Pius Nauer und David Keller


Laufende Anpassungen und Änderungen in den internationalen Normen und Dokumenten während den vergangenen fünf Jahren führten oft auch zu Spekulationen über die Neuerungen in der NIN. Nun liegt sie vor, die NIN 2010. Seit Anfang September kann die Papierversion bei electrosuisse gekauft werden. An mehreren Informationsveranstaltungen haben sich auch bereits viele Fachleute über die wesentlichen Änderungen ins Bild setzen können. Vieles wurde vorerst zur Kenntnis genommen, und wir sind sicher, dass bei der Umsetzung einige neue Fragen auftauchen werden. Aber nicht nur neue Normen, sondern auch alte Vorschriften können einen beschäftigen. Hier ein Mix aus Alt und Neu – viel Vergnügen! Im NIN-Dossier auf www.elektrotechnik.ch finden Sie sämtliche Fragen und Antworten zur NIN. Mit der Suchfunktion können Sie nach bestimmten Stichworten aus den aktuellsten Ausgaben (2009) suchen und erhalten die Fragen/Antworten dazu aufgelistet.

Periodische Kontrollen, fehlender Schutzleiter an Leuchten

In einem Einfamilienhaus, welches um das Jahr 1970 gebaut wurde, müssen wir die Mängelbehebung ausführen. Das unabhängige Kontrollorgan hat alle Leuchten ohne Schutzleiteranschluss bemängelt. Eine Sichtung unsererseits hat ergeben, dass in den Schlaf- und Wohnräumen der Schutzleiter tatsächlich fehlt. In Küche, Bad und Keller wurden die Installation einmal erneuert und deshalb sind die Schutzleiter an den Leuchten angeschlossen. Wir sind nun der Meinung, dass dies so belassen werden kann. Ein Auswechseln aller Drähte erscheint uns ein unverhältnismässiger Aufwand. Kann ein fehlender Schutzleiter an einer Leuchte in diesem Falle wirklich beanstandet werden? (S. D. per E-Mail)

Bei einer periodischen Kontrolle soll vor allem der Personen- und Sachenschutz überprüft werden. Bei solchen wiederkehrenden Kontrollen kann auch nichts beanstandet werden, was zum Zeitpunkt der Installation nach den damals gültigen Regeln der Technik errichtet wurde und diesen auch entspricht. Ausser bei Personengefährdung; dann würden die aktuellen Regeln der Technik gelten. Zum Zeitpunkt des von ihnen erwähnten Einfamilienhauses waren die Hausinstallations-Vorschriften in Kraft. Darin war es auch erlaubt, Leuchten ohne Schutzleiter anzuschlies-sen. In HV 41211.1 wurde die Nullung an berührbaren leitfähigen Teilen nur dann verlangt, wenn diese sich in nichttrockenen oder industriell benutzten Räumen mit nichtisoliertem Standort befanden. In einem Einfamilienhaus werden sämtliche Räume als trocken ausgelegt. Somit kann also eine Leuchte, anlässlich einer periodischen Kontrolle, an Bauten, welche vor 1985 erstellt wurden, nicht beanstandet werden.

Eine Ausnahme bilden hier jedoch Räume mit Bade- und Duscheinrichtungen. Hier muss an Objekten die Nullung angewendet werden, wenn es sich um berührbare oder umfassbare leitfähige Teile handelt, welche von der Bade- oder Duscheinrichtung aus erreichbar sind. Geht man weiter in die erste Niederspannungs-Installationsnorm, welche ab 1995 ihre Gültigkeit erlangte, so stellt man fest, dass dieser Artikel voll aus der HV übernommen wurde. Dementsprechend kann eine fehlende Nullung in oben erwähnten Fällen erst ab Baujahr 2000 beanstandet werden. In dieser Neuausgabe der NIN wird in 4.1.3.1.3.1 erstmals gefordert: Alle Körper müssen mit dem geerdeten Punkt des speisenden Netzes durch Schutzleiter verbunden werden. (pn) ↑ zum Seitenanfang

Neue Abkürzungen?

Mit Interesse habe ich in den neuen NIN (2010) geblättert. Dabei fällt mir auf, dass immer wieder neue Abkürzungen verwendet werden, welche ich nicht verstehe. So ist zum Beispiel im wird von RCD, RCCD, RCBO gesprochen. Was bedeuten denn diese Abkürzungen genau? (E. S. per E-Mail)

Auch in Katalogen und Herstellerangaben werden schon seit längerem diese Abkürzungen verwendet. Sie stehen für die «neudeutschen» Bezeichnungen von Fehlerstromschutzschaltern, auch in Kombination mit Leitungsschutzschaltern. Dabei steht für Fehlerstromschutzschalter die Abkürzung RCD, welche aus den Wörtern RESIDUAL CURRENT (PROTECTIVE) DEVICE zusammengesetzt ist. Sinngemäss bedeutet dies «Differenzstrom(-schutz)gerät».

Die Abkürzung RCCB präzisiert dann solche Geräte ohne Überlastschutzeinrichtungen: RESIDUAL CURRENT operated CIRCUIT-BREAKERS without integral overcurrent protection. Zu Deutsch: Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter ohne eingebauten Überstromschutz. Und nun noch die Kombination von Fehlerstrom- und Leitungsschutzschalter (FI-LS): RCBO, : RESIDUAL current operated CIRCUIT-BREAKERS with OVERCURRENT protection.

Sie sehen also, mit dem Lesen der Normen erfährt man gleichzeitig noch einen Sprachkurs fürs Englische. Im nächsten Teil könnten wir dann die Abkürzungen über Überspannungsschutzgeräte analysieren. (dk) ↑ zum Seitenanfang

Zusätzlicher Schutzpotenzialausgleich an der Badewanne

Anlässlich eines Badezimmerumbaus waren wir uns in der Firma nicht sicher, ob wir einen zusätzlichen Schutzpotenzialausgleichsleiter an die Badewanne anschliessen müssen. Auslöser war ein deutscher Sanitär, welcher bei einer Schweizer Sanitärfirma angestellt ist. Er meinte, es sei zwingend, die Badewanne an den zusätzlichen Schutzpotenzialausgleich anzuschliessen. (J. B. per E-Mail)

In der NIN wird in 7.01.4.1.3 verlangt, dass in Räumen mit Badewanne oder Dusche ein zusätzlicher Potenzialausgleich verlegt werden muss, wenn im Gebäude kein Hauptpotenzialausgleichsleiter verlegt ist. In Neuinstallationen ist bei uns das Verlegen eines Hauptpotenzialausgleichs Pflicht und deshalb kann auf einen zusätzlichen Potenzialausgleich im Badezimmer verzichtet werden. In älteren Bauten fehlt tatsächlich oft der Hauptpotenzialausgleich. Hier müsste nach Norm bei einem Umbau eines Badezimmers tatsächlich ein zusätzlicher Potenzialausgleich im Badezimmer verlegt werden. An diesen sind dann sämtliche Wasserleitungen, Heizungen, metallene Türzargen, Badewannen usw. anzuschliessen.

In der Praxis sind wir uns diese Technik jedoch nicht gewohnt und wir können es auch elegant umgehen. Prüfen Sie, ob in diesem Umbauobjekt ein Hauptpotenzialausgleich vorhanden ist. Wenn nicht, dann setzen Sie die erforderlichen Verbindungen ein und können so auf die Verlegung eines zusätzlichen Potenzialausgleichs im Badezimmer verzichten. Denken sie daran, ein fehlender oder schadhafter Potenzialausgleich kann gerade in Bade- und Duschräumen zu gefährlichen Situationen führen. (pn) ↑ zum Seitenanfang

Probleme mit Ableitströmen

In einer Schreinerei haben wir eine Lüftungsanlage angeschlossen. Da nach NIN an solchen Orten für alles ein FI-Schutz erforderlich ist, haben wir auch diese Anlage mit einem FI 300mA geschützt. Nun löst dieser immer wieder aus. Der Hersteller meint, das sei bei Frequenzumrichter normal und ihre Geräte erfüllten die Norm. Was können oder müssen wir jetzt unternehmen? (H. P. per E-Mail)

Das ist tatsächlich ein Problem, welches immer häufiger auftaucht. Gerade bei Frequenzumrichtern braucht es zur Einhaltung der EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) meistens entsprechende Filter. Wenn nun also, wie in Ihrem Fall beschrieben, eine FI-Schutzschaltung gefordert ist, so wird empfohlen, ableitstromarme Filter zu verwenden. Sollte die (Fehl-)Auslösung jeweils bei einem Schaltvorgang (Ein, oder Ausschalten des Antriebes) auftreten, so könnte das Problem auch durch den Einsatz von zeitverzögerten RCDs (kurzzeitverzögert mit Zeichen G, oder selektiv mit Zeichen S) behoben werden.

Ableitströme können aber auch durch den Umrichter und die daran angeschlossenen Leitungen und Betriebsmittel entstehen. Diese haben aber eine höhere Frequenz. Nun gibt es seit Neuem RCDs mit je nach Frequenzbereich variablen Auslöseschwellen. Leider gehen dann diese Eigenschaften etwas zulasten der Schutzwirkung.

Achtung: Gerade beim Anschluss von Maschinen gelten die Bestimmungen von EN 60204. Darin wird erwähnt, dass bei höheren Ableitströmen als 10mA AC oder DC, besondere Anforderungen an den Schutzpotenzialausgleich eingehalten werden müssen, nämlich entweder:

• Schutzleiterquerschnitt minimal 10 mm², oder
• separater Schutzleiter, mindestens 10 mm², oder
• automatische Abschaltung der Stromversorgung bei Verlust der Durchgängigkeit des Schutzleiters.

Zudem muss beim PE-Anschluss ein Warnschild angebracht werden, das auf diesen Umstand hinweist:

Nicht zuletzt sei darauf hingewiesen, dass bei Frequenzumrichtern durch den Zwischenkreis eben auch Gleichfehlerströme auftreten können. Dieser Gleichanteil führt zu einer Vormagnetisierung des Wandlerkerns der RCD und damit zu einer Erhöhung der Auslöseschwelle. Eine RCD Typ AC (für Wechselstrom empfindlich) würde damit ihre Schutzwirkung verlieren. Daher ist die Verwendungsmöglichkeit einer RCD vom Typ B («allstromsensitiv») zu prüfen.

Die NIN beschreiben in der neuen Version, dass Ableitströme nicht mehr als das 0,4-fache des Bemessungsdifferenzstroms des vorgeschalteten RCD ausmachen dürfe, andernfalls man die Stromkreise aufteilen müsse. (dk) ↑ zum Seitenanfang

Installationen in einem Pelletsraum

Ein Kunde von uns lässt sich eine Pelletsheizung einbauen. Wir machen ihm die ganze elektrische Installation dazu. Nun ist bei uns eine Unsicherheit aufgetaucht, bezüglich elektrischer Installation im Pelletsraum. Was muss hier beachtet werden? (E. R. per E-Mail)

Grundsätzlich muss der Pelletsraum bezüglich Raumart eingeteilt werden. Hier gibt es bereits Unterschiede. Ist es zum Beispiel ein Raum, in welchem die Pellets in Säcken aufbewahrt werden, oder werden die Pellets in einer Art Silo gelagert. Ersteres bewirkt meist keine speziellen Eigenschaften für unsere elektrische Installation. Werden die Pellets jedoch in einem Silo gelagert, so sind einige wichtige Punkte einzuhalten. Wichtige Hinweise finden sie in der Suva-Broschüre Explosionsschutz und in dem VKF-Dokument Pelletsfeuerungen. Siehe Abbildung 5A.

Wichtige Hinweise gibt jeweils auch der Erbauer einer Pelletsfeuerung ab. Diese sind natürlich auch zu beachten. Grundsätzlich sind in Pelletsräumen nur installationsbedingte elektrische Anlagen erlaubt. Im Pelletsraum dürfen weder Schalter noch Steckdosen montiert werden, diese sind ausserhalb anzuordnen. Leuchten können montiert werden. Es ist aber zu beachten, dass das Innere des Pelletsraumes der Zone 22 entspricht. Die Leuchte muss also dieser Ex-Zone entsprechen. Des Weiteren muss sichergestellt werden, dass die Leuchte nicht dauernd betrieben werden kann. Eine Verriegelung mit der Türe kann eine Massnahme dazu sein.

Beim Auffüllen, Einblasen der Pellets in den Silo, werden enorme mechanische Kräfte frei. Zusätzlich ergibt sich beim Einblasen eine erhebliche Staubentwicklung innerhalb des Silos. Deshalb sind die elektrischen Installationen im Silo auch nach den Gesichtspunkten der mechanischen Beanspruchung sorgfältig auszuwählen. Zusätzlich muss eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung von 300mA der Installation vorgeschalten werden. Siehe Abbildung 5B. (pn) ↑ zum Seitenanfang

Was ist Koordination von Überstromunterbrechern

Bei der Auswechslung eines Messgerätes in einer Schaltgerätekombination hat nach einem Kurzschluss nicht nur der vorgeschaltete LS ausgelöst, sondern auch gerade noch die Vorsicherung (NHS). Wir haben nun beim Planer reklamiert, dass die Anlage nicht selektiv ist. Dieser meint jedoch, dass die Koordination richtig erfolgt sei. Was meint er damit? (S. M. per E-Mail)

Unter Koordination versteht man das Zusammenwirken von verschiedenen, hintereinander geschalteten Überstromunterbrechern. Dabei ist eines der Kriterien die Selektivität. Im Falle eines Fehlers soll nur die unmittelbar vorgeschaltete Schutzeinrichtung ansprechen. Für die Praxis müssen wir aber die beiden Fehler Überlast und Kurzschluss unterscheiden. Durch Staffelung der Nennauslöseströme im Verhältnis von mindestens 1:1,6 erreicht man die Überlastselektivität.

Schwieriger wird es im Kurzschlussfall, denn dabei spielt der tatsächlich fliessende Kurzschlussstrom die entscheidende Rolle. Dieser hängt von der Netzinnenimpedanz, also wesentlich von der Entfernung zur Energiequelle, ab. Bei Leitungsschutzschaltern können die Selektivitätsgrenzen anhand der Charakteristik bestimmt werden. Ein LS mit Nennstrom 63 A, Charakteristik C beispielsweise darf einen Strom von 315 Ampère als Kurzschluss interpretieren und sofort ausschalten. Es spielt dann keine Rolle, welche Überstromunterbrecher nachgeschaltet werden. Gerade bei grösseren Kurzschlussströmen wird die Einhaltung der Kurzschluss-Selektivität deshalb schwierig und kann oft nur noch mit einstellbaren Leistungsschaltern sichergestellt werden.

Das zweite Kriterium für die Koordination ist der Backup-Schutz. Wenn der vorhin beschriebene LS ein Nennschaltvermögen von beispielsweise 6kA aufweist, so müssen bei Kurzschlussströmen über 6kA Massnahmen getroffen werden, die eine Zerstörung dieses LS verhindern. Man könnte ja mit zusätzlichen, langen Leitungen die Netzinnenimpedanz erhöhen. Diese Variante ist aber nicht sehr praktisch oder ökonomisch. Also schaltet man einen Überstromunterbrecher vor, welcher während des Abschaltens die Energie bereits begrenzt.

Sehr gute Energiebegrenzungen haben besonders Schmelzsicherungen. Nun ist aber die Selektivität nicht mehr eingehalten. In der Praxis kommt es nun sehr auf den Ort des Kurzschlusses an. Erfolgt der Kurzschluss am Anfang der Leitung, vielleicht direkt an der Abgangsklemme des Leitungsschutzschalters, so übersteigt der Strom vielleicht das Schaltvermögen. Weil er aber auch die Selektivitätsgrenze überschreitet, schützt der vorgeschaltete Überstromunterbrecher vor Zerstörung. Erfolgt der Kurzschluss jedoch am Ende der Leitung, so liegt der Strom unter dem Nennschaltvermögen, dafür kann die Selektivität eher eingehalten werden. Koordination hängt also stark von den Bedürfnissen des Kunden ab. Deshalb müssen vor der Ausführungsplanung die Risikobewertungen durchgeführt und die entsprechenden Massnahmen mit dem Kunden festgelegt werden. Denn Selektivität ist Sache des Kunden. (dk) ↑ zum Seitenanfang

Abschaltzeiten im Fehlerfall nach NIN 2010

Ich habe in der NIN 2010 den Artikel des Personenschutzes (Automatische Abschaltung im Fehlerfall) gesucht und habe festgestellt, dass die Möglichkeit, die Berührungsspannung oder den Berührungsstrom einzuhalten, nicht mehr in der NIN verankert ist. Auch die Abschaltzeiten haben sich geändert. Ich bin mir nun nicht ganz sicher, wann und wo welche Zeit eingehalten werden muss. (W. S. per E-Mail)

Tatsächlich hat sich im Kapitel 4.1 in der neuen NIN einiges getan. Dieses Kapitel wurde neu geschrieben und wirkt sich dadurch über die ganze NIN aus. In jeden «Elektrikerkopf» wurde früher eingemeisselt, dass der Personenschutz erfüllt ist, wenn der Stromkreis im Fehlerfall in 0,4 s/5 s abgeschaltet wird oder die Berührungsspannung unter 50 V bleibt oder der Berührungsstrom kleiner als 0,5 mA ist.

In unserem TN-System ist die Berührungsspannung und der Berührungsstrom im Fehlerfall jedoch meist über den geforderten Werten. Aus diesem Grund wurde in der Praxis schon lange fast ausschliesslich auf das Einhalten der Abschaltzeit im Fehlerfall gesetzt. In der NIN 2010 werden verschiedene Schutzmassnahmen vorgeschlagen. In unseren TN-Systemen wird vor allem die Schutzmassnahme «Automatische Abschaltung der Stromversorgung» zur Anwendung kommen.

Die Abschaltzeiten sind wie folgt definiert: Für Verteilungsstromkreise gilt eine Abschaltzeit von 5 s. Dies können Verbindungen zwischen Hauptverteilung und Unterverteilung, aber auch Verbindungen auf Steuereinheiten usw. sein. Für sämtliche Endstromkreise bis und mit einem Bemessungsstrom von 32 A gilt die Abschaltzeit von 0,4 s. Hier ist vor allem zu beachten, dass bei Leuchten, Kochherden usw. neu nicht mehr eine Abschaltzeit von 5 s, sondern neu die Abschaltzeit von 0,4 s gilt. Für alle anderen Endstromkreise (Bemessungsstrom >32 A) gilt 5 s. Siehe dazu auch Abbildung 7. (pn) ↑ zum Seitenanfang