WB: 4 Schutzmassnahmen

Wird ein Gerät fest angeschlossen, fliesst in der Zuleitung der Bemessungsstrom des Gerätes. Bei kalorischen Geräten wie Wassererwärmern, Kochgeräten, Heizgeräten usw. muss nicht mit Überlastströmen gerechnet werden. Das Gleiche gilt für Leitungen zu fest angeschlossenen Kondensatoren. Das fest angeschlossene Gerät stellt mit seinem Bemessungsstrom für die eigene Zuleitung den Überlastschutz sicher.

Auf dem Zuleitungsstück, das zu diesen Geräten führt, dürfen keine Abzweigungen vorhanden sein, sonst könnte mehr Strom als der Bemessungsstrom des fest angeschlossenen Gerätes über die Leitung fliessen. Das Bild zeigt die Zusammenhänge. Für Kurzschlussströme, wie sie im Störungsfall auftreten können, muss der Kurzschlussschutz auf andere Art gewährleistet werden. Leitungen in Schaltgerätekombinationen stellen einen Spezialfall dar. 

Motoren können durch mechanische Überlastung einen grösseren Strom als den vorgesehenen Bemessungsstrom aufnehmen und damit die Zuleitung überlasten. Die NIN schreibt jedoch für praktisch alle Motoren einen Motorschutz vor. Dieses Thermorelais stellt in der Zuleitung den Überlastschutz sowohl für den Motor wie auch für die Zuleitung sicher. Mit dieser Kombination, Motor und zugehöriges Thermorelais, ist der nach NIN verlangte Überlastschutz der Zuleitung erfüllt. Der Kurzschlussschutz muss auch hier zusätzlich gewährleistet sein. 

Die NIN erwähnt feuergefährdete Räume oder explosionsgefährdete Zonen als unzulässige Bereiche für die Anwendung dieser Art Überlastschutz für Leitungen.

kein Überlastschutz 

1. Kleine Motoren < 500W 
2. Blokierfeste Motoren - Überlastung schadet ihnen nicht 
3. Kurzschlussfeste Transformatoren  (Sonnerietrafo ... ) Die vorgeschaltete Schutzeinrichtung darf nicht grösser sein als das 5-fache des Bemessungsstromes der Primärwicklung des Trafos, muss aber nicht kleiner als 10 A sein. 

mit Überlastschutz 

unbeaufsichtigt in feuergefährdeten Räumen oder explosionsgefährdeten Bereichen.

Dies wäre bei Gerätschaften der Fall, in denen ein chemischer Prozess abläuft, der auf keinen Fall unterbrochen werden darf, weil es sonst zu Überhitzungs- oder gar Explosionsgefahr kommen könnte. In solchen Fällen muss eine vorhandene Überlastung signalisiert, aber nicht direkt abgeschaltet werden, weil damit unvorhergesehene Gefahren verbunden wären.

Kurzschluss-Schutzeinrichtungen müssen zwei Bedingungen erfüllen:

1. Ihr Schaltvermögen muss mindestens dem am Einbauort auftretenden grössten unbeeinflussten Kurzschlussstrom entsprechen.
2. Ein geringeres Schaltvermögen ist nur dann zulässig, wenn eine andere Schutzeinrichtung mit dem erforderlichen Schaltvermögen vorgeschaltet ist. Die beiden Schutzeinrichtungen müssen aufeinander abgestimmt sein. 

Back - up- Schutz

Zwei Ausnahmen kommen in Betracht:

1. Die erste Ausnahme betrifft Leitungen, die durch fest angeschlossene Verbraucher gegen Überlast geschützt werden.
2. Die zweite Ausnahme gelangt am häufigsten in Schaltgerätekombinationen bei der Anspeisung von Sicherungselementen zur Anwendung. Bei Verdrahtungsleitung innerhalb von Schaltgerätekombinationen muss der Kurzschlussschutz nicht nachgewiesen werden, wenn die drei folgenden

Bedingungen alle erfüllt sind: 

• der reduzierte Leitungsteil darf nicht länger als 3 m sein
• er muss so installiert sein, dass die Gefahr eines Kurzschlusses minimal ist, und
• er darf nicht in der Nähe von brennbarem Material angeordnet werden.

Ein solcher Motor kann blockiert sein und darf trotzdem nicht Schaden nehmen. Der vorgeschaltete Überstromunterbrecher darf nicht grösser als der Bemessungsstrom des Motors sein. 

Das Schaltvermögen sagt aus, welchen Kurzschlussstrom eine Schutzeinrichtung im Maximum abschalten kann. Es muss beim Einbau darauf geachtet werden, dass die Schutzeinrichtung für den höchstmöglichen Kurzschlussstrom I_cp an der Einbaustelle bemessen ist. Das Schaltvermögen einer Schutzeinrichtung wird mit der Abkürzung I_cu oder I_cs bezeichnet. 

Jede Schutzeinrichtung besitzt ein eigenes Schaltvermögen. Diazed-Patronen der

• Grösse I können einen I_cr von 10 kA
• Grösse II 50 kA
• Grösse II 50 kA
• NH-Sicherungen > 100 kA

Der Anwender muss den am Einbauort möglichen Kurzschlussstrom I_cr kennen, um die richtige Schutzeinrichtung einzubauen.

In solchen Fällen muss der Schutzeinrichtung mit der geringeren Kurzschlussfestigkeit eine solche mit einer höheren vorgeschaltet werden. Man spricht dann von Rückschutz (Back-up-Schutz). Die Hersteller von Leitungsschutzschaltern deklarieren dies meist mittels Tabellen. Das Bild  zeigt, wie der Leitungsschutzschalter mit einem zu geringen Ausschaltvermögen durch die vorgeschaltete Schmelzsicherung geschützt wird.

Hinweis:

Die Einhaltung der Selektivität ist zwar eine Empfehlung, trotzdem sollte ihre Einhaltung stets angestrebt werden.

Miniaturschmelzeinsätze dürfen nur in Steuerstromkreisen eingebaut werden. Soweit wäre das in der gestellten Anordnung richtig. Wenn sie jedoch allgemein zugänglich sind, was bei dieser Steuerung der Fall ist, sind KLS-Sicherungen nicht zulässig. Sie besitzen keine Passschrauben, welche ein Einsetzen von falschen Schmelzeinsätzen verhindern. Sie sind nur für elektrotechnisch unterwiesene Personen (BA4) und nicht für Laien zulässig.

Bei Diazed-Sicherungssystemen der Grössen I, II und III ist der Kontaktdruck vom Bedienungspersonal abhängig. Bei Nennströmen bis 25 A, also bis zur Grösse II, spielt dieser Umstand eine untergeordnete Rolle. Anders bei der Grösse III.Die NIN schlägt vor, bei Diazed-Patronen der Grösse III mit 40 A und höherem Nennstrom die Maximalbelastung auf 85 % zu begrenzen. 

Wird die Sicherung unter Last herausgeschraubt, können Lichtbogen entstehen, die die Kontaktbereiche aufrauen und einen zusätzlichen Übergangswiderstand erzeugen, was zu noch mehr Erwärmung führt. Isolationsbeschädigung und Brand sind die Folgen.

Jeder Leitungsschutzschalter hat eine eigene Verlustleistung. Je höher der LS belastet wird, umso grösser die entstehende Wärme. Werden mehrere hoch belastete Leitungsschalter aneinander gereiht montiert, können sie die im Innern entstehende Abwärme nicht mehr genügend abführen. Das eingebaute Bimetall wird bereits vorgewärmt. Die Auslösung kann bei einem geringeren Wert als dem aufgeprägten Bemessungsstrom erfolgen. Die NIN schlägt für solche Fälle eine reduzierte Belastung der betroffenen Leitungsschutzschalter auf 75 % des Bemessungsstromes vor. Die Hersteller bieten hierzu Tabellen für ihre Produkte an. 

Anschlussüberstromunterbrecher nehmen einen besonderen Platz ein. Sie sind die Trennstelle zwischen der Hausinstallation und dem speisenden Netz. Daher gelten für sie nachstehende Bedingungen:

1. Weil sie die vorgeschalteten überstromunterbrecher im Verteilnetz beeinflussen können, darf die Netzbetreiberin über die Selektivität und das Schaltvermögen in den Werkvorschriften Bedingungen erlassen.
2. Ihre Platzierung ist in nassen, korrosionsgefährlichen oder feuergefährlichen Räumen nicht zulässig.
3. Sie sind so anzuordnen, dass sie jederzeit ohne Hilfsmittel bedient werden können.

1. Die NIN geht im Kapitel 4.2 grundsätzlich auf das Problem der schädlichen Wärmewirkungen ein. Die darin erlassenen Normen gelten für jede Installation und auch für die Montage von elektrischen Betriebsmitteln.
2. Jeder Hersteller von Geräten oder Betriebsmitteln kann für seine Geräte von der NIN abweichende Weisungen erlassen. Daher sind diese auch gemäss Herstellerangaben zu betreiben und zu warten.
3. Für die Aufstellung von wärme- und lufttechnischen Geräten gelten zudem die Weisungen der Vereinigung kantonaler Feuerversicherer (VKF)

Die Praxis zeigt, dass eine Entzündung von verschiedenen Faktoren abhängig ist. Einer ist die Einwirkdauer der kritischen Temperatur. Die NIN spricht von Erfahrungswerten, wobei festgestellt wurde, dass Holz nach mehrjähriger Einwirkung bereits bei 85 °C entzündbar ist. Daher dürfen auf Holz montierte Betriebsmittel keine höhere Temperatur als 85 °C annehmen können. 

Die Massnahmen sind natürlich von der Art der Betriebsmittel oder Energieverbraucher abhängig: 

• Einbau in Gehäuse mit geringer Wärmeleitfähigkeit,
• Verkleidung der brennbaren Gebäudeteile mit Stoffen mit geringer Wärmeeitfähigkeit,
• genügenden Abstand von brennbaren Gebäudeteilen einhalten,
• für ausreichende Lüftung sorgen, damit ein Wärmestau vermieden wird,
• als elektrische Massnahme können Temperaturbegrenzungseinrichtungen wie Thermostate, Temperatursicsicherungen sw. eingebautwerden.

Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten: •

• Einbau der Betriebsmittel in lichtbogenbeständige Gehäuse, •
• Aufbau der Betriebsmittel auf Stoffe, die eine schädliche Wirkung von Funken auf Gebäudeteile verhindern.

Als nichtbrennbar und wärmeisolierend gelten Stoffe dann, wenn sie eine genügende Dicke, eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. 

Die NIN unterscheidet drei verschiedene Berührungsarten. Diesen werden entsprechende Temperaturen zugeordnet. Bei metallenen Teilen, welche im Betrieb berührt werden müssen, jedoch nicht in der Hand gehalten werden,  gilt eine maximale Temperatur von 70 °C. Diese Temperatur darf im normalen Betrieb auch kurzfristig nicht überschritten werden. 

Die folgenden Bedingungen werden gestellt:

1. Gebläseheizsysteme müssen so verriegelt sein, dass die Heizung nur dann einschalten kann, wenn der erforderliche Luftdurchsatz vorhanden ist. Ein strömungsabhängiger Wachter erfüllt diese Bedingung.
2. Bei Heizleistungen > 3 kW muss das Gebläse zudem einen Nachlauf von 60 s zur Heizung aufweisen.
3. Ein Temperaturbegrenzer muss unmittelbar beim Heizregister angeordnet sein (Distanz max. 1 m). Einstellung auf maximal 85 °C. Er darf nicht selbsttätig wieder einschalten.
4. Wird nur der Steuerkreis geschaltet, müssen Strömungswächter und Temperaturbegrenzer auf zwei getrennte, im Hauptstrom liegende Schütze wirken.
5. Verkleidungen von Heizelementen müssen aus nichtbrennbarem Material bestehen.
6. In feuergefährdeten Räumen dürfen keine Umluftheizungen eingesetzt werden.

In Betriebsstätten mit Brandgefahr (z.B. Schreinerei) dürfen Umluft-Raumheizgeräte mit elektrischen Heizeinsätzen nicht betrieben werden, wenn die Luft der Betriebsstätten durch diese Geräte geführt werden. 

Die entsprechenden Angaben sind den Montageanweisungen des Herstellers zu entnehmen. Der Hersteller bestimmt, welche Abstände, Regelungen und dgl. bei seinem Erzeugnis einzuhalten sind. 

Die beiden Thermostate sollen unter allen Umständen verhindern, dass im Störungsfall die Heizkörper weiterheizen.

1. Am sichersten ist es deshalb, wenn beide direkt den Hauptstromkreis schalten.
2. Wenn das durch die Grösse der zu schaltenden Leistung nicht möglich ist, schalten die Thermostate nur den Steuerstromkreis. Ein Klebenbleiben des Hauptschützes würde beide Thermostate unwirksam machen. 

Deshalb verlangt die NIN für jeden Thermostat  einen separaten Schütz. Damit wird der geforderte Sicherheitsstand erreicht. 

Bei der zweiten Variante wirken beide Thermostate auf ein Schütz. Dieser muss so gewählt werden, dass ein Verschweissen der Kontakte durch den vorgeschalteten Überstromunterbrecher verhindert wird. 

Auch hier gilt es die Montageanweisung des Herstellers zu beachten. Durch spezielle Konstruktionen können unter Umständen die Abstände verringert werden

Die höchste Temperatur entsteht direkt am Leuchtmittel. In Räumen, in denen Leuchten Stoffe entzünden können, dürfen nur die vorgeschriebenen Leuchtmittel eingesetzt werden. Weiter sind Leuchten mit speziellen Schutzgläsern auszurüsten. Diese müssen nach dem Ersatz von Leuchtmitteln wieder montiert werden, oder es sind Leuchtmittel mit zusätzlichen Schutzgläsern zu verwenden. 

Hinweis:

LED-Leuchten haben reduzierte Temperaturen am Leuchtmittel. Beachten Sie jedoch die Abwärme des jeweiligen Netzteiles. 

Da an modernen Lampen bereits im normalen Betrieb hohe Temperaturen entstehen, dürfen nur Leuchten auf brennbare Gebäudeteile montieren werden, welche dafür geeignet sind. Die notwendigen Symbole sind entweder direkt auf der Leuchte aufgedruckt oder in der Montageanweisung des Herstellers aufgeführt. 

Es sollten nur Leuchtmittel mit zusätzlichem Schutzglas eingesetzt werden. Diese decken die heissen Bereiche im Leuchtmittel ab und verhindern dadurch Schäden an Personen oder Möbeln.

Hinweis:

Das Anbringen von zusätzlichen Schutzgläsern ist insbesondere in der Lebensmittelindustrie sehr wichtig. Oft werden heute als Alternative Leuchtmittel mit Splitterschutz eingesetzt (sog. «self-shielded» Leuchtmittel)

Einige der Kennzeichen sind sicher bekannt, andere weniger. Die Bedeutung ist wie folgt:

Zu diesen Räumen/Bereichen gehören: 

• Holzbearbeitungsbetriebe, 
• Papierfabriken, 
• Spinnereien/Webereien, 
• Mühlen, 
• Scheunen mit Heu- oder Strohlager,
• Bühnenhäuser von Theatern.
•  

Leuchten müssen für die Betriebsstätte geeignet sein und eine Umhüllung haben,

• die mindestens dem Schutzgrad IP 4X
• oder im Falle von Staubablagerungen IP 5X
• oder im Falle von Ablagerungen leitfähigen Staubes IP 6X entspricht. 

Bei der Montage von Leitungen gelten folgende Forderungen: 

1. Leitungen welche diese Bereiche nur durchqueren und keine Verbraucher darin anspeisen, dürfen in diesen Räumen keine Verbindungen oder Klemmen aufweisen, ausser wenn diese Verbindungen in speziell geprüften Gehäusen eingebaut sind.
2. Der Überlast- und der Kurzschlussschutz sind durch vorgeschaltete Überstromunterbrecher sicherzustellen.
3. Sämtliche Endstromkreise müssen durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD's) mit I_N ≤ 300 mA geschützt sein. Ausnahmen werden nur für Leitungen mit speziellen Isolationen und Stromschienensysteme zugelassen.
4. Die gesamte Installation muss in der Installationsart TN-S ausgeführt werden. Als Ausnahme gelten nur Leitungen, die den feuergefährlichen Bereich lediglich queren.
5. Ortsveränderliche Kabel müssen dem Einsatz entsprechen und mechanisch widerstandsfähige Isolationen wie z.B. PUR- Kabel aufweisen.
6. Ist eine Blitzschutzanlage vorhanden, müssen elektrische Leitungen zu dieser einen genügenden Abstand aufweisen, damit es bei einem Blitzeinschlag möglichst zu keiner Zerstörung bzw. keinem Überschlag auf die elektrischen Leitungen kommen kann.
7. Sind elektrische Leitungen nicht ganz in nicht brennbarem Material eingebettet oder anderweitig vor Feuer geschützt, müssen sie aus schwerbrennbarem Material bestehen

Es sollten in diesen Bereichen keine Schaltgerätekombinationen montiert werden. Falls es trotzdem notwendig wird, müssen die Schutzkästen aus nicht brennbarem Material (Metallblech) und der Schutzart IP 4X oder höher entsprechen, oder die ganze Kombination ist in geschlossene Nischen einzubauen. 

Beim Einbau von Betriebsmitteln in brennbare Gebäudeteile lässt die NIN schwerbrennbares Material für Kästen, Zwischenverteiler usw. zu.

Sie müssen die Glühdraht-Prüfung für 850 °C bestanden haben. 

Ja, sie müssen jedoch nicht- oder schwerbrennbar sein. Sie müssen die Prüfung zum Wiederstand gegen Flammenausbreitung nach der IEC 61084 bestanden haben.