RCD Typ B

Nachweis der Wirksamkeit der

Schutzeinrichtung bei

Kurzschluss durch Messung des

Netzinnenwiderstandes Z L-N

Messung des Netzinnenwiderstands

ZS le 2

3

U0

119868119886

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull38

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Optional

Messung des

Schutzleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le 04 x IN

Messung des

Neutralleiterstroms

Messung z B mit

Zangenamperemeter

IMess le IL

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull39

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status A kein Fahrzeug angeschlossen Ja Nein

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden Ja Nein

Status C Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status D Fahrzeug angeschlossen und bereit zum Laden Beluumlftung des Ladebereichs gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull40

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit an E-Ladestationen

E-Mobility

Funktionspruumlfung nach Anhang A (Tabelle A3 ndash Pilotfunktionen der VDE 0122-1) mit

einem Adapter zur Fahrzeugsimulation (CP)

Erprobungen Ladevorgang

Weitere Erprobungen

Funktion Erprobungsobjekt

Ausloumlsung Fehlerstromschutzschalter Pruumlftaste

Manuelle und elektrische Pruumlfung Verriegelung Stecker mit Dose

Funktion Anzeige und Meldeeinrichtungen

Gangbarkeit Dichtigkeit Schlieszligeinrichtungen Steckverbindungen

Durchlaumlssigkeit Funktion Luumlfter und Filter

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull41

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit von Ladekabeln

E-Mobility

Pruumlfung von Ladekabel Mode 2 und 3 nach DIN VDE 0701-0702

Das Ladekabel Mode 3 ist mittels Pruumlfadapter fuumlr Ladekabel zu pruumlfen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand

Niederohmige

Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange lt 35 mA

Pruumlfen der Widerstandscodierung

fuumlr Fahrzeug-kupplung und Stecker nach IEC 61851 Tabelle B3

Widerstandsmessung mit Multimeter oder Pruumlfgeraumlt

13 A Ladekabel 15 kΩ

20 A Ladekabel 680 Ω

32 A Ladekabel 220 Ω 63 A Ladekabel 100 Ω

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull42

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Ladekabel Mode 2

Das Ladekabel Mode 2 ist mittels Pruumlfadapter zu pruumlfen Einstellung Status C

Messungen

Messaufgabe Messverfahren Werte

Schutzleiterwiderstand 1

Niederohmige Widerstandsmessung

lt 03 Ω (mit Anschlussleitungen

bis 5 m Laumlnge) zzgl 01 Ω je weitere 75 m bis max 10 Ω

Isolationswiderstand des

Schutzleiters zu Neutral- und Auszligenleiter

Isolationswiderstandsmessung gt 10 MΩ (Sekundaumlrseite)

Schutzleiterstrom Messung mit Stromzange Differenzstrom

lt 35 mA

Einhaltung Ausloumlsestrom PRCD Ausloumlsepruumlfung PRCD INa lt IN

1 Herstellerangaben beachten

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

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GMC-I Messtechnik GmbH

Suumldwestpark 15

90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull43

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Erprobungsobjekt Funktionen Ergebnis

Einstellung des Ladestroms am Ladekabel Mode 2

Funktionspruumlfung

6 A am ICCB

8 A am ICCB

10 A am ICCB

13 A am ICCB

16 A am ICCB

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

Funktionspruumlfung mittels Adapter

Funktionspruumlfung - Abschaltung

Unterbrechung L

Unterbrechung N

Unterbrechung PE

Vertauschung L-PE Fremdspannung U extern auf PE

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull48

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Michael Roick

Tel 0911 8602 787 Mobil 0170 5654053

E-Mail michaelroickgossenmetrawattcom

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90449 Nuumlrnberg

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull44

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Ladekabel Mode 2

E-Mobility

Erprobungen

Fahrzeugzustand Funktionspruumlfung Ergebnis

Status B Fahrzeug angeschlossen aber nicht bereit zum Laden

Ja Nein

Status C

Fahrzeug angeschlossen

und bereit zum Laden

Beluumlftung des Ladebereichs nicht gefordert

Ja Nein

Status E Fehler - Kurzschluss CP ndash PE uumlber interne Diode

Ja Nein

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull45

Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

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Nach Beendigung der Pruumlfung

einer neuen Anlage

von Erweiterungen

von Aumlnderungen

muss ein Pruumlfbericht uumlber die Erstpruumlfung erstellt werden

Der Pruumlfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammen

mit einer Aufzeichnung uumlber das Besichtigen und des Erprobens

und Messens umfassen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

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Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull46

Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

Name und Anschrift des Auftragnehmers

Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

E-Mobility

Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

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Mindestinhalte eines Pruumlfberichtes

1 Allgemeine Angaben

Name und Anschrift des Auftraggebers

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Bezeichnung der einzelnen Protokolle fuumlr die Messwerte

Bezeichnung des Objektes (Anlage Gebaumlude hellip)

Verwendete Mess- und Pruumlfgeraumlte

2 Bewertung der Pruumlfung

3 Pruumlfstelle Pruumlfer Pruumlfdatum Unterschrift

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Das Pruumlfprotokoll

Michael Roick ʘ Product Manager ʘ September 2016 bull47

Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

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Der Pruumlfbericht der Erstpruumlfung muss enthalten

Aufzeichnungen uumlber die Besichtigung

Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die Pruumlfergebnisse

Die Aufzeichnungen uumlber die gepruumlften Stromkreise und die

Pruumlfergebnisse muumlssen enthalten

jeden Stromkreis einschl der zugehoumlrigen Schutzeinrichtung

die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen

Pruumlfungen der elektrischen Sicherheit - Pruumlfprotokoll

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Das Pruumlfprotokoll

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