Das Prüfen elektrischer Anlagen beschreibt das Sicherstellen der Funktion und Sicherheit mit geeigneten Prüf- und Messverfahren nach dem Errichten, dem Erweitern oder dem Ändern solcher Anlagen. Zentrale Vorschriften für den deutschen und z. T. europäischen Geltungsbereich finden sich in den DIN VDE Normen, insbesondere in der DIN VDE 0100-600 und DIN VDE 0105-100. Diese Maßnahmen dürfen ausschließlich von einer zur Fachkraft Elektrotechnik ausgebildeten Person mit Hilfe dafür geeigneter und zugelassener Geräte durchgeführt werden.
Besichtigen Das Besichtigen einer Anlage wird in der VDE als „der wichtigste Punkt“ beschrieben. In diesem Prüfabschnitt werden durch Anschauen und Anfassen, Rütteln, Ziehen und ähnliches, alle Leitungen und elektrischen Bauteile auf ihren festen Halt (sofern notwendig), richtigen Anschluss, richtige Dimensionierung (z. B. von Leitungen und Sicherungen), festen Anschluss und auf alle bauteilbedingten Besonderheiten überprüft. Auch der Test der Sicherheitseinrichtungen gehört zu diesem Punkt. Vor allem der Test von Fehlerstromschutzschaltern, Schutzmaßnahmen (wie Hindernisse, Gehäuse) und der richtige Anschluss der Schutzleiter sind hier essentielle Unterpunkte, die jeder beim Besichtigen beachten sollte. Bei Fahrlässigkeiten oder auch Unachtsamkeiten kann Lebensgefahr für alle bestehen, die mit der Anlage in Kontakt kommen und mit dieser arbeiten müssen. Unterpunkte sind:
Allgemeine Besichtigung Prüfen der Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren Prüfen der Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter Prüfen der Schutzmaßnahmen ohne Schutzleiter
Allgemeine Besichtigung Unter der „allgemeinen Besichtigung“ im Sinne der VDE 0100 versteht man die grobe Besichtigung durch eine Elektrofachkraft. Das allgemeine Besichtigen einer elektrischen Anlage ist genau genommen eine erste Sichtkontrolle des Erbauers. Unter der allgemeinen Besichtigung einer elektrischen Anlage fasst man folgende vier Punkte zusammen (bzw. müssen diese vier Punkte überprüft werden):
Die Betriebsmittel müssen den äußeren Einflüssen am Verwendungsort standhalten. Dieser Punkt stellt sicher, dass die Anlage auch gegen die örtlichen Einflüsse ausgerüstet wurde. Z. B. wenn sich in unmittelbarer Nähe der Anlage eine weitere elektrische Anlage befindet, welche heftige Vibrationen hervorruft, so muss die zu prüfende neue Anlage so befestigt oder verankert sein, dass eine Gefährdung ausgeschlossen ist.
Die Überstromschutzorgane sind den Leitungsquerschnitten entsprechend zu bemessen. Bei diesem Punkt wird überprüft, ob die ausgewählten Überstromschutzorgane (LS-Schalter oder Schmelzsicherungen) dem schwächsten Glied des Stromkreises angepasst sind. Als Beispiel: Kabelquerschnitt in mm² = 1,5 ≤ 18 A Steckdose ≤ 16 A Schalter ≤ 10 A So würde man hier eine 10 A Sicherung wählen.
Beschriftungen der einzelnen Stromkreise müssen vorhanden sein. Bei diesem Punkt ist zu überprüfen, ob alle Stromkreise an der Anlage gekennzeichnet sind. Z. B. dass Hauptstromkreise, Steuerstromkreise und Stromkreise mit Kleinspannung deutlich (durch verschiedenfarbige Leitungen) gekennzeichnet sind.
Schaltpläne – falls erforderlich – müssen vorhanden sein. Es ist zu überprüfen, ob alle Schaltplan-Unterlagen der Anlage an der Maschine selber oder separat untergebracht sind; Und ob diese der Anlage entsprechen.
Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren (Basisschutz) Die Grundregel des Schutzes gegen elektrischen Schlag ist, dass gefährliche, aktive Teile nicht berührbar sein dürfen und dass berührbare, leitfähige Teile weder unter normalen Bedingungen noch unter Einzelfehlerbedingungen zu gefährlichen, aktiven Teilen werden dürfen.DIN EN 61140:2007 (VDE 0140-1:2007-3 Abschnitt 4)
Die Vorkehrungen für den Basisschutz unter normalen Bedingungen beinhalten die Basisisolierung aktiver Teile, die nur durch Zerstörung entfernt werden kann, sowie Abdeckungen und Umhüllungen, die bestimmte Anforderungen an die Schutzart erfüllen müssen und nur mit Werkzeug lösbar sein dürfen.DIN VDE 0100-410:2007-06 Anhang A Für einen sicheren Betrieb müssen alle Abdeckungen und Umhüllungen vollständig und der Gerätebeschreibung entsprechend montiert und unbeschädigt sein.
Für besondere Bedingungen ausschließlich zur Anwendung in Anlagen, die nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen betrieben und überwacht werden, (z. B. in abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten) sind Hindernisse (Abschrankungen) und Anordnung außerhalb des Handbereiches als Maßnahmen zugelassen.DIN VDE 0100-410:2007-06 Anhang B
Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter Schutzleiter, Erdungsleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter müssen einwandfrei verlegt und elektrisch zuverlässig angeschlossen sein. Anschluss und Verbindungsstellen müssen gegen Lockerung und Korrosion geschützt und für eine Besichtigung zugänglich sein. Die Leiter müssen den erforderlichen Querschnitt haben. Der Schutzleiter stellt entweder durch Festanschluss oder mittels der Schutzleiterkontakte in Steckdosen eine elektrische Verbindung zwischen berührbaren metallischen Gehäusen (Körper elektrischer Betriebsmittel) und der Haupterdungsschiene her. Der Erdungsleiter verbindet die Haupterdungsschiene mit einem Erder (meist Fundamenterder oder andere Erder wie z. B. Ringerder). Der Schutzpotentialausgleichsleiter dient zur Sicherstellung des Potentialausgleiches und verbindet fremde leitfähige Teile (Wasserrohre, Heizung, Klimaanlage, Geländer usw.). mit der Haupterdungsschiene.DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitte 542, 543, 544 und Anhang B
Schutzleiter und Schutzleiteranschlüsse müssen normgerecht gekennzeichnet sein. Der Schutzleiter, auch PE-Leiter (protective earth) genannt, ist ein Leiter zum Zweck der Sicherheit, zum Beispiel zum Schutz gegen elektrischen Schlag im Falle eines Fehlers. Anschlussstellen für den Schutzleiter sind mit dem SchutzleitersymbolSymbol 02-15-03 gemäß DIN EN 60617-2:1997-08 Graphische Symbole für Schaltpläne - Teil 2: Symbolelemente, Kennzeichen und andere Schaltzeichen für allgemeine Anwendungen (Seite 33) (Erdungszeichen in einem Kreis) gekennzeichnet.
Schutzleiter und Neutralleiter dürfen ab erstmaliger PEN-Trennung in einer Anlage nicht mehr miteinander verbunden (und natürlich auch nicht vertauscht) werden.DIN VDE 0100-540: 2012-06 Abschnitt 543.4.3 Der Neutralleiter ist ein aktiver Leiter und ist in der Lage zur Energieverteilung beizutragen. Aktive Leiter müssen vor Berührung geschützt sein.
Die Schutzkontakte von Steckdosen müssen in Ordnung sein. Sie dürfen nicht verbogen, verschmutzt oder mit Farbe überstrichen sein und in Schutzleitern dürfen keine Schaltgeräte eingefügt werden.DIN VDE 0100-540: 2012-06 Abschnitt 543.3.3
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs, Fi) bzw. Isolationswächter in IT-Systemen und Überspannungsableiter müssen gemäß aktuellen Normen, der Anwendung entsprechend und für das jeweilige Netz-System (TN- TT- IT-) ausgelegt sein.
Schutzmaßnahmen ohne Schutzleiter Die Stromquellen bei Schutz durch Kleinspannung SELV oder PELV müssen den Anforderungen hinsichtlich sicherer Trennung mit einem SicherheitstransformatorDIN EN 61558-2-6; VDE 0570-2-6:2010-04 Sicherheit von Transformatoren, Drosseln, Netzgeräten und dergleichen für Versorgungsspannungen bis 1100 V - Teil 2-6: Besondere Anforderungen und Prüfungen an Sicherheitstransformatoren und Netzgeräte, die Sicherheitstransformatoren enthalten. oder vergleichbarer Stromquelle mit galvanischer Trennung (Batterie, Generator usw.) ausgestattet sein.DIN VDE 0100-410:2007-06 Abschnitt 414.3
Stecker und Steckdosen für SELV- oder PELV-Systeme dürfen nicht in Steckdosen oder zu Steckern für andere Spannungssysteme passen und Stecker und Steckdosen in SELV-Systemen dürfen keinen Schutzleiterkontakt haben.DIN VDE 0100-410:2007-06 Abschnitt 414.4.3
Die Schutzmaßnahme Schutztrennung mit einer ungeerdeten Stromquelle (SELV) erlaubt nur ein Verbrauchsmittel je Stromquelle (Sekundärwicklung eines Trenntransformators oder Motorgenerators).DIN VDE 0100-410:2007-06 Abschnitt 414.1.2
Für spezielle Anlagen, die nur durch Elektrofachkräfte und elektrotechnisch unterwiesene Personen betrieben und überwacht werden gelten gesonderte Regelungen für „Nicht leitende Umgebung“, „Schutz durch erdfreien örtlichen Potentialausgleich“ und „Schutztrennung mit mehr als einem Verbrauchsmittel“.DIN VDE 0100-410:2007-06 Anhang C
Anmerkung: Die Funktionskleinspannung (FELV) hat typisch keine sichere Trennung und erfordert zusätzliche Maßnahmen für den Basisschutz und für den Fehlerschutz,DIN VDE 0100-410:2007-06 Abschnitt 411.7 kann also nicht der Schutzmaßnahme: „Schutz durch Kleinspannung mittels SELV oder PELV“ zugerechnet werden.
Messen Schutzleitermessung Nach DIN VDE 0100 Teil 600 muss nach Errichten, Erweitern oder Instandsetzen von elektrischen Anlagen vor der Inbetriebnahme eine Schutzleitermessung durchgeführt werden. Dies erfolgt im spannungsfreien Zustand. Diese Messung muss protokolliert werden.
Diese Messung dient nicht dazu, um ein Auslösen der Sicherheitseinrichtungen gewährleisten zu können. Bei dieser Messung wird die Durchgängigkeit der Schutz- und Potentialausgleichsleiter geprüft. Das Auslösen der Sicherheitseinrichtungen (z. B. Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD), Isolationswächter) wird mit der Schleifenimpedanz-Messung durchgeführt, da hier auch die Widerstände bis zur Stromquelle (z. B. Transformator) mit gemessen und ausgewertet werden müssen.
Ein einfaches Multimeter ist für diese Messung nicht ausreichend, da der Messstrom mindestens 200 mA bei 4 – 24 V AC/DC betragen muss. Man misst den Widerstand aller leitfähigen, großflächig berührbaren oder mit der Hand umfassbaren Teilen (z. B. Motorengehäuse oder Griffe) und einem Potentialausgleich bzw. der Schutzleiteranschlussstelle (z. B. Stecker). Der Messstrom kann bei entsprechenden Messgeräten auch bei 10 A liegen, was den Vorteil hat, dass angebrochene Kabel sowie Oxidschichten o. ä. (Rost, (Kalk-)Ablagerungen) erkannt werden können. Bei letzterem kann durch den hohen Messstrom der Kontakt 'freigebrannt' werden – es können Funken entstehen. Bei Messungen mit höheren Strömen muss darauf geachtet werden, dass der Schutzleiter diese Ströme auch ohne Beschädigungen übersteht. Bei der 10 A Messung sollte der Schutzleiterquerschnitt nicht unter 1 mm² sein. Außerdem sollte man beachten, dass die hohe Leistung (bis zu 240 W → 24 V*10 A) in der Anlage ggf. Schäden verursachen, oder bestehende verstärken kann. Bei der Messung mit DC muss die Polarität gewechselt werden (Messspitzen tauschen). Sollten unterschiedliche Werte dabei entstehen, deutet das auf einen Fehler (ähnlich einer Diode) hin.
Der Widerstand muss niederohmig sein, hierfür gibt es verschiedene Maximal(Erfahrungs-)werte z. B. „in der Regel ca. 1 Ohm“.Fachkunde Elektrotechnik, Europa Verlag, Haan-Gruiten, 2006, 25. Auflage, S. 345. Eindeutige feste Obergrenzen sind in den DIN VDE 0100-600 oder ...-701-702 nicht festgelegt. Aus DIN VDE 0100 Teil 701-702 lassen sich für Anlagen/Geräte bis 16 A Bemessungsstrom folgende Werte entnehmen: Bis 5 m Leitungslänge 0,3 Ω – je weitere 7,5 m + 0,1 Ω – allerdings bis maximal 1 Ω. Bei allen anderen Anlagen gilt der errechnete Wert (Leitungslänge, Querschnitt, elektrische Leitfähigkeit ← Temperaturabhängig) als Grenzwert.HUSS-MEDIEN Elektropraktiker: Prüfung nach DIN VDE 0100-600 Plus je 0,01 Ω (10 mΩ) pro Anschlusspunkt (Übergangswiderstand).Elektrotechnik Hillebrand Aus- und Weiterbildung: Inbetriebnahme elektrischer Anlagen nach DIN VDE 0100 - 600 Abschnitt 2.2.2. Ein genauer Wert für die Übergangswiderstände ist nicht festgelegt. Teilweise wird auch 0,1 Ω für alle Übergangswiderstände pauschal veranschlagt.Elektrofachkraft.de:Wie groß darf der Schutzleiterwiderstand maximal sein? Leiterquerschnitt in mm² Leiterwiderstand in mΩ/m (20 °C/30 °C)1,5 12,2 / 12,582,5 7,56 / 7,574 4,7 / 4,746 3,11 / 3,1510 1,84 / 1,8816 1,16 / 1,19 IEC 60228 / DIN EN 60228 (VDE 0295)