Michael Roick Product Manager September 2015 •1
Titelgrau belassen!Leere Vorlage
Normgerechte Prüfung vonStromerzeugern
Normgerechte Prüfung vonStromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •2
Anforderungen an sichere Produkte und Arbeitsmittel- Produkt- und Betriebsvorschriften
Prüfpflicht nach ArbSchG- beauftragte Personen- Konkretisierung durch BetrSichV, ArbStättV
BetrSichV - Prüfungen nach§14 und TRBS 1201- Prüfanlässe, Prüffristen, Dokumentation –
Organisation der Prüfungsdurchführung- TRBS 1112 „ Instandhaltung"
Prüfen von Arbeitsmitteln nach Betriebssicherheitsverordnungund staatlichen technischen Regeln
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •3
„Jeder hat das Recht auf Leben und körperliche Unversehrtheit“(Grundgesetz Art.2.2)
Zwang durch den Gesetzgeber
Interesse des Auftraggebers
Geschäftsinteresse des Prüfers
Warum Prüfen ?
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •4
Praxis- Konflikte
Interessenlagevon Eigentümer/ Betreiber / Arbeitgeber/ Unternehmer
Wie hoch sind die Kosten?
Wie mindere ich meinpersönliches Haftungsrisiko?
Wie erfülle ich die gesetzlichen Auflagen?
Wie kann ich die Sicherheit für meineMitarbeiter und / oder Kunden erhöhen?
Was ist gefordert ?? Wo steht es ??
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •5
Öffentlichen Rechtsvorschriften- Produktrecht (ProdSG und Verordnungen, EMVG, MPG, BauPG)- Bauordnungsrecht (Landesbauordnungen, Bauverordnungen),
Energierecht (EnWG, NAV)- Betriebsrecht (ArbSchG und Verordnungen in Verbindung mit
staatlichen Technischen Regeln)
DGUV- Vorschriften- und Regelwerk (Basis SGB VII)
Privatrechtlichen Verträgen und Normen- VOB, Klauseln der Sachversicherer, ….- ISO/ IEC, CEN/CENELEC, DIN, DIN VDE …- Verbändevereinbarungen und –Richtlinien (VDI, VdS, …)… und wer darf damit beauftragt werden
Wer muss was, wann auf welcher Grundlage prüfen?
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •6
Stromerzeuger
Feuerwehr, THW, Bundeswehr, Mobile Krankenhäuser, Bau- und Montagestellen
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •7
Definition
Prüfung von Stromerzeugern
Ersatzstromerzeugersind Niederspannungs-Stromerzeugungsanlagen, die die elektrischeEnergieversorgung von Teilnetzen, Verbraucheranlagen oder einzelnenVerbrauchsmitteln nach Ausfall oder Abschaltung der regulärenStromversorgung oder bei Nichtvorhandensein einer solchen übernehmen.Sie setzen sich zusammen aus:
EnergiequelleGenerator Schalt- und Steuereinrichtungen Schutzeinrichtungen Hilfseinrichtungen
Als Energiequellen werden eingesetzt: Verbrennungsmotoren Turbinen Elektromotoren
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •8
Allgemeine Anforderungen
Prüfung von Stromerzeugern
Besondere Festlegungen für Ersatzstromerzeuger auf Bau- und Montage -stellen sind z. B. enthalten in:
Auswahl und Betrieb ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel nachEinsatzbereichen DGUV-I 203-005 (BGI/GUV-I 600),
Auswahl und Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel auf Bau-und Montagestellen DGUV-I 203-006 (BGI/GUV-I 608),
Einsatz von elektrischen Betriebsmitteln bei erhöhter elektrischerGefährdung DGUV-I 203-004 (BGI 594),
Auswahl und Betrieb von Ersatzstromerzeugern auf Bau- und MontagestellenDGUV-I 203-032 (BGI 867),
DIN VDE 0100 Teil 551 „Elektrische Anlagen von Gebäuden:Niederspannungs-Stromerzeugungsanlagen“,
DIN VDE 0100 Teil 704 „Errichten von Niederspannungsanlagen:Anforderung für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besondererArt – Baustellen“
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •9
Allgemeine Anforderungen - Schutzmaßnahmen
Prüfung von Stromerzeugern
Ist nicht sichergestellt, dass die im vorhandenen Netz angewandtenSchutzmaßnahmen nach Stromausfall dauerhaft wirksam bleiben,muss für den sicheren Betrieb der Ersatzstromerzeugungsanlage eineanlagenspezifische Schutzmaßnahme zum Schutz gegen elektrischenSchlag unter Fehlerbedingungen (Fehlerschutz) wirksam sein.
Es dürfen nur folgende Schutzmaßnahmen angewendet werden: Schutz durch Abschaltung der Stromversorgung, Schutztrennung, Schutzkleinspannung (SELV); an oder auf Bau- und Montagestellen
im Wesentlichen für Handleuchten von Bedeutung, Schutzisolierung (auf Bau- und Montagestellen im Wesentlichen für
den Einsatz von ortsveränderlichen Ersatzstromerzeugern undortsveränderlichen elektrischen Betriebsmitteln relevant).
Die vorgesehenen Schutzmaßnahmen müssen auf das gewählte odervorhandene Netzsystem abgestimmt sein!
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •10
Netzformen
Prüfung von Stromerzeugern
Anzutreffende Netzformen
Schutztrennung
Schutztrennung mit mehreren Verbrauchern(alt: Schutztrennung mit Potentialausgleich)
IT-System
TN-System
TT-System
Ohne
ErdungG
eerdeteSystem
e
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •11
Netzformen
Prüfung von Stromerzeugern
Rolle der Erdung
Funktionserdung eines aktiven (stromführenden) Leiters / Sternpunkts(i.d.R. Neutralleiter) als Teil des Schutzes gegen elektrischen Schlag,
Erdung zum Zweck des Potentialausgleichs, "Erdungsschraube„ verbindet nur Erder mit Rahmen.
TN-System IT „erdfreie Nullung“,betriebsgeerdet (Sternpunkt) ungeerdet Verhalten ähnlich TN
Auf die Brücke N-PE kommt es an!!
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •12
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
Prüfung von Stromerzeugern
Schutzmaßnahmen in TN- und TT-Systemen
In TN- und TT-Systemen muss Schutz durch Abschaltung mit pulsstromsensitiven(Typ A)* oder allstromsensitiven (Typ B) Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen(RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom I N ≤ 30 mA realisiert werden.
Die Erdung des Sternpunktes oder eines Außenleiters (Erdungsleiter, Erdungs -widerstand) am Generator ist notwendig, damit die Fehlerstromschutzeinrichtung(RCD) im Fehlerfall die Anlage abschalten kann. Dabei darf der ErdungswiderstandRB den zulässigen Wert für die Abschaltung nicht überschreiten.Empfohlen wird ein Widerstandswert von ≤ 50 Ohm.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
* Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen vom Typ A dürfen nur danneingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, dass von denVerbrauchsmitteln keine Ableit- oder Fehlerströme erzeugtwerden können
Michael Roick Product Manager September 2015 •13
Prüfung von Stromerzeugern
TN-SystemSchutzmaßnahmen im TN-System; Empfehlung RB ≤ 50 Ω
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
Fehlerstrom-SchutzeinrichtungRCD
IN < 30 mAErsatzstrom-Erzeuger (EE)
Gehäuse
Kurz- underdschlusssichere Verlegung
RB < 50 Ω
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •14
Prüfung von Stromerzeugern
TT-SystemSchutzmaßnahmen im TT-System
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
Fehlerstrom-SchutzeinrichtungRCD
IN < 30 mA
Ersatzstrom-Erzeuger (EE)
GehäuseKurz- und
erdschlusssichere Verlegung
RB < 50 Ω RA
PE
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •15
Prüfung von Stromerzeugern
Ersatzstromerzeuger mit Fehlerstromschutzeinrichtung und Erdspieß
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •16
Prüfung von Stromerzeugern
Schutzmaßnahmen im IT-System (Isolationsüberwachung mit Meldungdes ersten Fehlers und automatischer Abschaltung beim zweiten Fehler)
Im IT-System müssen alle elektrischen Betriebsmittel der Schutzklasse I durcheinen Schutzleiter miteinander und mit dem Anlagenerder verbunden sein.
Der Anlagenerder RA mussfolgende Bedingung erfüllen:
RA = Summe der Widerstände des Erders und der SchutzleiterId = Summe der Fehlerströme im Falle des ersten Fehlers(Id kann gemessen werden mit einem Amperemeter zwischen einem Außenleiter und dem Erdpotenzial)
Auf Bau- und Montagestellen (mit nicht dauerhaft errichteten Stromerzeugungsanlagen)gilt diese Anforderung als erfüllt, wenn der Erdungswiderstand RA ≤ 100 Ω ist.Eine Isolationsüberwachung erfolgt zwischen aktiven Teilen und geerdetem Schutzleiter.Die Isolationsüberwachungs-Einrichtung muss ein Absinken des Isolationswiderstandswertesunter 100 Ω/V melden.
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
RA · Id ≤ 50 V
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •17
Prüfung von Stromerzeugern
Schutzmaßnahmen im IT-System mit Anzeige des Schwellwertes (*1) beiAuftreten des ersten Fehlers und Abschaltung bei Auftreten des zweitenFehlers durch Sicherungen oder Leitungsschutzschalter (*2)
Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen(Fehlerschutz)
Ersatzstrom-Erzeuger (EE)
VerbraucherRA < 100 Ω
RISO
Verbraucher
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •18
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfen vonStromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •19
IEC 61010
Prüfungen der elektrischen Sicherheit
Prüfung von Stromerzeugern
•Michael Roick – Produktmarketing – 2014Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •20
VDE-Messgeräte nach DIN VDE 413
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •21
Prüfen von Stromerzeugern
DIN-Normen / VDE-Bestimmungen
DIN VDE 0701 – 0702 - Prüfung nach InstandsetzungÄnderung elektrischer Geräte - Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte -Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit, 2008-06
DIN VDE 0100 – 600 - Errichten von NiederspannungsanlagenTeil 6: Prüfungen, 2008-06
DIN VDE 0105 - 100 - Betrieb von elektrischen AnlagenTeil 100: Allgemeine Festlegungen, 2009-10
VDE 0113 – 1 - Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung vonMaschinen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen, 2010-05
DIN VDE 0661 - Ortsveränderliche Schutzeinrichtungen zurSchutzpegelerhöhung für Nennwechselspannung Un= 230 V,Nennstrom In= 16 A, Nenndifferenzstrom IΔn <=30 mA, 1988-04
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •22
Die Prüfungen müssen durch eine Elektrofachkraft durchgeführt werden,
die zur Durchführung von Prüfungen befähigt ist.
Um Gefahren durch das Messen zu vermeiden und um Messergebnisse
mit hinreichender Genauigkeit zu erreichen ist die Auswahl normgerechter
Messgeräte gefordert.
Mess- und Überwachungsgeräte müssen der Norm VDE 0413 entsprechen.
Prüfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600
Allgemeine Anmerkungen
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •23
Jede Anlage muss geprüft werden, bevor sie vom Benutzer in Betrieb
genommen wird.
Die in DIN 0100 - 510 geforderten Informationen, sowie andere für die
Erstprüfung notwendigen Informationen müssen den Prüfern zur
Verfügung gestellt werden.
Werden Abweichungen von den Errichtungsbestimmungen festgestellt,
ist die Prüfung nach Mängelbeseitigung zu wiederholen.
Allgemeine Anmerkungen
Prüfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •24
Die Prüfung umfasst alle Maßnahmen, mit denen die Übereinstimmung
der Elektrischen Anlage mit den Anforderungen von DIN VDE 0100
überprüft wird.
Prüfen umfasst:
Besichtigen
Messen und Erproben
Was gehört zur Prüfung?
Prüfungen der elektrischen Sicherheit nach DIN VDE 0100 - 600
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •25
Besichtigung
Untersuchung der elektrischen Anlage mit allen Sinnen, um die richtigeAuswahl der Betriebsmittel und die ordnungsgemäße Errichtung der Anlagenachzuweisen.
Erproben und Messen
Maßnahmen, mit denen die ordnungsgemäße Funktion der elektrischenAnlage nachgewiesen wird. Hierzu gehört die Ermittlung von Werten mitgeeigneten Messgeräten (VDE 0413)
Ablauf der Prüfung
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •26
Auswahl und Einstellung von Schutz- u. Überwachungseinrichtungen,
Vorhandensein und Vollständigkeit der Dokumentationen undSchaltungsunterlagen, ordnungsgemäße Ausführung allerelektrischen Verbindungen.
Art des Schutzes gegen elektrischen Schlag,
Auswahl der Leiter hinsichtlich Strombelastbarkeit und Spannungsfall,
Vorhandensein und richtige Anordnung von geeigneten Trenn- undSchaltgeräten,
Auswahl der Betriebsmittel und Schutzmaßnahmen unterBerücksichtigung der äußeren Einflüsse,
Kennzeichnung der Neutralleiter und der Schutzleiter sowie derStromkreise, Sicherungen, Schalter und Klemmen,
Besichtigen - Sicherheitsanforderungen
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •27
Prüfling identifizierbar?
Daten bekannt - Unterlagen verfügbar?
Prüfling in Übereinstimmung mit Dokumentation?
Zubehör vorhanden?
Prüfung - Vorbereitung
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfen von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •28
Historisches Aggregat für denFunkbetrieb, etwa 1945Quelle : Wikipedia
Prüfung von Stromerzeugern
Sichtprüfung
Michael Roick Product Manager September 2015 •29
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Sichtprüfung Schaltkasten
Sichtprüfung
Die Sichtprüfung ist bei abgestelltem Aggregat durchzuführen!
Michael Roick Product Manager September 2015 •30
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Sichtprüfung
Die Sichtprüfung ist bei abgestelltem Aggregat durchzuführen!
Bei der Besichtigung des äußeren Aufbaus bzw. Gehäuses istinsbesondere auf: Beschädigungen des Gehäuses, Beschädigungen von Isolierungen, freie Kühlöffnungen, defekte Steckdosen, Anzeigeinstrumente in Ordnung, Anzeichen auf thermische Überlastung, Notwendige Abdeckungen und Deckel in Ordnung, schlechte Lesbarkeit oder fehlende Kennzeichnungen bzw.
Typenschilder und andere Beschädigungen oder Hinweise auf unsachgemäßen
Gebrauch zu achten.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •31
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Sichtprüfung
Die Sichtprüfung ist bei abgestelltem Aggregat durchzuführen!
Nach dem Öffnen des Schaltkastens ist insbesondere auf:
festen Sitz der Steck- und Schraubanschlüsse,
festen Sitz und einwandfreie Verbindung zwischen derPA-Anschlussklemme im Schaltkasten und dem Anschluss am Rahmen,
korrekten Sitz der Anschlussklemmen für die PA-Verbindung zwischenAnschlusskasten und Steckdosen,
festen Sitz der elektrischen Bauteile (Steuerplatinen, Steckdosen,Sicherungen etc.),
einwandfreie Leitungen (mechanische Beschädigungen, Anzeichen vonÜberbelastung)
zu achten.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •32
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Sichtprüfung - Mindestangaben auf dem Typenschild
Die Sichtprüfung ist bei abgestelltem Aggregat durchzuführen!
Hersteller, Typ, Seriennummer, Baujahr,
Bemessungsleistung in kVA,
Bemessungsspannung,
Bemessungsstrom,
Bemessungsfrequenz,
Betriebsart,
Schutzart,
Umgebungstemperaturbereich,
(<10kVA) Leistungsfaktor.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •33
Typenschild
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •34
Sichtprüfung
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •35
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Sichtprüfung – Prüfung des Motors
Die Sichtprüfung ist bei abgestelltem Aggregat durchzuführen!
Kraftstoffsystem dicht,
Betriebsstoffsysteme korrekt bezeichnet,
Betätigungselemente gängig (Luftklappe / Choke, Gaszug, Kraftstoffhahn),
Ölstand und Wechselintervall,
Luft und Kraftstofffilter ggf. wechseln,
Schmierstellen,
Hinweise (Abstellen zum Tanken vorhanden?) sowie
Kühlsystem (Wasserstand, Frostschutz).
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •36
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Elektrische Prüfung
Durchgängigkeit des Schutzleitersystem,
Isolationswiderstand / Trennung verschiedener Wicklungen,
Spannung & Frequenz (Leerlauf, Nennlast),
Fehlerschutz/Abschaltverhalten,
Schutzleiterprüfeinrichtung,
Restspannung,
Mess- und Signaleinrichtungen erproben.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •37
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung der niederohmigen Durchgängigkeitdes Potenzialausgleichs- / Schutzleiters
Michael Roick Product Manager September 2015 •38
Prüfen von Stromerzeugern
Prüfung von Stromerzeugern
Durchgängigkeit des Potenzialausgleichs- / Schutzleiters
Der Widerstand des Potenzialausgleichsleiters ist zwischen demAnschlusspunkt des Potenzialausgleichsleiters am Gehäuse (in derRegel eine Messingschraube M10 mit einer Flügelmutter) und denSchutzleiteranschlüssen aller Steckdosen zu messen.
Grenzwert: 0,3 Ω
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •39
Übergangswiderstände der Anschlussstellen (galvanische Elemente)beachten.
Geeignetes Prüfgerät nach VDE 0413 - 4 verwenden.
Die Polwendung (+/-) bei DC-Messverfahren ist vorgeschrieben.Die Messung erfolgt mit mindestens 200 mA DC.
Zur Verhinderung von Bränden sollte die zur Messung verwendeteStromstärke ausreichend klein sein.
Prüfung von Stromerzeugern
Niederohmige Durchgängigkeit der Leiter
Michael Roick Product Manager September 2015 •40
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
PE
Niederohmige Durchgängigkeit der Leiter
Michael Roick Product Manager September 2015 •41
Widerstand der Schutzpotenzialausgleichsleiter
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •42
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •43
Die Isolationsmessung erfolgt immer im spannungslosenZustand.
Wo Überspannungsschutzeinrichtungen oder elektrischeBetriebsmittel die Prüfung beeinflussen können – dieseabtrennen.
Können Betriebsmittel beschädigt werden – diese abtrennen.
Wenn aus praktischen Gründen die Abtrennung nicht sinnvollist, dann:
Messgleichspannung auf 250 V DC herabsetzen Isolationswiderstand bleibt bei mindestens 1 MΩ.
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •44
Die gemessenen Werte des Isolationswiderstandes sindüblicherweise bedeutend höher als die angegebenenGrenzwerte.
Bei offensichtlichen Abweichungen sollten weitereUntersuchungen durchgeführt werden, um die Gründezu ermitteln.
Kapazitive Verbraucher nach der Messung entladen
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •45
PE
N
L3
L2
L1
PE
N
L3
L2
L1
PE
N
L3
L2
L1
Der Isolationswiderstandmuss zwischen den aktivenLeitern und dem mit der Erdeverbundenen Schutzleitergemessen werden.
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •46
Nennspannung des Stromkreises Messgleichspannung Isolationswiderstand
SELV und PELV 250 V ≥ 0,5 MΩ
bis einschließlich 500 V, sowie FELV 500 V ≥ 1,0 MΩ
über 500V 1000 V ≥ 1,0 MΩ
Grenzwerte
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •47
Messung mit DC-Rampe zum Aufspüren von Überspannungsschutz
50 Volt
1000 Volt
Zeit ( t )
Spannung ( V )
Prüfung von Stromerzeugern
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •48
Prüfung von Stromerzeugern
Der Isolationswiderstand ist zwischen dem Anschlusspunkt des Potenzial-ausgleichsleiters am Gehäuse und den Generatorwicklungen zu messen.
Um die Messung zu vereinfachen sind hierbei alle Sicherungsautomateneinzuschalten.
Grenzwert: 5,0 MΩ
Anmerkung
Bei der Durchführung dieser Messung sind alle elektronischen Bauteiledes Stromerzeugers abzuklemmen bzw. abzustecken. Wichtig ist hierinsbesondere, dass der Spannungsregler abgesteckt wird. Sollte derStromerzeuger über eine Isolationsüberwachungseinrichtung (IMD)verfügen, muss diese ebenfalls abgeklemmt bzw. abgesteckt werden.Bei der IMD ist es ausreichend, wenn der Messkreis geöffnet wird(Entfernen der Verbindung der IMD zum Potenzialausgleich).
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •49
Spannungsregler
Während der Messung desIsolationswiderstandes istder Spannungsreglerabzustecken!
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •50
Messplatine für die Anzeigen
Während der Messung desIsolationswiderstandes istder große Steckverbindermit den roten Adern abzu-stecken!
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •51
Spannungsregler bei Fa. Endress
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •52
Schaltkasten geöffnet, Endress
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •53
Schaltkasten geöffnet, Endress
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •54
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Isolationswiderstand Generatorwicklung - PA (RISO)
PE
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •55
Prüfung von Stromerzeugern
Die Messung des Isolationswiderstands muss bei Synchrongeneratorennicht nur gegen den Stator, sondern auch gegen die Erregerwicklung(Rotor) erfolgen.
Diese Messung erfolgt ebenfalls bei abgesteckten elektronischenBauteilen.
Grenzwert: 10 MΩ
Nach der Messung des Isolationswiderstandes sind die elektronischenBauteile wieder anzuklemmen / anzustecken. Der Schaltkasten istwieder zu verschließen.
Anmerkung
Auf festen Sitz / korrektes Einrasten der Steckverbindungen achten.Bei schlechten Kontaktierungen am Spannungsregler kann es evtl.zu einer erhöhten Ausgangsspannung kommen.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •56
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Isolationswiderstand Generator / Erregerwicklung - PA (RISO)
PE
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •57
Grenzwert 5 M StatorGrenzwert 10 M Rotor
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung des Isolationswiderstandes
Michael Roick Product Manager September 2015 •58
Prüfung von Stromerzeugern
Spannung und Frequenz
Unbelastet und mit Nennlast messen (sofern möglich)
Spannung soll im Bereich Un +/- 5 % liegen
Kritisch bei ΔU > 10%
Frequenz 50 Hz +/- 10%
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung Spannung und Frequenz
Michael Roick Product Manager September 2015 •59
Prüfung von Stromerzeugern
Messung der Schleifenimpedanz
Michael Roick Product Manager September 2015 •60
Prüfung von Stromerzeugern
Abschaltung durch Überstromschutz
Abgleich Automaten und Kurzschlussstrom:
IK > Ia = fc * In fc = Faktor für max. Ansprechstrom
ZS < U0 / Ia fc = B = 5; C = 10; K = 12; D = 20
Messung des Kurzschlussstroms schwierig
Verwendung von teilweise besonders abgestimmte Automaten
Schnelle Regelung des Generators kann Spannungseinbruch ggf. ausregeln
kleinerer Widerstandswert wird vorgetäuscht
Langsame Regelung reagiert nicht auf Messimpulse mittelfristiger Kurzschlussstrom größer als gemessen
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung der Schleifenimpedanz
Michael Roick Product Manager September 2015 •61
Prüfung von Stromerzeugern
Abschaltung durch Überstromschutz
Messung L-N mit maximal erlaubter Leitungslänge(100 m 2,5² bzw. Herstellerangabe), nicht direkt am Generator!
PE-Widerstand separat messen, muss plausibel zu Länge undQuerschnitt sein!
Alternativ
Erstfehler am Generator simulieren, Schleifenwiderstand amVerbraucher darf nur die Hälfte des zulässige Werts erreichen!
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung der Schleifenimpedanz
Michael Roick Product Manager September 2015 •62
Schutzeinrichtung und Leiterquerschnitt müssen so gewählt sein,dass bei einem Körperschluss die Abschaltung in der zulässigen Zeiterfolgt. Es gilt nach DIN VDE 0100 - 410 im TN-Netz:
Ia ≤ U0
Impedanz derFehlerschleife
Nennspannung gegengeerdeten Leiter
0,4 s bei U0 < / = 230 V (TN-Netz)
0,2 s bei 400 V
0,1 s bei 1000 V
* ≤
*ZSchl
Strom, der das automatischeAbschalten bewirkt
Messung der Schleifenimpedanz
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •63
L1
L2
L3
N
PE
Eine Bewertung der Ergebnisse erfolgt durch das Messgerät!
U0 = Spannung zwischen Außenleiter und NeutralleiterIa = Abschaltstrom der Überstromschutzeinrichtung
Messung der Schleifenimpedanz
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •64
L1
L2
L3
N
PE
1. Messung
2. Messung
Prüfung von Stromerzeugern
Messung der Netzimpedanz (Netzinnenwiderstand)
Michael Roick Product Manager September 2015 •65
Prüfung von Stromerzeugern
IaUZS
2
Abschaltung durch Überstromschutz
Als Abschaltbedingung im IT-System gilt:
ZS = Impedanz der Fehlerschleife
U = Nennspannung zwischenAußenleitern
Ia = Strom der die automatischeAbschaltung bewirkt
Die Berücksichtigung des 2. Fehlers erscheint in der Formel durch 2 • Ia.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung der Schleifenimpedanz
Michael Roick Product Manager September 2015 •66
Profitest MXtra
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •67
Prüfung von Stromerzeugern
Restspannungsmessung
Die Vorschrift EN 60204 fordert, dass an jedem berührbarenaktiven Teil einer Maschine, an welchem während des Betriebseine Spannung von mehr als 60 V anliegt, nach dem Abschaltender Versorgungsspannung die Restspannung zwischen L und PEinnerhalb von 5 s auf einen Wert von 60 V oder wenigerabgesunken sein muss.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Messung der Restspannung
Michael Roick Product Manager September 2015 •68
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Isolationsüberwachungsgeräte für IT-Netze
IEC 61557-8 / DIN EN 61557-8 / VDE 0413-8
Elektrische Sicherheit in Niederspannungsnetzen bis AC 1.000 V und DC 1.500 V
Geräte zum Prüfen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen –
Teil 8: Isolationsüberwachungsgeräte für IT-Netze
Prüfen von Isolationsüberwachungsgeräte IMDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •69
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Prüfen von Isolationsüberwachungsgeräte IMDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •70
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen RCD
Michael Roick Product Manager September 2015 •71
RCD
RCBORCCBPRCD SRCD
englisch: residual current protective devicedeutsch: Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
englisch: residualcurrent operatedcircuit breaker
englisch: residualcurrent operatedcircuit-breaker withovercurrent protector
englisch:portable-residualcurrent protectivedevice
englisch:socket-outlet-residualcurrent protectivedevicedeutsch:
Fehlerstrom-Schutzschalter"FI-Schutzschalter"
deutsch:Fehlerstrom-/Leitungsschutzschalter"FI/LS-Schalter"
deutsch:ortsveränderlicheFehlerstrom-Schutzeinrichtung
deutsch:ortsfesteSteckdosen-Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
Die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme ist nachgewiesen, wenn dieAbschaltung spätestens beim Bemessungsdifferenzstrom IΔN erfolgt
Es wird empfohlen, dass die Einhaltung der nach DIN VDE 0100-410geforderten Abschaltzeiten überprüft wird.
Prüfen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen RCD
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •72
RCCB
PE PE
RCCB
L1L2L3N
L1L2L3N
L1L2L3NPE
RCCB
TN-C-S TN-S
RCCB
PEN
NPE
Abschaltzeit nach VDE 0100-410 für 230/400V Netz-Systeme.
TN-SystemTN-System
Abschaltzeit: 0,2 secAbschaltzeit: 0,2 secAbschaltzeit: 0,4 secAbschaltzeit: 0,4 sec
TT-SystemTT-System
Prüfen von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen RCD
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •73
L1
L2
L3
N
PE
RCD
RB RE
IN 0,3A
Prüfung von RCDs im TT-System
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •74
L1
L2
L3
N
PE
RCD
RB RE
IN 0,3A
Prüfung von RCDs im TN- System
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •75
Prüfung von Stromerzeugern
Hinweis zum Prüfen von RCDs in IT-Netzen
Ein RCD in einem IT-Netz macht eigentlich nur Sinn, wenn er auch auslösenkann, ohne das ein 2. Fehler vorhanden ist. Dies ist aber nur möglich, wennder Fehlerstrom über die Leitungskapazitäten am RCD vorbei zurückfließenkann. Die Leitungskapazitäten müssen also groß genug sein, damit diesfunktioniert.Ist diese Kapazität nicht groß genug, so ist auch bei einem 2. Fehler nichtsicher, dass der RCD auslöst, wenn sich beide Fehler am gleichen RCD-Kreis ereignen, da der Fehlerstrom durch den RCD zurückfließen kann undsomit keinen Differenzstrom erzeugt.
Michael Roick Product Manager September 2015 •76
Prüfung von Stromerzeugern
Hinweis zum Prüfen von RCDs in IT-Netzen
Michael Roick Product Manager September 2015 •77
SPE-PRCD
Switched Protective Earth - Portable Residual Current Device
Ortsveränderliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit geschaltetemSchutzleiter
Der SPE-PRCD ist eine spezielle ortsveränderliche Schutzeinrichtung mitSchutzleitererkennung bzw. Schutzleiterüberwachung. Das Gerät dient demSchutz von Personen vor Elektrounfällen im Niederspannungsbereich(130 – 1.000 V) und muss somit für den gewerblichen Einsatz geeignet sein.Den SPE-PRCD gibt es in verschiedenen Ausführungen. Dieser kann u.a.wie ein Verlängerungskabel zwischen einen elektrischen Verbraucher –i.d.R. ein Elektrowerkzeug und einer Steckdose installiert / montiert werden.
Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Prüfung von PRCDs
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •78
Prinzipschaltbild der PRCD-S
Fehlerstromschutzschalter (RCD)
Unterspannungsauslösung
Überwachung auf vorhandenenSchutzleiter
Überwachung auf Spannungsfreiheitdes Schutzleiters
Außen-, Neutral- und Schutzleiterwerden geschaltet
Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung von PRCDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •79
Prinzipschaltbild der Euro-DI mit Varistorbzw. PRCD-K
Fehlerstromschutzschalter (RCD)
Unterspannungsauslösung
Schutzleiter gegensinnig durch denWandler geführt
Spannungsabhängiger Widerstand(Varistor) im Schutzleiter
Außen-, Neutral- und Schutzleiterwerden geschaltet
Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung von PRCDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •80
Sichtprüfung
Bei allen PRCD ist eine Sichtprüfung durchzuführen.Dabei ist insbesondere auf:
Beschädigungen des Gehäuses,
Beschädigungen von Isolierungen,
einwandfreie Steckvorrichtungen,
einwandfreie Zugentlastungen,
einwandfreien Knickschutz und
andere Beschädigungen oder Hinweise auf unsachgemäßen Gebrauch
zu achten.
Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung von PRCDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •81
Prüfungen
Sichtprüfung i.O. / Nicht i.O.Widerstand des Schutzleiters < 0,3 Ω Isolationswiderstand > 1,0 M Ω Schutzleiterstrom < 3,5 mA Auslösezeit < 300 ms Auslösestrom < IN
Funktionsprüfung Test-Taste Auslösung Funktionsprüfung Unterspannungsauslösung Auslösung Funktionsprüfung Schutzleiterüberwachung Auslösung Funktionsprüfung Uextern - Überwachung Auslösung Funktionsprüfung Vertauschungen L/N/PE Auslösung
Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung von PRCDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •82Quellen: BGI, VDE, THW, KOPP
Adapter zur Prüfung von PRCDs
Typ S und K durch Simulation von
Fehlerfällen
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung von PRCDs
Michael Roick Product Manager September 2015 •83
Nach Inbetriebnahme des Stromerzeugers ist die einwandfreieFunktion zu prüfen.
Die Ausgangsspannung und Frequenz ist zu messen. Die Messung solltesowohl im Leerlauf als auch unter Belastung (min. 50 % der Nennleistung)erfolgen.
Leerlaufspannung zwischen Außen- und Mittelpunktsleiter230V + 10% (max. 253 V)
Spannung zwischen Außen- und Mittelpunktsleiterunter Belastung: 230V - 10% (min. 207 V)
Leerlauffrequenz (maximal) 50 Hz + 2,5 Hz (52,5 Hz) Frequenz unter Belastung (minimal) 50 Hz – 2,5 Hz (47,5 Hz)
AnmerkungIm Rahmen dieser Prüfung ist gleichzeitig festzustellen, ob der Drehzahl-regler des Motors korrekt arbeitet. Bei Lastabwurf (mindestens 50 % derNennleistung) darf die Frequenz nicht über 60 Hz ansteigen.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Prüfung von Stromerzeugern
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •84
Prüfung von Stromerzeugern
Das Drehfeld der Drehstromsteckdose / Drehstromsteckdosen ist zuprüfen Drehfeld rechts,
Die Funktion des Spannungsmessers (soweit vorhanden) ist zu prüfen,
Die Funktion der Leistungsanzeige (soweit vorhanden) ist zu prüfen,
Die Funktion der Schutzleiterprüfeinrichtung (soweit vorhanden) ist zuprüfen,
Die Funktion der Isolationsüberwachungseinrichtung (soweitvorhanden) ist zu prüfen. Die Prüfung sollte vorzugsweise mit einem Prüfwiderstand von
20 kΩ (min. 5 W) erfolgen. Ersatzweise kann die Prüfung auch miteinem zweipoligen Spannungsprüfer mit zuschaltbarer Last erfolgen.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •85
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •86
Prüfung von Stromerzeugern
Prüfung der Abschaltbedingungen bei zwei Fehlern
Der Kurzschlussstrom der tragbaren Stromerzeuger ist begrenzt.Hinsichtlich der Abschaltbedingungen beim Auftreten von zwei Fehlernin unterschiedlichen Leitern wird gefordert:
Sinken der Ausgangsspannung / Klemmenspannung auf unter50 Volt oder
Abschaltung gem. der in DIN VDE 0100-410 beschriebenenBedingungen - 0,4 Sekunden.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •87
Prüfung von Stromerzeugern
Der Nachweis der Forderung der Abschaltung durch die Überstrom-schutzorgane ist durch eine Messung (z.B. Netzinnenwiderstand /Netzimpedanz) nicht immer möglich!
Dieser Nachweis kann dann durch einen praktischen Kurzschlussversucherfolgen:
Hierzu ist jede Steckdose – nacheinander – mit einem Prüfwiderstandvon 1,5 Ω zu verbinden. Der Prüfwiderstand ist zwischen L und N (M)anzulegen.
Die Leitungsschutzschalter müssen „unverzögert“ abschalten.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •88
Prüfung von Stromerzeugern
Anmerkung
Der für die Prüfung notwendige Prüfwiderstand von 1,5 Ω kann durchZusammenstecken von zwei Leitungsrollern, 50 m Länge mit einemLeiterquerschnitt von 2,5 mm² selbst erstellt werden.Die Leitungsroller sind für die Prüfung abzurollen.Durch Messung (Niederohmmessung) ist vor der Prüfung zu kontrollieren,ob der Widerstand ca. 1,5 Ω beträgt.
Achtung
Vorausgesetzt, dass die Spannung bei dem Kurzschlussversuch nicht einbricht,müsste ein Widerstand von 1,5 Ω bei einer Spannung von 230V eine Leistungvon ca. 35 kW aufweisen. Wird ein Widerstand zu kleiner Leistung verwandt,besteht die Gefahr, dass der Widerstand bei der Prüfung überlastet wird undzerplatzt (Verletzungsgefahr).
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Funktionsprüfung Stromerzeuger
Michael Roick Product Manager September 2015 •89
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Kurzschluss-Widerstand
Michael Roick Product Manager September 2015 •90
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Kurzschluss-Stecker
Michael Roick Product Manager September 2015 •91
Prüfung von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Kurzschluss-Stecker
Michael Roick Product Manager September 2015 •92
Prüfung von Stromerzeugern
Bewertung der Prüfergebnisse
Die Prüfung gilt als bestanden, wenn die folgenden Prüfpunkte in dieserfestgelegten Reihenfolge nacheinander bestanden wurden:
Bei der Sichtprüfung keine die Sicherheit beeinträchtigenden Mängelfestgestellt wurden,
Die Messung der Durchgängigkeit des Schutzpotenzialausgleichsleitersbestanden wurde,
Die Prüfung des Isolationswiderstands des Stators bestanden wurde,
Die Prüfung des Isolationswiderstands des Rotors bestanden wurde,
Alle Funktionsprüfungen bestanden wurden,
Die Abschaltung im Fall von zwei Fehlern nachgewiesen wurde,
Die eigen definierten Prüfungen bestanden wurden.
Prüfen von Stromerzeugern
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Michael Roick Product Manager September 2015 •93
Prüfung von Stromerzeugern
Dokumentation der Prüfergebnisse
Die durchgeführte Prüfung ist zu dokumentieren,
Hat das Gerät die Prüfung bestanden, ist das Gerät mit einer Prüfplakettezu versehen, auf der der nächste Prüftermin dokumentiert wird. Auf derPrüfplakette sollte der nächste Prüftermin vorzugsweise mechanischgekennzeichnet werden (Lochzange o. ä.),
Hat das Gerät die Prüfung nicht bestanden, ist das Gerät als „Defekt“ zukennzeichnen und der weiteren Verwendung zu entziehen. Der Vorgesetzteist zu informieren,
Über die Dokumentation des Prüfergebnisses hinaus ist es erforderlich,einmal pro Prüfungstag zu dokumentieren, welche Mess- und Prüfgeräte(Hersteller, Typ und Seriennummer bzw. Inventarnummer) für diePrüfungen eingesetzt wurden.
Quellen: BGI, VDE, THW, PRO-EL
Prüfen von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •94
Nach Beendigung der Prüfung
einer neuen Anlage oder von Erweiterungen oder von Änderungen
muss ein Prüfbericht über die Erstprüfung erstellt werden.
Der Prüfbericht muss Details des Anlagenumfanges zusammenmit einer Aufzeichnung über das Besichtigen und des Erprobensund Messens umfassen.
Das Prüfprotokoll
Prüfung von Stromerzeugern
Michael Roick Product Manager September 2015 •95
Mindestinhalte eines Prüfberichtes
1. Allgemeine Angaben
Name und Anschrift des AuftraggebersName und Anschrift des AuftragnehmersBezeichnung der einzelnen Protokolle für die MesswerteBezeichnung des Objektes (Anlage, Gebäude …)Verwendete Mess- und Prüfgeräte
2. Bewertung der Prüfung
3. Prüfstelle, Prüfer, Prüfdatum, Unterschrift
Prüfung von Stromerzeugern
Das Prüfprotokoll
Michael Roick Product Manager September 2015 •96
Der Prüfbericht der Erstprüfung muss enthalten:
Aufzeichnungen über die Besichtigung
Aufzeichnungen über die geprüften Stromkreise und diePrüfergebnisse
Die Aufzeichnungen über die geprüften Stromkreise und diePrüfergebnisse müssen enthalten:
jeden Stromkreis einschl. der zugehörigen Schutzeinrichtung
die Ergebnisse der geforderten Erprobungen und Messungen.
Prüfung von Stromerzeugern
Das Prüfprotokoll
Michael Roick Product Manager September 2015 •97
Prüfprotokoll DIN VDE 0100 - 0105
Prüfung von Stromerzeugern