WB: 4 Schutzmassnahmen

Weil bei Blitzschlägen über die Freileitung Überspannungen in die Installationen eindringen können, sieht die NIN die folgenden Massnahmen vor:

1. die Anschlussüberstromunterbrecher müssen aus einpoligen Elementen bestehen, Kurzschlussschutz diese einpoligen Elemente müssen entweder - durch Einzeldeckel
2. oder - geeignete Trennwände voneinander getrennt sein,
3. oder - bei offenen Elementen müssen sie untereinander einen Abstand von mind. 1 cm aufweisen.

Anschlussüberstromunterbrecher müssen allgemein zugänglich und ohne Hilfsmittel erreichbar sein. Eine unzulässige Platzierung wäre in nassen, korrosionsgefährlichen oder feuergefährlichen Räumen. Der Standort der Anschlussüberstromunterbrecher ist mit der Netzbetreiberin abzusprechen.

Die Netzbetreiberin entscheidet über die Art der Anschlussüberstromunterbrecher. Sie hat die Übersicht über ihr Netz und damit auch über die vorgeschalteten Überstromunterbrecher in der Kabelverteilkabine oder in der Trafostation. Die Entscheidung ist abhängig: 

• von der Selektivität der Anschlussüberstromunterbrecher zu den vorgeschalteten Überstromunterbrechern,
• von dem im Kurzschlussfall fliessenden, maximalen Strom.

HInweis:

Bei grossen Anschlussleistungen werden oft Leistungsschalter eingesetzt. Durch die verschiedenen Einstell-Parameter kann die Selektivität gut eingehalten werden

Die folgenden Bedingungen sind einzuhalten: •

1. Laien dürfen nur Sicherungssysteme mit Passeinsätzen bedienen. Daher sind in allgemein zugänglichen Bereichen ausschliesslich Diazed Schmelzsicherungen der Grössen D I, D II und D III zulässig. •
2. Sind in solchen Bereichen andere Schutzeinrichtungen vorhanden, welche nur durch elektrotechnisch unterwiesene Personen (BA4) bedient werden dürfen, müssen diese in Schränke eingebaut sein, welche entweder abgeschlossen sind oder nur mit entsprechenden Werkzeugen geöffnet werden können. Es ist auch möglich, ganze Räume nur berechtigten Personen zugänglich zu machen.

Nicht durch Laien bedient werden dürfen die nachstehenden Schmelzsicherungen, weil sie ohne Verwendung von Passeinsätzen auskommen: •

1. NHS Niederspannungshochleistungssicherungen der Grössen NH 000 bis NH 4a, 
2. KLS Kleinleistungssicherungen mit den sandgefüllten Miniatursicherungen in zylindrischer Röhrenform. Diese Art ist nur noch in Steuerkreisen zulässig.

HInweis:

Bei Leistungsschaltern mit vielen Parametern müssen alle gültigen Einstellungen dokumentiert werden.

Es gibt zwei Personengruppen, welche für die Bedienung von Schutzeinrichtungen vorgesehen sind. Zur ersten Gruppe gehören die Laien, zur zweiten elektrotechnisch unterwiesene Personen (BA4) oder höher qualifizierte Fachleute. Grundsätzlich dürfen Schutzeinrichtungen nur dann von Laien bedient werden, wenn keine Gefahren bei der Bedienung bestehen und keine Schmelzeinsätze für zu hohe Bemessungsstromstärken oder zu niedrige Spannungen verwendet werden können. Bei der zweiten Gruppe gelten diese Einschränkungen nicht, da man davon ausgehen kann, dass sie über die Gefahren hinreichend unterwiesen sind und sich entsprechend schützen. Die persönliche Schutzausrüstung PSA muss beim Auswechseln von offenen NHS-Schmelzeinsätzen getragen werden. 

Die korrekten Antworten lauten:

• Leitungsschutzschalter bieten sowohl den Überlast- wie auch den Kurzschlussschutz.
• Motorschutzschalter ohne elektromagnetische Auslösung können nur
• Überlastströme abschalten.
• Das Gleiche gilt für Thermorelais mit Steuerkontakt. Sie können keine
• Kurzschlussströme abschalten, sondern nur überlastströme.
• Schmelzsicherungen hingegen beherrschen beide Arten der überströme.

Eine impedanzlose oder -arme Verbindung kann in Stromkreisen an ganz unterschiedlichen Orten und zwischen verschiedenen aktiven Leitern und/
oder dem Schutzleiter/Erde auftreten.

Grundsätzlich wird in jedem Stromkreis unterschieden zwischen:

1. dem grösstmöglichen Kurzschlussstrom (unbeeinflusster oder prospektiver Kurzschlussstrom). Wir nennen ihn I_K3 Dieser Wert ist verbindlich für die Bemessung der Betriebsmittel. Der gemessene oder berechnete Wert wird ohne Reduktionsfaktor direkt eingesetz
2. dem geringsten Kurzschlussstrom Ik1 Diese Grösse ist für die Leiterdimensionierung wichtig. Im Kurzschlussfall werden Leiter weniger durch hohe Kurzschlussströme gefährdet, diese werden ja durch die vorgeschalteten Schutzeinrichtungen abgeschaltet. Kritischer sind geringere Werte, weil hier der Kurzschlussstrom bis maximal 5 s fliessen kann. Weil Übergangswiderstände an der Kurzschlussstelle den Kurzschlussstrom reduzieren können, und kleinere Kurzschlussströme gefährlicher sind, wird ein Sicherheitsfaktor von 0,25 für dreipolige, und 0,75 für einpolige Kurzschlussströme eingerechnet.

Hinweis:

Zur Messung von grossen Kurzschlussströmen - in der Regel> 2 kA- müssen spezielle lmpedanztester verwendet werden.
Zur Messung von Kurzschlussströmen im Wohnungsbereich sind die bekannten Installationstester ausreichend.

Jede Überlast-Schutzeinrichtung, ob Thermorelais oder Motorschutzschalter, hat bereits eine kleine Fabrikationstoleranz (1,05-1,2). Deshalb darf kein höherer Wert als der Nennstrom des zu schützenden Motors eingestellt werden.

Es müssen alle Motoren mit Bemessungsleistung  ≥ 0,5 kW mit ÜberlastSchutzeinrichtungen ausgerüstet werden. Motoren mit kleineren Leistungen
in nicht feuergefährdeten Räumen können ohne Motorschutzschalter angeschlossen werden. In feuergefährlichen Bereichen gilt für alle Motoren, dass sie gegen Überhitzung durch eine temperaturabhängige Überlast-Schutzeinrichtung geschützt sind.

Falls in feuergefährdeten Bereichen Motoren mit Bemessungsleistungen  ≥0,5 kW nur beaufsichtigt betrieben werden, müssen sie nicht zwingend
geschützt sein, z.B. eine Schleifmaschine.

Die drei Aussenleiter Ll, L2, L3 sind gegen überströme zu schützen. Jeder einzelne überlastete Leiter muss, ungeachtet der Strombelastung in anderen
Leitern, abgeschaltet werden können. N-Leiter werden in speziellen Fällen, PE-Leiter nie gegen Überströme geschützt.

Der Strom im Neutralleiter kann aufgrund von Oberwellen grösser werden als der Strom in den Aussenleitern. Bei Anwendung mit vielen elektronischen Bauteilen ist der Schutz des N-Leiters zwingend.

Eine Überlast- und Kurzschluss-Schutzeinrichtung ist immer dann notwendig,

• wenn eine Verringerung des Querschnittes einer Leitung erfolgt,
• wenn eine Änderung der Verlegungsart nur noch einen geringeren Stromwert zulässt,
• wenn durch eine andere Art Leitung die mögliche Strombelastbarkeit abnimmt.

Wenn Leiter durch einstellbare Schutzeinrichtungen geschützt werden, gilt entweder der eingestellte Stromwert am Thermorelais oder der Bemessungsstrom des angeschlossenen Motors. Verbindlich ist immer der höhere Stromwert. Es besteht die Möglichkeit, dass das Thermorelais für spezielle Bereiche tiefer als auf den Bemessungsstrom des Motors eingestellt wird. Trotzdem ist der höhere Wert, also der Bemessungsstrom des Motors, massgebend für die Bemessung des Querschnittes.

Es müssen alle aktiven Leiter im Fall von Überlast und/oder Kurzschluss so geschützt sein, dass die vorgeschaltete Schutzeinrichtung rechtzeitig abschaltet und eine zu grosse Erwärmung der Leiter oder der Isolation vermieden wird.

Man kann sich hier z.B. eine Fräsmaschine vorstellen, die plötzlich ausschaltet und bei Ende des Stromunterbruchs unvermittelt wieder anläuft. Handschalter mit Dauerstellung sind für solche Anwendungen unzulässig. Zwingend wäre hier eine Schützensteuerung, welche nach einem Netzausfall erneut gestartet werden müsste.

Elektronische Schalter trennen den Stromkreis nicht galvanisch. Daher sieht die NIN elektronische Schalter nur als Betriebsschalter vor. Betriebsschalter
werden für Schalthandlungen benützt, welche ungefährlich sind und kein Risiko für den Anwender darstellen.

Im Störungsfall könnte es möglich sein, dass der Anlagebetreiber mit einer Kabelrolle versucht, wenigstens den Brenner in Betrieb zu nehmen. Alle Begrenzungs- und Sicherheitseinrichtungen würden damit unwirksam. Ohne Temperaturbegrenzung könnte eine gefährliche Situation entstehen.

In der gezeichneten Situation links besteht beim ersten Erdschluss noch keine Gefahr. Ein zweiter Fehler an der eingezeichneten Stelle verändert die
Lage. Ein Ausschalten ist nicht mehr möglich. Wenn jedoch auf der Sekundärseite des Steuertransformators ein Leiter an Erde gelegt wird, ist die Position
klar definiert. Ein Erdschluss zwischen Sicherung und Spule bringt die Schutzeinrichtung zum Ansprechen.

Hinweis:

Als Alternative zum Erden eines Poles kann auch eine lsolationsüberwachungseinrichtung (IMD) installiert werden.
 

Wenn Schaltgeräte oder Betriebsmittel aus mehr als einem Stromkreis gespeist werden, sind Servicefachleute darauf hinzuweisen. Das Gleiche gilt, wenn Rückeinspeisung z.B. von einer Solaranlage möglich ist

Es sind Warnzeichen beim Motor anzubringen, welche darauf hinweisen, dass der Motor ferngesteuert in Betrieb gesetzt werden kann wie «Vorsicht Fernsteuerung»
Der Steuerkreis muss zwangsläufig mit dem Hauptstromkreis geschaltet werden.

Zu diesen Ausnahmen gehören z. B. Uhren, Tarifapparate, Steuerstromkreise mit Sicherheitsfunktion und ihre Transformatoren bis 1500 VA.

Die folgenden Bedingungen sind einzuhalten:

1. Die Betätigungseinrichtungen von Not-Aus-Schaltern wie Druckknopf, Drucktasten müssen eine rote Färbung vor gelbem Hintergrund aufweisen.
2. Eine gut zugängliche Platzierung der Schalter.
3. In sinvoller Höhe mindestens 0,8 m, aber nicht höher als 1,6 m über Boden.
4. Wenn nötig mit Beschriftung oder Markierung auf die Notschalteinrichtungen hinweisen.
5. Keine Steckdosen als Notschalteinrichtung zulässig.
6. Not-Aus-Schaltgeräte müssen nach Betätigung in der Aus-Stellung verriegelt oder verklinkt bleiben.

Bei direktem Schalten des Hauptstromkreises sind handbetätigte Schalter einzusetzen. Erfolgt der Not-Aus-Befehl über Schaltleisten, Notleinen usw., sind Schaltungen anzuwenden, die sicherheitstechnisch gleichwertig sind.

Die NIN stellt die folgenden Bedingungen für Wartungsschalter: 

1. Wartungsschalter müssen handbetätigt sein.
2. Sie sollen wenn immer möglich im Hauptstromkreis liegen ( direkte Abschaltung). Wird nur der Steuerstromkreis geschaltet (indirekte Abschaltung), muss gewährleistet sein, dass die Sicherheit gleich gross ist wie beim Schalten des Hauptstromkreises. 
3. Die Zugehörigkeit der Schalter muss entweder durch die Anordnung oder nötigenfalls durch Bezeichnungen oder Anschriften eindeutig klar sein. 

Wartungsschalter sind überall dort einzubauen, wo bei Reparatur- und Wartungsarbeiten für das ausführende Personal ein Verletzungsrisiko bestehen
kann.

Für Wassererwärmer, Dampferzeuger und Widerstandheizungen sind nur allpolige Schalter zulässig. Die Zugehörigkeit der Schalter und ihr Schaltzustand
muss eindeutig ersichtlich sein. Eine Steckdose T15 gilt nach NIN als Schalter.

I_pk

Für die Berechnung der mechanischen Festigkeit von Schaltgerätekombinationen muss der Spitzenwert Ipk des unbeeinflussten Kurzschlussstromes berücksichtigt werden, da die dynamische Wirkung Stromschienen aus ihrer Verankerung reißen kann.

I_cc

Der bedingte Bemessungskurzschlussstrom ist der vom Hersteller angegebene Effektivwert des Kurzschlussstromes, der durch eine vorgegebene Schutzeinrichtung im Stromkreis geführt werden kann. Zur Koordination des Schaltvermögens mit den Anforderungen des Netzes an der Einbaustelle

I_cw:

_{Der Bemesungskurzzeitstrom eine Stromkreisee ist der Effektivwert des Kurzschlussstroms, den ein Stromkreise für eine bestimmte Zeit aushält. - meisst wählt man 1s.}

I_cp:

Der unebdingte Kurzschlussstrom ist der höchste Strom, der bei Vernachlässigung aller Impedanzen des nachgeschateten Stroimkreises an einer bestimmten stelle auftreten kann. Seine Grösse richtet sich direkt nach den angaben des Transformators. 

Grundsätzlich ist eine allpolige Abschaltung vom speisenden Netz für alle elektrischen Geräte und Anlagen sinnvoll. Fest angeschlossene Haushaltgeräte wie Kochfelder, Backöfen, Waschautomaten usw., welche über im Gerät eingebaute normale oder Halbleiterschalter verfügen, können ohne weitere Schaltstelle direkt an die vorgeschalteten Überstromunterbrecher angeschlossen werden  Variante 1.

Der Überlegung liegt der Gedanke zugrunde, dass im Störungsfall mit grosser Wahrscheinlichkeit nur Elektrofachkräfte Eingriffe vornehmen. Diese trennen den Stromkreis mit den vorgeschalteten Diazed-Überstromunterbrechern oder Leitungsschutzschaltern. Die Variante 2  zeigt eine mögliche Lösung mit allpoliger Abschaltung durch Schalter oder Steckdose. 

HInweis:

Bei industrieller Anwendung ist ein Wartungsschalter obligatorisch für alle Geräte in der Küche. Die SNG 491000 2046d behandelt diese Thematik eingehend. 

Es gelten die folgenden Bedingungen: 

1. Schalter sind so zu platzieren, dass sie jederzeit einfach und gefahrlos zubedienen sind. 
2. Die Bemessungsstromstärke eines Schalters muss mindestens der maximalen Dauerstromstromstärke des angeschlossenen Energieverbrauchers entsprechen.
3. Schalter für Kondensatoren müssen einen um den Faktor 1,5-mal höheren Bemessungsstrom aufweisen als der Bemessungsstrom der zu schaltenden Kondensatoren.
4. Der vorgeschaltete Überstromunterbrecher darf bei festmontierten Schaltern und nicht bekannter Last nicht grösser sein als die Bemessungsstromstärke des Schalters. 

Betriebsmässiges Schalten:

Elektrische Geräte werden ein- oder ausgeschaltet. Ein allpoliges Schalten ist nicht zwingend, auch eine galvanische Trennung ist nicht zwingend. Halbleiterschaltgeräte wie Dioden und Thyristoren sind zulässig (z.B. Dimmer für Leuchten). 

Schalter für Wartungsarbeiten:

Für das Ausschalten von elektrischen Betriebsmitteln und Anlagen, damit diese gefahrlos gewartet werden können. •

Not-Aus:

Diese Schalter dienen zum Ausschalten im Notfall. Sie sind für eine sofortige Beseitigung von unerwartet auftretenden Gefahren vorgesehen. Not-Aus-Schalter müssen gut erreichbar und auffällig markiert sein. 

Not-Halt:

Hier wird ein gefährlicher Prozess oder ein Bewegungsablauf rasch zum Stillstand gebracht oder bereits eine unzulässige Bewegung in Richtung Gefahr wird automatisch angehalten.

Durch das 4-polige Schalten können in bestimmten Situationen unerwünschte Ströme und somit EMV-Probleme verhindert werden

1. Sie weist unter anderem pro Neutralleiter/Gruppe eine Klemmstelle auf.
2. Die Zugehörigkeit lässt sich durch die Nummerierung erkennen.

Es sind die folgenden Bedingungen einzuhalten:

• das mehrmalige, sichere Trennen der Verbindung muss möglich sein,
• das Trennen darf nur durch Werkzeug und nicht von Hand erfolgen können,
• das Trennen muss mit einem einzigen Werkzeug zu bewerkstelligen sein,
• die Zugehörigkeit zum entsprechenden Stromkreis muss klar ersichtlich sein.

Falls aus dreipoligen Sicherungselementen einpolige 230-V-Stromkreise gespeist werden, sind Spezialklemmen als gemeinsame Trennvorrichtung unzulässig. Der Grund liegt darin, dass die einpoligen Stromkreise nicht einzeln getrennt werden können. Das Bild  zeigt die unzulässige Situation

Ein Neutralleitertrenner ist in den Neutralleiter einzubauen:

• beim Anschlussüberstromunterbrecher,
• bei der Bezügerüberstrom-Schutzeinrichtung,
• im System TN-C-S an der Stelle, wo der PEN-Leiter in Neutralleiter und Schutzleiter aufgeteilt wird.

Bei allen anderen Überstrom-Schutzeinrichtungen und bei PEN-Schienen in Schaltgerätekombinationen darf anstelle eines Neutralleitertrenners eine Spezialklemme angeordnet werden.

Ausnahme: Stromschienen in SGK

a) 

1. Ein Leiter darf nie geschaltet werden, nämlich der PEN-Leiter. Er darf nur bei Überstromunterbrechern oder mit geeigneten Klemmen getrennt werden.
2. Ähnlich ist die Situation beim PE-Leiter. Hier besteht die Ausnahme mit Steckdosen, denn sie gelten bis zu einem I_N  ≤ 16 A als Schalter. Eine Trennung darf nur auf Klemmen erfolgen, die gegen Selbstlockerung geschützt sind. 

b) 

Der Neutralleiter darf im System TN-S geschaltet werden, gleichzeitig mit den Aussenleitern oder nacheilend AUS und voreilend EIN. Die Trennung des Neutralleiters hat überall dort zu erfolgen, wo die Anlage für Messzwecke spannungslos gemacht werden muss.

Trennen: in der Regel mit Werkzeug. Daher sachverständige Person notwendig (Ausser Diazed Sicherung: Laien)

Schalten: Schalthandlungen an gewöhnlichen Dreh-, Druck-, Wippschaltern- Jedermann ausführen