Trainingsaufgabe 1
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7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Schutz- und Sicherheitsbestimmungen dvib04q07 1 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Impressum An dieser Qualifizierungseinheit haben mitgewirkt Herausgeber: IHK für Oberfranken Bahnhofstr. 23-27 95444 Bayreuth Inhaltliche Konzeption: ets GmbH, Halblech ihk.online&medien.gmbh, Bayreuth Produktion/ Umsetzung: ihk.online&medien.gmbh, Bayreuth Redaktionelle Betreuung: Andrea Nüssel, ihk.online&medien.gmbh Claudia Hohdorf, ets Halblech Rechte: Copyright© ets GmbH, Halblech. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Auch die Rechte der Wiedergabe durch Vortrag, Funk und Fernsehen sind vorbehalten. Text, Abbildungen und Programme wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. Herausgeber, Programmierer und Autoren können jedoch für eventuell verbliebene fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Namensschutz: Die meisten in dieser Einheit erwähnten Soft- und Hardwarebezeichnungen sind auch eingetragene Marken und unterliegen als solche den gesetzlichen Bestimmungen. Microsoft, Windows und andere Namen von Produkten der Firma Microsoft, die in dieser Qualifizierungseinheit erwähnt werden, sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation. Inhaltliche Verantwortung: Diese Qualifizierungseinheit enthält Verweise (sogenannte Hyperlinks) auf Seiten im World Wide Web. Wir möchten darauf hin weisen, dass wir keinen Einfluss auf die Gestaltung sowie die Inhalte der gelinkten Seiten haben. Deshalb distanzieren wir uns hiermit ausdrücklich von allen Inhalten der Seiten, auf die aus unserem Lerninhalt verwiesen wird. Diese Erklärung gilt für alle in diesem Lerninhalt ausgebrachten Links und für alle Inhalte der Seiten, zu denen Links oder Banner führen. dvib04q07 2 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Impressum ............................................................................................................................................................. 2 Firmenvorstellung ................................................................................................................................................. 4 Leitfragen ............................................................................................................................................................... 6 1.0 Kapitelübersicht.............................................................................................................................................. 7 1.1 Wirkung des elektrischen Stroms .................................................................................................... 8 1.2 Gesetze und Bestimmungen ............................................................................................................ 9 1.3 Allgemeine Bedingungen für die Elektrizitätsversorgung .......................................................... 14 1.5.0 Begriffsbestimmungen ................................................................................................................. 18 1.5.1 Begriffsbestimmungen (2) ........................................................................................................... 22 1.5.2 Begriffsbestimmungen (3) ........................................................................................................... 23 1.6.0 Arbeitsmaßnahmen ...................................................................................................................... 27 1.6.1 Sicherheitsregeln .......................................................................................................................... 28 1.6.2 Sicherer Umgang mit Werkzeug und Gerät .............................................................................. 34 1.7 Fehlerarten; Spannungen im Fehlerfall ........................................................................................ 35 1.8 Elektrischer Unfall ............................................................................................................................ 36 1.9 Unfallverhütung ................................................................................................................................ 37 1.10 Selbsttest 1 ..................................................................................................................................... 40 2.0 Kapitelübersicht............................................................................................................................................ 41 2.1 Überlast und Kurzschluss ............................................................................................................... 42 2.2.0 Schutzeinrichtungen ..................................................................................................................... 43 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren .......................................................................................... 48 2.4.0 Stromversorgungssysteme in der Verbraucheranlage ........................................................... 52 2.4.1 Schutzmaßnahmen im TN-System ............................................................................................ 55 2.4.2 Schutzmaßnahmen im TT-Systemen ........................................................................................ 58 2.4.3 Schutzmaßnahmen im IT-System .............................................................................................. 59 2.4.4 Abschaltzeiten im TT und IT System ......................................................................................... 61 2.5.0 Schutzkleinspannung ................................................................................................................... 62 2.5.1 Schutztrennung ............................................................................................................................. 66 2.6 Schutz gegen elektrostatische Aufladung .................................................................................... 72 2.7 Brandschutz ...................................................................................................................................... 73 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen .................................................................................................. 74 2.8.1 Prüfung von Geräten .................................................................................................................... 82 2.8.2 Wiederholungsprüfungen ............................................................................................................ 83 2.8.3 Prüffristen ...................................................................................................................................... 85 2.8.4 Prüfnachweise............................................................................................................................... 90 2.8.5 Mess und Prüfgeräte .................................................................................................................... 91 2.9 Kennzeichnung elektrischer Geräte .............................................................................................. 92 2.10 Erste Hilfe Maßnahmen ................................................................................................................ 93 2.11 Selbsttest 2 ..................................................................................................................................... 94 Trainingsaufgabe 1 ............................................................................................................................................ 95 Trainingsaufgabe 2 ............................................................................................................................................ 96 Bearbeitung der Fallstudie ................................................................................................................................ 98 dvib04q07 3 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Firmenvorstellung Einleitung Firmenchronik: Die Firma Automatico ist eine traditionsreiche Firma mit langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik. Sie entstand aus einem Familienbetrieb, der sich mit Maschinen für die Blechumformung befasste. Anfang 1995 wurde auf die stark wachsende Automatisierungstechnik mit der Suche nach Vertriebspartnern reagiert. Heute beschäftigt die Firma Automatico 60 Mitarbeiter, die für viele metallverarbeitende Branchen Automatisierungsmöglichkeiten konstruieren und umsetzen. Produktgeschichte: Von einem reinen Maschinenbauunternehmen entwickelte sich die Automatico in den 90er Jahren zu einer mittelständischen Automatisierungsfirma, was auch zur Umbenennung in den jetzigen Namen führte. Nicht zuletzt bescherte der Wunsch nach mehr Automatisierung der Firma eine große Anzahl neuer Kunden. Schon bei der ersten Herstellung von Blechbearbeitungsmaschinen lag der Firmenschwerpunkt auf der Automatisierung von Fertigungsabläufen der Blechbearbeitung. dvib04q07 4 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Fallstudie Sprecher: In der Firma Automatico wird seit einiger Zeit der Beruf des Mechatronikers ausgebildet. Der neue Auszubildende unterhält sich mit seinem Ausbilder, Herrn Huber. Bernd Wolf: Also, ich freue mich sehr auf den Job. Ich bin ja so froh, dass ich hier als Mechatroniker anfangen kann. Bin mir nur noch nicht sicher, ob mir diese Stromgeschichten gefallen werden.... Franz Huber: Davor brauchst du keine Angst haben. Bevor wir Euch da ran lassen, werdet Ihr ordentlich eingewiesen – da passiert nichts. dvib04q07 5 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Leitfragen Einleitung Diese Leitfragen sollen Ihnen den Einstieg in die Qualifizierungseinheit ermöglichen. Nehmen Sie sich die Zeit und notieren Sie bitte ganz spontan auf einem Blatt Papier, was Ihnen als Antworten einfällt. Oder drucken Sie für Ihren Lösungsvorschlag das vorbereitete Dokument aus. dvib04q07 6 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.0 Kapitelübersicht 1 Sicherheitsbestimmungen Kapitelbezogene Eingangsfragen: Warum ist der elektrische Strom für den Menschen gefährlich? Welche Schutzklassen gibt es? Themen: 1.1 Wirkung des elektrischen Stroms 1.2 Gesetze und Bestimmungen 1.3 Allgemeine Bedingungen für die Elektrizitätsversorgung 1.4 Sicherheitskennzeichnung am Arbeitsplatz 1.5 Begriffsbestimmungen 1.6.0 Arbeitsmaßnahmen 1.6.1 Sicherheitsregeln 1.6.2 Sicherer Umgang mit Werkzeug und Gerät 1.7 Fehlerarten; Spannungen im Fehlerfall 1.8 Elektrischer Unfall 1.9 Unfallverhütung 1.10 Selbsttest 1 dvib04q07 7 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.1 Wirkung des elektrischen Stroms 1 Sicherheitsbestimmungen Der elektrische Strom ist für den Menschen und für Tiere aus mehreren Gründen gefährlich. Alle Flüssigkeiten des menschlichen Körpers, z. B. Schweiß, Speichel, Blut und Zellflüssigkeit, sind Elektrolyte, d. h. sie leiten den elektrischen Strom. Fast alle menschlichen Organe funktionieren aufgrund elektrischer Impulse, die vom Gehirn ausgehen. So steuern schwache elektrische Impulse von etwa 50 mV z. B. die Bewegung der Muskeln. Diese Impulse werden vom Gehirn durch Nerven an die Muskeln herangeführt. Körpereigene Ströme können durch das EKG (Elektrokardiogramm) gemessen werden. Auswirkungen Fließt nun ein Strom durch den menschlichen Körper, z. B. beim Berühren eines unter Spannung stehenden Leiters, so verkrampfen sich die Muskeln, wenn der von außen kommende Strom viel größer als der körpereigene Strom ist. Fließt Wechselstrom über das menschliche Herz, so versucht es den schnelleren und stärkeren Impulsen von außen zu folgen. Aufgrund des Sauerstoffmangels kommt es bereits nach kurzer Zeit zur Schädigung der Gehirnzellen und führt im weiteren Verlauf zum Tod. Entscheidend für die Folgen ist die Höhe des Stromes, der beim Berühren durch den Körper fließt: Stromstärken ab 50 mA sind lebensgefährlich. Die Gefährdung nimmt mit höherer Stromstärke und längerer Einwirkungsdauer zu. Herz: Auch das Herz funktioniert durch elektrische Ströme, die es selbst erzeugt (ca. 80 Impulse/Minute). Es ist also nicht vom Gehirn abhängig. Wird die nötige Zahl an Impulsen je Minute nicht mehr geliefert, schlägt es zu langsam. Es arbeitet daher schneller. Dabei kommt es zu Rhythmusstörungen des Herzens, das Herz arbeitet unregelmäßig. Fällt der Stromfluss in die vulnerable Phase, kommt es zu dem gefährlichen Herzkammerflimmern. Als Folge davon fällt die Herztätigkeit aus, mit anschließendem Kreislaufstillstand. Interaktionsfragen Warum ist der elektrische Strom für den Menschen gefährlich? Ab welcher Stromstärke wird es für den Menschen lebensgefährlich? dvib04q07 8 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.2 Gesetze und Bestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen Interaktionsfragen Was bedeutet VDE? Was bedeutet GS? dvib04q07 9 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.2 Gesetze und Bestimmungen Zum Schutz für Menschen, Tiere und Sachen sowie zur Verhütung von Unfällen durch elektrischen Strom, wurden Gesetze und Sicherheitsbestimmungen erlassen. In Deutschland wird auf die Einhaltung und Umsetzung dieser Bestimmungen streng geachtet. Diese Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften haben Gesetzescharakter. Energiewirtschaftsgesetz dvib04q07 Dieses Gesetz (EnWG) regelt die Zuständigkeit für die Versorgungssicherheit, sowie für die Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie. 10 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Gerätesicherheitsgesetz Das Gesetz (GSG) umfasst alle technischen Arbeitsmittel des privaten und beruflichen Bereichs. Es verpflichtet Hersteller, Importeure und Händler, nur solche Arbeitsmittel in Verkehr zu bringen, die den allgemeinen Regeln der Technik, des Arbeitsschutzes und den Unfallverhütungsvorschriften entsprechen. Das Bundesministerium für Arbeit und Sozialordnung hat Prüfstellen bei VDE und TÜV beauftragt, technische Arbeitsmittel auf Sicherheit zu prüfen. Geräte, die bei der Prüfung positiv beurteilt werden, dürfen das Sicherheitszeichen GS = Geprüfte Sicherheit tragen. CE - Zeichen Seit dem 1. Januar 1995 müssen in den Ländern der Europäischen Union (EU) alle in Verkehr gebrachten und in Betrieb genommenen Maschinen den Europäischen Maschinenrichtlinien entsprechen und das CE–Zeichen tragen. Bei Produkten ohne CE–Zeichen1 muss der sicherheitstechnische Nachweis durch Einzelprüfung und Nachzertifizierung dokumentiert werden. VDE-Prüfzeichen und GS-Zeichen sind neben dem CEZeichen auch weiterhin zulässig. Sie sind ein Zeichen für hohe Qualität und setzen eine Bauartprüfung voraus. Das CE-Zeichen vergibt der Hersteller für seine Produkte selbst. Er ist verpflichtet, für diese produkte eine Dokumentation und eine Bedienungsanleitung zu erstellen, die Sicherheitsanforderungen der Europäischen Richtlinien zu erfüllen und in einer Erklärung anzugeben, nach welchen Richtlinien die Maschine hergestellt und geprüft wurde. 1 Das CE-Zeichen vergibt der Hersteller für seine Produkte selbst. Er ist verpflichtet, für diese produkte eine Dokumentation und eine Bedienungsanleitung zu erstellen, die Sicherheitsanforderungen der Europäischen Richtlinien dvib04q07 11 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) Der Verband, abgekürzt VDE, ist dem Deutschen Institut für Normung (DIN) angegliedert und hat Sicherheitsbestimmungen erlassen, die indirekt Gesetzescharakter tragen. Diese Bestimmungen betreffen das Errichten und Betreiben von elek-trischen Anlagen und das Herstellen und Betreiben elektrischer Betriebsmittel. Die wichtigsten Bestimmungen sind als Normen zusammengefasst und sind in Deutschland für Energieversorgungsunternehmen, Betreiber und Errichter von elektrischen Anlagen, bindend. Mit den VDE Prüfzeichen werden nur Betriebsmittel gekennzeichnet, die den VDE-Vorschriften entsprechen. Alle vom VDE geprüften, zugelassenen und überwachten Geräte und Betriebsmittel tragen ein VDEZeichen. dvib04q07 12 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Unfallverhütungsvorschriften Die Unfallverhütungsvorschriften (UVV) werden unter Leitung der fachlich zuständigen Berufsgenossenschaft mit der Zentralstelle für Unfallverhütung und Arbeitsmedizin erarbeitet. Der Versicherte, d.h. Arbeitnehmer, ist verpflichtet, die Unfallverhütungsvorschriften zu beachten und Anweisungen des Unternehmers für arbeitsmedizinisch und sicherheitstechnisch richtiges Verhalten zu befolgen. dvib04q07 13 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.3 Allgemeine Bedingungen für die Elektrizitätsversorgung Allgemeine Versorgungsbedingungen Die Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Elektrizitätsversorgung von Tarifkunden (AVBEltV) regelt das Vertragsverhältnis zwischen dem Verteilungsnetzbetreibers (VNB) und dem Tarifkunden. Sie enthält handelsrechtliche und sicherheitstechnische Festlegungen. Kundenanlagen dürfen nur durch einen im Installateurverzeichnis des VNB eingetragenen Elektroinstallateur errichtet, gewartet, erweitert und geändert werden. Normen Für die Industrie und den gewerblichen Bereich gelten in der BRD im Wesentlichen zwei Industrienormen: DIN VDE 0100 – Sicherheitsbestimmungen für das Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V und DIN VDE 0105 – Sicherheitsbestimmungen für das Betreiben von Starkstromanlagen. dvib04q07 14 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.4 Sicherheitskennzeichnung am Arbeitsplatz Sicherheitszeichen dürfen nur Symbole, d.h. Bildzeichen aufweisen. Damit jeder Arbeitnehmer, unabhängig von seiner Landessprache, den Sinn der Sicherheitszeichen erfassen kann. An den Sicherheitszeichen dürfen keine zusätzlichen Beschriftungen vorhanden sein. Sicherheitszeichen Unternehmen sind nach den Unfallverhütungsvorschriften (UVV) verpflichtet, an allen Arbeitsplätzen durch Sicherheitszeichen auf Gefahren und auf vorhandene Sicherheitseinrichtungen hinzuweisen sowie Verbote anzuzeigen. Man unterscheidet: Verbotszeichen Gebotszeichen Warnzeichen Rettungszeichen Brandschutzzeichen An den Sicherheitszeichen dürfen keine2 zusätzlichen Beschriftungen vorhanden sein. (Zusatz: Liste mit Sicherheitszeichen) 2 Damit jeder Arbeitnehmer, unabhängig von seiner Landessprache, den Sinn der Sicherheitszeichen erfassen kann. dvib04q07 15 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Gefahrstoffkennzeichen Gefährliche Stoffe und Zubereitungen müssen nach der Gefahrenstoffverordnung (GefStoffV) gekennzeichnet sein. So müssen als Kennzeichnung z.B. angegeben werden: Die Bezeichnung des Stoffes oder der Zubereitung Die Gefahrensymbole mit den zugehörigen Gefahrenbezeichnungen Unverpackungen in kleinere Einheiten sind ebenso kennzeichnungspflichtig, auch wenn diese nur für den innerbetrieblichen Bedarf bestimmt sind. dvib04q07 16 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.4 Sicherheitskennzeichnung am Arbeitsplatz Liste mit Sicherheitszeichen dvib04q07 17 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.5.0 Begriffsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen Interaktionsfragen Wie hoch ist die höchstzulässige Grenze der Berührungsspannungen bei Menschen? Welche Schutzklassen gibt es? dvib04q07 18 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.5.0 Begriffsbestimmungen Zur Verhinderung von elektrischen Unfällen beim Umgang mit elektrischen Geräten wurden Schutzklassen eingeführt. Für elektrische Betriebsmittel gelten unterschiedliche Schutzarten. Berührungsspannung Die höchstzulässige Grenze der Berührungsspannungen beträgt für Menschen 50 V Wechselspannung oder 120 V Gleichspannung. Spannung führende Teile von Elektrogeräten müssen gegen direktes Berühren gesichert sein. Direktes Berühren Wenn ein Körperteil, zum Beispiel die Hand einen Leiter berührt und über den Standort den Stromkreis schließt, so liegt ein elektrischer Unfall durch direktes Berühren vor. Direktes Berühren ist auch das Berühren zweier gegeneinander Spannung führender Leiter. Indirektes Berühren dvib04q07 Beim indirekten Berühren liegt auf Grund eines Fehlers an einem 19 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen sonst spannungslosen Geräteteil eine Fehlerspannung an. Die dabei anliegende Berührungsspannung ist kleiner, als die auftretende Fehlerspannung. Ursache für derartige Fehler können sein: Basisschutz dvib04q07 Leiterschluss Kurzschluss Körperschluss oder Erdschluss Basisschutz ist gefordert für alle Spannung führenden Teile. Die20 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen se Teile müssen vollständig isoliert sein, oder durch eine Abdeckung oder Umhüllung gegen direktes Berühren geschützt sein. Faserstoffumhüllung oder Lacküberzug bieten hier keinen ausreichenden Schutz. Schutztrennung Eine Schutztrennung wird mit Hilfe eines Trenntrafos erreicht, indem der Ausgangsstromkreis vom Netz getrennt wird. Dadurch können keine durch Fehler verursachten Berührungsspannungen entstehen. dvib04q07 21 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.5.1 Begriffsbestimmungen (2) 1 Sicherheitsbestimmungen Elektrische und elektronische Geräte werden in Sicherheitskategorien, sogenannte Schutzklassen eingeordnet. Es werden unterschieden:Schutzklasse I, II, III. Elektrische Betriebsmittel müssen im Fehlerfall einen Schutz gegen elektrischen Schlag haben, damit z. B. in Wohnungen, Werkstätten, Büros oder Schulen gefahrlos gearbeitet werden kann. Zum Schutz gegen elektrischen Schlag werden die Betriebsmittel nach ihrer Konstruktion gegen direktes und indirektes Berühren in die Schutzklassen I bis III eingeteilt. dvib04q07 22 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.5.2 Begriffsbestimmungen (3) 1 Sicherheitsbestimmungen Schutzart Die Einordnung von elektrischen Geräten nach Aufstellungsort und Verwendung, nach Schutz gegen Eindringen von Fremdkörpern und Wasser sowie gegen zufälliges Berühren erfolgt in Schutzarten, z. B. IP 33. Bei dieser Bezeichnung IP33 steht die erste Ziffer für den Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und die zweite Ziffer für das Eindringen von Wasser. (Zusatzinformation: DIN VDE 0470) EMV-Erklärung Die Fähigkeit eines Gerätes, in seiner elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne untragbare Störungen in die Umwelt oder andere Geräte hineinzutragen (IECDefinition), nennt man Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Geräte mit dem EMV-Funkschutzzeichen haben eine geringe Störaussendung und große Störfestigkeit. Schutzkleinspannung SK III - Kleinspannung, die von einem besonderen Erzeuger bereitgestellt werden und < 50 V AC oder < 120 V DC betragen, sind Schutzkleinspanungen. Schutzisolation SK II - Schutzisolation nennt man Isolierumhüllungen oder Zwischenisolierungen, die als zusätzlicher Schutz gegen unzulässig hohe Berührungsspannungen dienen. dvib04q07 23 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen Schutzart 1.5.2 Begriffsbestimmungen (3) Kennziffer des Schutzgrades Schutz gegen Fremdkörper Fremdkörper > 50 mm und Staub IP 1 X Fremdkörper > 12 mm IP 2 X Fremdkörper > 2,5 mm IP 3 X Fremdkörper > 1,0 mm IP 4 X Keine Staubablagerung IP 5 X Kein Staubeintritt IP 6 X Schutz gegen Nässe Tropfwasser senkrecht IP X 1 Tropfwasser schräg IP X 2 Srühwasser IP X 3 Spritzwasser IP X 4 Strahlwasser IP X 5 Überflutung IP X 6 Eintauchen IP X 7 Untertauchen IP X 8 Schutzkleinspannung SK III Kleinspannungen, die von einem besonderen Erzeuger bereitgestellt werden und < 50 V AC oder < 120 V DC betragen, sind Schutzkleinspannungen. Schutzisolation SK II Schutzisolation nennt man Isolierumhüllungen oder Zwischenisolierungen, die als zusätzlicher Schutz gegen unzulässig hohe Berührungsspannungen dienen. dvib04q07 24 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.5.3 Begriffsbestimmungen (4) Den sicheren Umgang und das Arbeiten mit elektrischen Geräten setzt auch die Kenntnis folgender Begriffe voraus: Elektrofachkraft ... ist, wer auf Grund seiner Ausbildung Kenntnisse und Erfahrungen sowie durch Kenntnis der einschlägigen Bestimmungen die ihn übertragenen Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren erkennen kann. Ortsfeste Betriebsmittel ... sind während des Betriebes auf Grund ihrer mechanischen Befestigung und ihrer Beschaffenheit an ihren Aufstellungsort gebunden, z.B. Elektroherd. dvib04q07 25 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ortsveränderliche Betriebsmittel ... können bei ihrer Verwendung unter Spannung stehend bewegt werden, z.B. elektrische Handwerkzeuge - Bohrmaschine. Starkstromanlagen ... sind elektrische Anlagen mit Betriebsmitteln zum Erzeugen, Umwandeln, Fortleiten, Verteilen und Verbrauchen von elektrischer Energie. dvib04q07 26 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.6.0 Arbeitsmaßnahmen 1 Sicherheitsbestimmungen Grundsätzlich sind Arbeiten an unter Spannung stehenden Anlagen verboten. Ausnahmen sind in DIN VDE 0105 festgelegt. Arbeiten unter Spannung ist nur Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen erlaubt. Dabei sind besondere Sicherheitsvorschriften zu beachten. Vor Beginn der Arbeit ist ein Verbotsschild anzubringen. Eine Arbeitsstelle darf von der Aufsicht führenden Person erst dann freigegeben werden, wenn alle 5 Sicherheitsregeln in der Reihenfolge 1 – 5 durchgeführt sind. Eine Elektrofachkraft oder eine elektrotechnisch unterwiesene Person muss den spannungsfreien Zustand der Anlage feststellen. Der Auftrag zum Wiedereinschalten darf erst dann erteilt werden, nachdem die Sicherheitsregeln in der umgekehrten Reihenfolge von 5 – 1 aufgehoben sind. Arbeiten unter Spannung ist nur Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen erlaubt. Dabei sind besondere Sicherheitsvorschriften zu beachten. Mit der Aufhebung der Sicherheitsmaßnahmen darf erst begonnen werden, wenn alle Arbeitsstellen die Beendigung der Arbeiten gemeldet haben und die Arbeitsstellen ordnungsgemäß geräumt wurden. Weiterhin müssen alle Personen den Gefahrenbereich verlassen haben. Die Anlage darf erst nach Freigabe durch die Aufsicht führende Person wieder unter Spannung gesetzt werden. dvib04q07 27 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.6.1 Sicherheitsregeln 1 Sicherheitsbestimmungen Interaktionsfragen Wie lauten die fünf Sicherheitsregeln für Arbeiten im spannungsfreien Zustand? dvib04q07 28 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.6.1 Sicherheitsregeln Um Risiken und Gefahren eines Stromunfalls für die Elektrofachkraft gering zu halten, müssen zur Herstellung des spannungsfreien Zustandes bei Arbeiten an elektrischen Anlagen die fünf Sicherheitsregeln eingehalten werden. Dies wird nach den fünf Sicherheitsregeln, in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Erst nach der Ausführung aller fünf Sicherheitsregeln darf die Arbeitsstelle durch die Aufsicht führende Person freigegeben werden. 1. Regel Freischalten Alle Leitungen, die an eine Arbeitsstelle Spannung führen, sind vor Arbeitsbeginn spannungsfrei zu schalten. Die Betätigung des Ausschalters allein ist dabei nicht ausreichend. LS-Schalter abschalten, Schmelzsicherungen entfernen, Verbotsschilder anbringen. dvib04q07 29 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2. Regel 3 Gegen Wiedereinschalten sichern Betriebsmittel, z.B. Sicherungen und Schalter mit den eine Anlage spannungsfreigeschaltet wurde, sind sofort nach dem Abschalten zuverlässig gegen Wiedereinschalten zu sichern. Abschließbare Hauptschalter sind durch Vorhängeschlösser abzusperren. LS-Schalter z. B. mit Klebeband absichern. Sicherungseinsätze mitnehmen, Schalter durch Schloss sichern. Schaltstellen3 liegen sind mit einem Verbotsschild (Nicht schalten), sowie der Angabe von Arbeitsort und Namen der Aufsicht führenden Person zu versehen. auch solche die in unmittelbarer Nähe des Arbeitsplatzes liegen dvib04q07 30 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 3. Regel 4 Spannungsfreiheit feststellen Nach dem Freischalten ist an der Arbeitsstelle durch Messung festzustellen, ob tatsächlich Spannungsfreiheit besteht. Nur so lässt sich überprüfen, ob nicht irrtümlich eine Verwechslung von Stromkreissicherungen, Schaltern oder Schaltzellen erfolgte. Feststellung der Spannungsfreiheit darf nur durch eine Elektrofachkraft erfolgen. Spannungsfreiheit muss allpolig festgestellt werden. Anlage mit zweipoligem Spannungsprüfer oder geeigneten Messgeräten4 prüfen. Messgeräte und Spannungsprüfer müssen den VDE-Bestimmungen entsprechen dvib04q07 31 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 4. Regel Erden und kurzschließen Zuerst immer erden, dann mit den kurzzuschließenden aktiven Teilen verbinden (diese Regel entfällt bei U < 1000 V). Merke: Die Aufhebung der Sicherheitsregeln muss in umgekehrter Reihenfolge ( 5 bis 1 ) erfolgen. dvib04q07 32 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 5. Regel 5 6 Benachbarte unter Spannung stehenden Teile abdecken oder abschranken Sind in der Nähe eines freigeschalteten Arbeitsortes Anlagenteile die nicht5 abgeschaltet werden können, so sind diese spannungsführenden Teile so abzudecken und zu sichern, dass ein unbeabsichtigtes Berühren mit dem Körper oder mit Werkzeugen nicht möglich ist. Bei Anlagen unter 1 kV genügen zum Abdecken isolierende Tücher, Schläuche, Formstücke; über 1 kV sind zusätzliche Absperrtafeln, Seile, Warntafeln erforderlich. Körperschutz6 und eng anliegende Kleidung tragen. aus Gründen der Betriebssicherheit oder wegen zu erwartender wirtschaftlicher Schäden z. B. Schutzhelm mit Gesichtsschutz, Handschuhe dvib04q07 33 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.6.2 Sicherer Umgang mit Werkzeug und Gerät Gefahren können nicht nur durch den elektrischen Strom hervorgerufen werden, sondern auch beim Umgang mit Werkzeugen und Geräten auftreten. Gute Arbeit erfordert einwandfreies und zweckmäßiges Werkzeug. Achten Sie hier besonders auf: die übersichtliche Aufbewahrung des Handwerkzeuges, eine vorbeugende Instandhaltung, auch für die täglich benutzten Handwerkzeuge und die Handgeführte Elektrowerkzeuge. Sie sind häufige Unfallursache und bedürfen deshalb einer besonders sorgfältigen Pflege. Elektrowerkzeuge sind vor jedem Einsatz durch den Benutzer einer Sichtprüfung auf äußere Beschädigungen zu unterziehen. Neben der Sichtprüfung ist für elektrische Betriebsmittel eine regelmäßige Prüfung durch eine Elektrofachkraft notwendig. Das Gerät erhält nach der Überprüfung eine Prüfplakette. Die Zeitspanne für eine solche Überprüfung ist vom Einsatzort und von den Betriebsbedingungen abhängig. Sie darf aber bei normaler Beanspruchung sechs Monate nicht überschreiten. Gefahren drohen z.B.: Schadhafte Steckverbindungen Nicht fachgerechte oder unvollständige Instandsetzung Abgebrochene oder fehlende Teile des Gehäuses oder der Umhüllung Freiliegende Einzeladern an Leitungseinführungen Durchgescheuerte, geknickte oder angeschnittene Isolierung der Anschlussleitung dvib04q07 34 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.7 Fehlerarten; Spannungen im Fehlerfall 1 Sicherheitsbestimmungen In elektrischen Anlagen können trotz sorgfältiger Installation und Einsatz sicherer Betriebsmittel Fehler auftreten, z. B. Isolationsschäden in Form von: Fehlerarten Leiterunterbrechung Körperschluss Zeitweilige Leiterunterbrechung Erdschluss Isolationsfehler Leiterschluss Kurzschluss Das Betriebsmittel erhält keine Spannung. Verursacht wird dies vielfach durch gelöste Klemmstellen, Leiterbruch oder Netzstörung. Eine durch einen Fehler entstandene leitende Verbindung zwischen Körper und aktiven Teilen elektrischer Betriebsmittel. Das Betriebsmittel liegt zeitweilig nicht an Spannung oder nicht an der vollen Spannung. Verursacht werden solche Fehler meist durch lockere Anschlussklemmen (Wackelkontakt). Eine durch einen Fehler, auch durch einen Lichtbogen entstandene leitende Verbindung eines Außenleiters oder eines betriebsmäßig isolierten Neutralleiter mit Erde oder mit geerdeten Teilen. Entstehen durch eine beschädigte Isolation eines Leiters und führen zu Kurzschluss, Erdschluss, Körperschluss oder Leiterschluss. Eine durch einen Fehler entstandene leitende Verbindung zwischen betriebsmäßig gegeneinander unter Spannung stehenden Leitern (aktiven Teilen). Eine durch einen Fehler entstandene leitende Verbindung zwischen betriebsmäßig gegeneinander unter Spannung stehenden Leitern. Durch Isolationsschäden kann es zu Fehler in elektrischen Anlagen kommen. Für Menschen und Tiere gibt es international vereinbarte Berührungsspannungswerte. Spannungen im Fehlerfall Durch eine schadhafte Isolierung kann der Körper eines Betriebsmittels Spannung gegen den nächsten Erdungspunkt annehmen. Diese Spannung nennt man Fehlerspannung. Die Berührungsspannung ist die Spannung die zwischen gleichzeitig berührbaren Teilen während eines Isolationsfehlers auftreten kann. Die Grenze für die dauernd zulässige Berührungsspannung ist international vereinbart. Sie ist für Menschen und Tiere nicht lebensbedrohlich. Berührungsspannungen: Für Menschen: AC 50 Volt, DC 120 Volt Kinderspielzeuge, im Tierbereich, in landwirtschaftl. und gartenbaul. Anwesen: AC 25 Volt, DC 60 Volt Interaktionsfragen Welche Fehlerarten gibt es? Wie hoch sind die Berührungsspannungen für Menschen und Tiere? dvib04q07 35 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.8 Elektrischer Unfall 1 Sicherheitsbestimmungen Die vom elektrischen Strom ausgehende Wirkung auf den menschlichen Organismus ist deshalb so gefährlich, da unser Organismus von elektrischen Impulsen gesteuert wird. Deshalb ist im Umgang mit elektrischen Mitteln besondere Vorsicht geboten. Gefahren des elektrischen Stromes Die Muskelbewegungen des menschlichen Körpers werden durch schwache elektrische Impulse gesteuert. Fremdspannungen wirken sich störend auf diese Funktionen aus. In Abhängigkeit von der Stromstärke kommt es zu Schreckempfinden, Muskelverkrampfungen oder sogar Herzkammerflimmern. Folgen eines elektrischen Unfalls Die Folgen eines elektrischen Unfalls werden durch Stromart, Stromweg, Dauer der Stromeinwirkung und Stromstärke bestimmt. Das Arbeiten an spannungsführenden Teilen ist grundsätzlich verboten. Ströme über 50 mA und Spannungen über AC 50 V oder DC 120 V sind lebensgefährlich. Interaktionsfragen Durch was werden die Folgen eines elektrischen Unfalls bestimmt? Was können Fremdspannungen auf den menschlichen Körper bewirken? dvib04q07 36 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.9 Unfallverhütung 1 Sicherheitsbestimmungen Interaktionsfragen Auf was lassen sich elektrische Unfälle zurückführen? Nennen Sie mindestens 5 Vorsorgemaßnahmen! dvib04q07 37 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1 Sicherheitsbestimmungen 1.9 Unfallverhütung Die Gefahr, die von elektrischem Strom ausgeht ist nicht zu vernachlässigen. Deshalb soll man bei dem Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln immer ein wachsames Auge haben. Warum treten elektrische Unfälle auf? Elektrounfälle lassen sich auf technische Mängel (fehlende Schutzabdeckungen, fehlerhafte Isolation) organisatorische Mängel (fehlende oder ungenügende Arbeitsanweisungen) und auf persönliche Fehler (Fehlhandlungen) zurückführen. dvib04q07 38 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Maßnahmen zur Vorsorge Die meisten Unfälle lassen sich durch Umsicht und durch vorbeugende Maßnahmen vermeiden: Mängel an Maschinen und Anlagen sofort melden Verkehrs- und Fluchtwege sind freizuhalten Schutzvorrichtungen und Hinweisschilder darf man nicht entfernen Sicherheitszeichen und Sicherheitsfarben erleichtern die Kennzeichnung von Gefahrenstellen. Geeignete Schutzkleidung und Schutzmittel7 können Unfälle vermeiden Unfallverhütungsvorschriften (UVV8 ) der Berufsgenossenschaft Besondere Bedeutung kommt dem Gerätesicherheitsgesetz9 zu Gute. 7 Schutzhelme, Schutzbrillen, Sicherheitsgurte ... sind vom Arbeitgeber unbedingt einzuhalten und zu beachten. 9 Gesetz über technische Arbeitsmittel 8 dvib04q07 39 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 1.10 Selbsttest 1 1 Sicherheitsbestimmungen Überprüfen Sie das angeeignete Wissen, indem Sie den folgenden Selbsttest lösen. Verwenden Sie das vorbereitete Antwortdokument, sie finden es am Ende des Scripts. dvib04q07 40 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.0 Kapitelübersicht 2 Schutzmaßnahmen Kapitelbezogene Eingangsfragen: Was sind zulässige Schutzeinrichtungen im IT-System? Themen: 2.1 Überlast und Kurzschluss 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen 2.2 Schutzeinrichtungen 2.8.1 Prüfung von Geräten 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren 2.8.2 Wiederholungsprüfungen 2.4.0 Stromversorgungssysteme 2.8.3 Prüffristen in der Verbraucheranlage 2.8.4 Prüfnachweise 2.4.1 Schutzmaßnahmen im TN-System 2.8.5 Mess und Prüfgeräte 2.4.2 Schutzmaßnahmen im TT-Systemen 2.9 Kennzeichnung elektrischer Geräte 2.4.3 Schutzmaßnahmen im IT-System 2.10 Erste Hilfe Maßnahmen 2.4.4 Abschaltzeiten im TT und IT System 2.11 Selbsttest 2 2.5.0 Schutzkleinspannung 2.5.1 Schutztrennung 2.5.2 Schutzisolierung 2.6 Schutz gegen elektrostatische Aufladung 2.7 Brandschutz dvib04q07 41 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.1 Überlast und Kurzschluss 2 Schutzmaßnahmen Fließt in einem Leiter Strom, so erwärmt sich der Leiter. Eine unzulässig hohe Erwärmung zerstört bei Leitern die Isolation und kann zu einem Brand führen. Ursache hierfür können Überlastströme oder Kurzschlussströme sein. Überlastströme... entstehen in fehlerfreien Stromkreisen, wenn zu viele Verbraucher oder Verbraucher mit einer zu hohen Stromaufnahme angeschlossen sind. Kurzschlussströme... entstehen als Folge von Schaltungsfehlern oder einer nahezu widerstandslosen Verbindung (Isolationsfehler) zwischen zwei Punkten, die gegeneinander Spannung führen, z.B. zwischen Außenleiter und Neutralleiter. Eine unzulässige Leitererwärmung verhindert man durch den Einbau von Überstrom- Schutzeinrichtungen Sie müssen Stromkreise selbsttätig unterbrechen, bevor an den Leiterisolationen, an Betriebsmitteln oder in der Umgebung Schäden durch zu hohe Erwärmung auftreten. dvib04q07 42 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.2.0 Schutzeinrichtungen 2 Schutzmaßnahmen Interaktionsfragen Was kann man als Überstromschutzeinrichtung in elektrische Leitungen einbauen? Was darf man mit Sicherungen auf gar keinen Fall machen? Welche Regeln sind bei der Absicherung zu beachten? dvib04q07 43 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.2.0 Schutzeinrichtungen Überstromschutzeinrichtungen schützen Leitungen und Betriebsmittel vor Überlastung und Kurzschluss. Sie unterbrechen den Stromkreis selbsttätig. Sicherungen Schmelzsicherungen Überstrom-Schutzeinrichtungen schützen Leitungen und Geräte vor Überlastung und Kurzschluss. Niederspannungssicherungen sind durch Funktionsklassen und durch Betriebsklassen gekennzeichnet. Ganzbereichssicherungen schützen elektrische Anlagen gegen Überlastung und Kurzschluss Teilbereichssicherungen schützen elektrische Anlagen und Betriebsmittel nur gegen Kurzschluss Eine Schmelzsicherung enthält einen Leiter mit kleinem Querschnitt, der bei zu großen Strömen durchschmilzt. Der Stromkreis wird unterbrochen. Dadurch werden Brand oder Zerstörung der Leitung und der angeschlossenen Geräte verhindert. Man unterscheidet: dvib04q07 Schraubensicherungen NH-Sicherungen Geräteschutzsicherungen 44 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Leitungsschutzschalter An Stelle von Schmelzsicherungen 6 A bis 35 A werden in Hausinstallationen Leitungsschutzschalter verwendet. Selektivität liegt dann vor, wenn im Fehlerfall nur die ÜberstromSchutzeinrichtung abschaltet, die unmittelbar vor der Fehlerquelle liegt. Schraubsicherungssysteme Sie bestehen aus einem Sicherungssockel, dem Passeinsatz, dem Schmelzeinsatz, dem Berührungsschutz und der Schraubkappe. Schraubsicherungen mit Nennspannungen bis 400V und einer Nennstromstärke bis 63 A dürfen von Laien auch im stromführenden Zustand ausgewechselt werden (DIN VDE 0105, Teil 1). Beim Anschluss des Schraubsicherungssystems wird die Zuleitung vom Netz immer am Fußkontakt des Sicherungssockels angeschlossen. dvib04q07 45 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen NH-Sicherungssystem NH-Sicherungssysteme dürfen nur von Fachkräften oder von elektrotechnisch unterwiesenen Personen bedient werden. NHSchmelzeinsätze sollen möglichst nur in unbelasteten Stromkreisen eingesetzt oder herausgenommen werden. In belasteten oder gestörten Stromkreisen ist zum Einsetzen oder Herausnehmen des NH-Schmelzeinsatzes ein Aufsteckgriff mit Armschutz zu verwenden. Außerdem muss ein Helm mit Gesichtsschutz getragen werden. dvib04q07 46 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.2.1 Schutzeinrichtungen (2) Weitere Überstromschutzeinrichtungen sind noch: Geräteschutzsicherungen Sie bestehen aus dem Sicherungshalter, dem Schmelzeinsatz und der Verschlusskappe. Geräteschutzsicherungen – G-Sicherungen werden meist für die Bemessungsspannung 250 V hergestellt. Leitungsschutzschalter Kurz LS - Schalter genannt sind strombegrenzende Selbstschalter, die man nach dem Auslösen wieder einschalten kann. Ein thermischer Auslöser übernimmt den Überlastschutz und ein magnetischer Auslöser den Kurzschlussschutz. dvib04q07 47 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren Bei Asynchronmotoren (Drehstrommotoren) kann der Anzugsstrom bei direktem Einschalten das 8und mehrfache des Bemessungsstromes erreichen. Schmelzsicherungen und LS-Schalter schützen Motorstromkreise nur gegen Kurzschluss. Es werden Schmelzsicherungseinsätze der Betriebsklasse gM, bei kleineren Motoren auch LS-Schalter Typ C eingesetzt. Diese Überstrom-Schutzeinrichtungen können allerdings den Motor nicht vor Überlastung schützen hierzu verwendet man: Motorschutzschalter Thermische Überstromrelais Motorschutz mit Thermistoren Interaktionsfragen Was sind zulässige Schutzeinrichtungen im IT-System? dvib04q07 48 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren Motorschutzschalter Sind dreipolige Leistungsschalter für den Überlastschutz von Motoren. In jedem Strompfad liegt ein Überstromauslöser = Bimetallauslöser der vom Motorstrom durchflossen wird. Dieser Überstromauslöser muss auf den Bemessungsstrom (= Nennstrom) des Motors eingestellt werden. Motorschutzschalter sind meist zusätzlich mit einem magnetischen Kurzschlussschutz (Schnellauslöser) ausgestattet. Er löst den Motorschutzschalter bei Kurzschluss unverzögert aus. Solche Motorschutzschalter, die dem Kurzschluss- und Überlastschutz dienen, müssen an Anfang der Motorzuleitung eingebaut werden. (DIN VDE 0100) Ein selbsttätiger Wiederanlauf eines Antriebsmotors nach einem Netzausfall ist unzulässig, deshalb rüstet man Motorschutzschalter mit einem Unterspannungsauslöser aus. Zum Schutz von Einphasenmotoren werden die Überstromauslöser so geschaltet, dass alle drei Bimetalle vom Betriebsstrom des Motors durchflossen werden. dvib04q07 49 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren Sind dreipolige Überstromauslöser nur mit Bimetallauslöser. Will man Motore mit ÜberlastThermische Überstromrelais schutz durch thermische Überstromrelais schützen, erfordern diese zusätzlich einen Kurzschlussschutz z.B. durch vorgeschaltete Schmelzsicherungen. Zum Schalten von Motoren setzt man meist Schütze ein, Dem Schaltschütz wird als Überlastschutz ein thermisches Überstromrelais nachgeschaltet. dvib04q07 50 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.3 Überstromschutz von Elektromotoren Motorschutz durch Thermisto- An elektrischen Maschinen (Motore) können unzulässig hohe Temperaturen z.B. durch verminderte Kühlung oder Lagerschären den auftreten. Da die Stromstärke in diesen Fällen ihren Bemessungswert nicht überschreitet löst ein Motorschutzschalter oder ein thermisches Überstromrelais nicht aus. Beim Motorschutz durch Thermistoren wird ein Motor mit in der Motorwicklung eingebauten Temperaturfühlern benötigt. Diese Fühler erfassen jeden Temperaturanstieg in der Wicklung unabhängig von deren Ursache. Beim Überschreiten der Nennansprechtemperatur steigt der Widerstandswert des Fühlers steil an, dies führt zum Ansprechen des Motorschutzes. Thermistor - Schutzeinrichtungen eignen sich besonders zum Überwachen von Motoren bei denen sich die Drehzahl ändern lässt. Hierzu müsste für jede Drehzahl ein Motorschutzschalter vorgesehen werden. Bei Verwendung von Thermistor – Schutzeinrichtungen besteht dieses Problem nicht. dvib04q07 51 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.4.0 Stromversorgungssysteme in der Verbraucheranlage Im Niederspannungs-Drehstromnetz unterscheidet man das Verteilungsnetz des EVU (Elektrizitätsversorgungsunternehmen) und das Verteilersystem in der Verbraucheranlage. Der Aufbau und die Kennzeichnung von diesen Drehstromnetzen ist international genormt und wird durch Buchstaben gekennzeichnet (DIN VDE 0100, Teil 300). Der erste Buchstabe, T oder I, gibt die Erdungsverhältnisse der Stormquelle an. Der zweite Buchstabe, T oder N, bezieht sich auf die Erdung der am Versorgungsnetz angeschlossenen Betriebsmittel. In TN–Systemen gibt ein dritter Buchstabe an, ob der Schutzleiter (PE) und der Neutralleiter (N) getrennt verlegt, oder als Kombination der beiden Leiter zum PEN-Leiter zusammengefasst sind. Drehstromsysteme: TN-S-System TN-C-S-System TN-C-System TT-System IT-System TN-S-System dvib04q07 52 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen TN-C-S-System TN-C-System dvib04q07 53 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen TT-System IT-System dvib04q07 54 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.4.1 Schutzmaßnahmen im TN-System 2 Schutzmaßnahmen Im TN-System sind alle Körper einer Anlage mit dem geerdeten Punkt des speisenden Netzes (= Verteilungsnetz des EVU) durch den PE-Leiter oder durch den PEN-Leiter verbunden. Im Fehlerfall, z.B. durch Körperschluss wird über den PE- oder PEN-Leiter der Fehlerstromkreis geschlossen und die Überstrom-Schutzeinrichtung löst aus. Im TN-System wirkt ein Körperschluss wie ein Kurzschluss und löst die ÜberstromSchutzeinrichtung aus. Der Gesamterdungswiderstand aller Erder soll den Wert von 2 Ohm nicht überschreiten. PEN – Leiter haben eine grüngelbe Aderfarbe. Die Aderenden des PEN–Leiters sind zusätzlich hellblau gekennzeichnet. Die Aderfarbe des N–Leiters ist hellblau. PEN-Leiter und N-Leiter (Neutralleiter) dürfen alleine keine Schaltglieder oder ÜberstromSchutzeinrichtungen enthalten. dvib04q07 55 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.4.1 Schutzmaßnahmen im TN-System Fehlerstrom - Schutzeinrich- RCDs trennen Betriebsmittel allpolig vom Netz, wenn durch Isolatungen (RCDs) im TN-System tionsfehler bedingt eine gefähliche Berührungsspannung am Gehäuse auftritt. Alle aktiven Leiter (L1, L2, L3 und N) werden durch den Summenstromwandler des RCD (Fehlerstrom-Schutzschalter) geführt und bilden die Eingangswicklung des Wandlers. Bei fehlerfreiem Betrieb ist die Summe der zufließenden und der abfließenden Ströme gleich groß. Ihre magnetischen Wechselfelder heben sich auf. Bei Auftreten eines Fehlers , z.B. Körper- oder Erdschluss, wird dieses Gleichgewicht gestört weil ein Teil des Stromes über den Schutzleiter oder über die Erde abfließt. In der Ausgangswicklung des Wandlers wird durch dieses Ungleichgewicht des Ein– und Abfließenden Stromes eine Spannung induziert, die den elektromagnetischen Auslöser betätigt und den RCD auslöst. dvib04q07 56 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Das Auslösen des RCDs ist vom Betreiber der Anlage bei nichtstationären an jedem Arbeitstag und bei stationären Anlagen mindestens alle 6 Monate durch Betätigen der Prüftaste zu prüfen. Die Auslösung muss auch wirksam bleiben, wenn der Neutralleiter und/oder ein bzw, mehrere Außenleiter ausgefallen sind. Zulässige Abschaltzeiten im TN– System: dvib04q07 Nennspannung 230 V < 0,4 s Nennspannung 400 V < 0,2 s Nennspannung > 400V < 0,1 s 57 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.4.2 Schutzmaßnahmen im TTSystemen Im TT–System sind die Körper der zuschützenden Betriebsmittel durch einen Schutzleiter mit einem gemeinsamen Erder verbunden. Bei der Schutzmaßnahme TTSystem wird aus einem Körperschluss ein Erdschluss. Der Erdungswiderstand muss so klein sein, dass die Schutzeinrichtung im Fehlerfall auslöst, bevor die höchstzulässige Berührungsspannung von AC 50 V überschritten wird. Beim Einsatz von Schmelzsicherungen oder LSSchaltern führt dies bei Bemessungsströmen über 6A zu wirtschaftlich nicht erreichbar kleinen Werten für den Erdungswiderstand. Deshalb ist im TT-System der Einsatz von RCDs zu empfehlen. dvib04q07 58 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.4.3 Schutzmaßnahmen im IT-System 2 Schutzmaßnahmen Im IT-System erfolgt nur im Falle eines ersten Fehlers (Körperschluss) keine Abschaltung, sondern eine Meldung. Bei Auftreten des ersten Fehlers muss eine Überwachungseinrichtung ein optisches und/oder akustisches Signal auslösen. IT-Systeme sind nur in begrenzten Anlagen mit eigenem Transformator oder Generator zulässig wie z.B. in Intenstivüberwachungsstationen, Operationsräumen sowie im Bergbau und in Hüttenwerken. Angezeigte Fehler durch das Isolationsüberwachungsgerät sind so schnell wie möglich zu beseitigen, weil ein zweiter Isolationsfehler eine unzulässig hohe Berührungsspannung zwischen verschiedenen Betriebsmitteln bewirkt. Interaktionsfragen Was sind zulässige Schutzeinrichtungen im IT-System? dvib04q07 59 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen dvib04q07 60 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.4.4 Abschaltzeiten im TT und IT System 2 Schutzmaßnahmen Zulässige Abschaltzeiten ... im TT-System: Schutzeinrichtungen der Charakteristik kürzere Auslösezeit mit steigendem Strom z.B. Schmelzsicherungen gG < 5 s Leitungsschutzschalter < 0,1 s Fehlerstrom– Schutzeinrichtung < 0,2 s Selektrive FI-Schutzschalter < 1 s ... im IT-System: dvib04q07 Nennspannung Ohne Neutralleiter Mit Neutralleiter 230 / 400 V 0,4 s 0,8 s 400 / 690 V 0,2 s 0,4 s 580 / 1000 V 0,1 s 0,2 s 61 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.5.0 Schutzkleinspannung 2 Schutzmaßnahmen Interaktionsfragen Durch was darf Kleinspannung nicht erzeugt werden? Was wird bei der Maßnahme Schutztrennung gemacht? Was versteht man bei Schutzisolierung? dvib04q07 62 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.5.0 Schutzkleinspannung Auch die folgenden Maßnahmen wie Schutzkleinspannung, Schutztrennung und Schutzisolierung dienen der Unfallverhütung durch elektrischen Strom. Kleinspannung Kleinspannung wird aus Stromquellen mit sicherer Trennung10 zum speisenden Netz erzeugt. Kleinspannung darf nicht aus dem Netz durch Spartransformatoren, Spannungsteiler oder durch Vorwiderstände erzeugt werden! Die Nennspannung darf bei Kleinspannung die folgenden Werte nicht übersteigen: Kleinspannungsstromkreise AV 50 V und DC 120V Für medizinische Geräte, Fassleuchten, Spielzeug und Betriebsmittel im Tierbereich AC 25 V und DC 60V 10 Sicherheitstransformator, Motorgenerator mit getrennten Wicklungen, Batterien und Akkumulatoren dvib04q07 63 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen SELV-Stromkreis SELV11–Stromkreise dürfen keine Erdverbindung und keine leitende Verbindung mit Stromkreisen höherer Spannung haben. Durch Spannungsmessung ist nachzuweisen, dass die höchstzulässigen Werte nicht überschritten werden. Die Isolationswiderstandsprüfung erfolgt durch Messen aller Leiter gegen Erde. Leitungen von Kleinspannungsstromkreisen müssen räumlich zu anderen Stromkreisen getrennt sein oder zusätzlich zur Aderisolation eine Umhüllung aus Kunststoff haben. Stechvorrichtungen für SELVStromkreise haben keinen Schutzkontakt. 11 Savety Extra Low Voltage dvib04q07 64 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen PELV-Stromkreise PELV12–Stromkreise früher Funktionskleinspannung. In Mess und Steuerstromkreisen werden häufig Kleinspannungen benötigt. Funktionskleinspannung mit sicherer Trennung liegt vor, wenn aus betrieblichen Gründen ein Anschluss der Kleinspannung oder die Körper der Betriebsmittel geerdet werden müssen. Die Betriebsmittel müssen einen Schutz gegen direktes Berühren aufweisen. (Prüfspannung AC 500V) 12 Protective Extra Voltage dvib04q07 65 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.5.1 Schutztrennung 2 Schutzmaßnahmen Bei der Maßnahme Schutztrennung ist der Verbraucherstromkreis durch einen Trenntransformator oder durch einen Motorgenerator mit getrennten Wicklungen vom speisenden Netz getrennt. Dadurch wird das Auftreten einer Berührungsspannung zwischen dem Körper des Betriebsmittels und dem Erdpotential des Versorgungsnetzes verhindert. Anforderungen an Stromkreise mit Schutztrennung Bei der Schutzmaßnahme Schutztrennung ist die sichere Trennung von anderen Stromkreisen und von Erde durch Messen des Isolationswiderstandes mit U < 500 V zu prüfen. Trenntransformatoren müssen schutzisoliert sein Die Ausgangsspannung darf 500V nicht übersteigen Das Produkt aus Ausgangsspannung in Volt und der Leitungslänge in Meter soll nicht größer sein als 100000Vm. Die Leitungslänge soll höchstens 150m betragen Steckvorrichtungen auf der Ausgangsseite dürfen keinen Schutzkontakt haben (Anwendung bei einem Betriebsmittel) Bewegliche Leitungen müssen an Stellen mit mechanischer Gefährdung sichtbar verlegt sein und mindestens der Bauart H07RN-F entsprechen. Einige Beispiele zur Schutztrennung können Sie sich hier ansehen. dvib04q07 66 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Beispiele Schutztrennung: 2.5.1 Schutztrennung Schutztrennung verwendet man z.B. bei Messplätzen zur Geräteinstandsetzung oder bei Arbeitsstätten mit besonderer Gefährdung. Sind an einem Trenntransformator mehrere Betriebsmittel angeschlossen, so müssen alle Steckvorrichtungen der Ausgangsseite Schutzkontakte haben, die durch einen erdfreien, örtlichen Potentialausgleichsleiter miteinander verbunden sind. In einem Stromkreis mit Schutztrennung können zwei getrennte Fehler z.B. ein Körperschluss und ein Erdschluss, eine gefährliche Berührungsspannung bewirken. Bei dieser besonderen Gefährdung durch einen leitenden Standort z.B. auf Stahlgerüsten, muss der Körper des Betriebsmittels über einen getrennten , sichtbar verlegten Potentialausgleichsleiter mit dem leitenden Standort verbunden werden. Bei leitenden Standorten darf am Trenntransformator nur ein Verbraucher angeschlossen werden. dvib04q07 67 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.5.2 Schutzisolierung Die Maßnahme der Schutzisolierung dient auch der Unfallverhütung durch elektrischen Strom. Schutz durch Isolierung aktiver Teile Alle aktiven Teile sind vollständig mit einer elektrisch und mechanisch widerstandsfähigen Isolierung umhüllt. Die Isolierung muss so beschaffen sein, dass man sie nur durch Zerstören entfernen kann. Oxidschichten, Faserstoffumhüllungen, Lack- und Emailleüberzüge gelten nicht als ausreichender Berührungsschutz. Schutz durch Abdeckungen dvib04q07 Abdeckungen und Umhüllungen schützen gegen direktes Berüh68 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen oder Umhüllungen ren. Abdeckungen oder Umhüllungen aktiver Teile müssen mindestens der Schutzarzt IP 2X oder IP XXB entsprechen. Sie dürfen sich nur mit Werkzeug oder nur bei abgeschalteter Anlage entfernen bzw. öffnen lassen. Schutz gegen Berührungsspannung dvib04q07 Die eigentliche Schutzmaßnahme Schutzisolierung verhindert das Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung an berührbaren Teilen elektrischer Betriebsmittel nach einem Fehler der Ba69 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen sisisolierung. Schutzisolierte Betriebsmittel haben eine doppelte Isolierung, d. h. zusätzlich zur Basisisolierung eine zweite Umhüllung aus Isolierstoff oder eine verstärkte Isolierung. Symbole für Schutzisolierung Schutzisolierung wird erreicht durch: dvib04q07 70 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Doppelte Isolierung Eine verstärkte Isolierung Fabrikfertige Geräte in Totalisolierung Angewendet wird diese Schutzart bei Elektrischen Haushaltsgeräten, Elektrowerkzeugen, Verteiler und Zählerschränken, Gehäusen für Schalter und Steckvorrichtungen. Schutzisolierte Geräte müssen einen Isolationswiderstand von mindestens 2 MOhm haben und einer Prüfspannung AC 400V zwischen aktiven Teilen und äußeren Metallteilen standhalten. dvib04q07 71 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.6 Schutz gegen elektrostatische Aufladung Mit dem Einzug der Computertechnik in fast alle Arbeits- und Lebensbereiche kommt dem Schutz gegen elektrostatische Aufladung große Bedeutung zu. Definition Kommunikationssysteme enthalten Bausteine z. B. MOS-Bausteine, die gegen elektrostatische Entladungen äußerst empfindlich sind. Hersteller und Anwender von Geräten, die z. B. Leiterplatten mit „elektrostatisch gefährdeten Bauelementen oder Baugruppen“ enthalten, müssen dafür sorgen, dass diese Bauelemente gegen elektrostatische Aufladung geschützt sind. Beim Gehen über einen Teppichboden kann unser Körper unter ungünstigen Bedingungen z. B. bis auf 35 kV aufladen. Das Abheben einer PVC-Schutzhülle vom Boden kann bereits eine Aufladung bis zu 7 kV zur Folge haben. Berührt man in diesem aufgeladenen Zustand elektronisch gefährdete Baugruppen, so kann dies zu deren Beschädigung oder Zerstörung führen. Zum Vermeiden elektrostatischer Aufladungen in EDV-Anlagen werden elektrisch leitfähige Tisch- und Bodenmatten verwendet. Sie werden an eine potentialfreie Erdung angeschlossen. Wichtig! Vor dem Berühren elektrostatisch gefährdeter Baugruppen soll man sich zuvor durch Berühren geerdeter Teile entladen! Interaktionsfragen Warum sollen elektrische Bauelemente gegen elektrostatische Aufladung besonders geschützt werden? Was kann man tun, bevor man elektrische Bauelemente berührt? dvib04q07 72 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.7 Brandschutz 2 Schutzmaßnahmen Jeder stromdurchflossene Leiter erwärmt sich. Durch unzulässig große Ströme können daher Brände entstehen. Zur Vermeidung der Brandgefahr in elektrischen Anlagen muss ein zu hoher Strom abgeschaltet werden. Definition Bei einem Brand ist die Anlage sofort spannungsfrei zu schalten Löschmittel Als Löschmittel kommen bei Bränden in elektrischen Anlagen Kohlendioxid Löschpulver Schaum und ggf. Wasser zum Einsatz. Das Löschmittel Halon ist seit dem 1.1.1994 verboten und muss, falls in Löschern noch vorhanden, fachgerecht entsorgt werden. Zum Löschen von brennender Kleidung eignet sich Wasser, jeder Handfeuerlöscher oder eine Löschdecke. Interaktionsfragen Warum können durch große Ströme Brände entstehen? Was muss bei einem Brand sofort passieren? Welche Löschmittel kommen bei einem Brand in elektrischen Anlagen zum Einsatz? dvib04q07 73 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen 2 Schutzmaßnahmen Interaktionsfragen Warum müssen elektrische Anlagen und Betriebsmittel geprüft werden? Wie soll der Prüfablauf sein? dvib04q07 74 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen Um sich von der Wirksamkeit und Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen und Schutzmaßnahmen zu überzeugen, müssen die elektrischen Anlagen und Betriebsmittel vor der ersten Inbetriebnahme, nach einer Erweiterung, Änderung oder Instandsetzung vom Errichter durch Besichtigen, Erproben und Messen überprüft werden. Erstprüfung Elektrische Anlagen und Betriebsmittel sind nachweislich auf ihren ordnungsgemäßen Zustand und ihre Wirksamkeit zu überprüfen. Die Erstprüfung hat zu erfolgen vor der ersten Inbetriebnahme, nach jeder Änderung, Erweiterung oder Instandsetzung und ist von einer Elektrofachkraft durchzuführen. dvib04q07 75 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Besichtigen: Das zu prüfende Objekt wird besichtigt auf äußerliche, erkennbare Schäden und zuverlässige Verbindungen. Erproben: Durch mechanisches Betätigen wird das Objekt erprobt. Messen: Mit Hilfe von speziellen Mess- und Prüfgeräten werden die vorgegebenen Betriebsparameter gemessen. Prüfablauf nach DIN VDE 0100, Teil 610 Im Umgang mit Messgeräten ist immer vor Beginn der durchzuführenden Messung zunächst der höchste Messbereich zu wählen, um das Messgerät so vor Zerstörung zu schützen. Prüfen durch Besichtigen Bereits beim Errichten einer Anlage kann man durch Besichtigen13 prüfen: ob die verlegten Leitungen oder Kabel richtig ausgewählt wurden die Leiterquerschnitte für die zugeordneten Überstrom Schutzeinrichtungen ausreichend bemessen sind Die fachgerechte Feststellung, dass die Betriebsmittel nicht beschädigt sind gehört ebenso zum Prüfen durch besichtigen. 13 <ul><li>ob Neutralleiter, Schutzleiter und PEN-Leiter nicht abgesichert oder geschaltet sind</li><li>ob die vorgeschriebene farbliche Kennzeichnung eingehalten wurde</li><li>ob alle Abdeckungen und Umhüllungen vorhanden sind< dvib04q07 76 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Prüfen durch Besichtigen führt man vor dem Prüfen durch Erproben und Messen bei abgeschalteter Anlage durch. dvib04q07 77 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Prüfen durch Erproben und Messen Das nachstehend aufgeführten Verfahren zur Erprobung und Messen ist, sofern zutreffend in der nachfolgenden Reihenfolge vorzunehmen: Durchgängigkeit14 der Schutzleiter, der Verbindungen des Hauptpotentialausgleichs und des zusätzlichen Potentialausgleichs Isolationswiderstand der elektrischen Anlage Schutz durch sichere Trennung der Stromkreise, bei Kleinspannung und Schutztrennung Prüfen der Spannungspolarität. Einpolige Schalter dürfen nur im Außenleiter eingebaut sein Bestimmen des Auslösestromes der Schutzeinrichtung in Stromkreisen mit Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung 14 Zur Durchgangsprüfung von Schutzleiter, Hauptpotentialausgleich und zusätzlichen örtlichen Potentialausgleich ist eine Stromquelle mit einer Leerlaufspannung von 4V bis 24V und einem Prüfstrom V in mindestens 0,2 A zu benütze dvib04q07 78 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Messen des zulässigen Spannungsfalls in Anlagen mit Einrichtungen, die nur einen geringen Spannungsfall zulassen. (Beispiel15) Feststellen16 des Rechtsdrehfeldes bei Drehstromsteckvorrichtungen in der Verbraucheranlage. Funktionsprüfung (Beispiel17) Prüfen durch Erproben und Messen (2) Durch Erproben und Messen stellt man fest, ob eine Anlage ihre Funktion erfüllt und die vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen wirksam sind. Im Falle eines festgestellten Fehlers sind Erprobung und Messungen, die durch diesen Fehler möglicherweise beeinflusst wurden, zu wiederholen, nach dem dieser Fehler behoben wurde. 15 In Datenverarbeitungsanlagen ist es besonders wichtig zu prüfen, ob der Spannungsfall an der Leitung den erlaubten Grenzwert von 3 % der Netzspannung nicht überschreitet. 16 Zur Prüfung des Drehfeldes verwendet man Drehfeldrichtungsanzeiger. 17 Verriegelung bei Antrieben, oder fehlerfreies Arbeiten von Steuerungen. dvib04q07 79 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen Prüfen Der Isolationswiderstand in elektrischen Anlagen wird im spannungslosen Zustand der Anlage zwischen jedem aktiven Leiter und Erde gemessen. durch Erproben Dabei dürfen die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte nicht überschritten werden. und Messen Mindest-Isolationswiderstände und Messspannungen (nach DIN VDE 0100, Teil 600) Stromkreisart und Nennspannung Isolationswiderstand Messspannung SELV und PELV: AC 50 V bzw. DC 120 V AC 25 V bzw. DC 60 V . > 0,25 M . DC 250 V Stromkreise allgemein: AC, DC bis 500 V AC, DC über 500 V . > 0,5 M > 1,0 M . DC 500 V DC 1000 V Zur Messung sind alle Schalter in EIN-Stellung zu bringen, damit auch die Schalterleitungen erfasst werden. dvib04q07 80 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Prüfen Schutzmaßnahmen durch Erproben Kleinspannung und Messen SELV PELV Schutztrennung Ein Betriebsmittel Mehrere Betriebsmittel 2.8.0 Prüfen von Schutzmaßnahmen Anforderung an die Prüfung Messen der Nennspannung AC: U < 50 V bzw. 25 V DC: U < 120 V bzw 60 V Messen des Isolationswiderstandes aktiver Leiter gegen Erde. . Messen des Isolationswiderstandes aktiver Leiter gegen Erde Messen der SchleifenimpedanzAbschaltung bei Doppelfehler Die Schleifenimpetanz eines Stromkreises wird in jedem Stromkreis an der Steckdose mit der größten Entfernung zum Speisepunkt gemessen. Die Messung des Isolationswiderstandes isolierender Fußböden oder Wände ist an jedem Messort mindestens an drei Stellen durchzuführen Die Messung soll mit der vorhandenen Netznennspannung und Nennfrequenz durchgeführt werden. dvib04q07 81 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.1 Prüfung von Geräten 2 Schutzmaßnahmen Elektrische Geräte dürfen erst in Betrieb genommen werden, wenn eine Prüfung ergeben hat, dass das Gerät den vorgegebenen Sicherheitsanforderungen entspricht. Es sind folgende Prüfungsschritte an geräten durchzuführen: Besichtigung (Vollständigkeit, Eignung, Transportschaden, CE-Zeichen, gegebenenfalls GS-Zeichen.) Messung (Bei Geräten mit GS-Zeichen oder Konformitätserklärung, in der die Einhaltung der einschlägigen elektrotechnischen Regeln bestätigt wird, kann auf die Messung verzichtet werden.) Funktionsprüfung dvib04q07 82 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.2 Wiederholungsprüfungen 2 Schutzmaßnahmen Zur Beurteilung des ordnungsgemäßen Zustandes elektrischer Anlagen und Geräte sind diese wiederkehrenden Prüfungen zu unterziehen. Solche Prüfungen sollen Mängel aufdecken, die nach der Inbetriebnahme aufgetreten sein können und dienen dem Nachweis, dass der Schutz gegen direktes Berühren und bei indirektem Berühren wirksam ist. Für stationäre Anlagen und ortsfeste Geräte, die durch Elektrofachkräfte ständig überwacht werden, entfällt diese Prüfpflicht wie z.B. Ortsfeste Geräte in elektromechanischen und elektronischen Werkstätten, Labors und Messräumen, die aus gründen der Qualitätssicherung einer ständigen Instandhaltung durch Elektrofachkräfte unterworfen sind. Prüfung von Geräten mit Steckanschluss Die Prüfung ersteckt sich auf elektrische Geräte, die durch eine Steckvorrichtung vom Netz getrennt werden können. Der Prüfumfang ist in DIN VDE 0702 Teil 1 festgelegt. Die Prüfung umfasst: Besichtigen Messungen Prüfung von Anlagen und fest angeschlossen Geräten Die Prüfung ist in VDE 0105 Teil1 (oder DIN VDE 0100 T 610) festgelegt und umfasst das Besichtigen, Erproben und Messen. dvib04q07 83 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Wiederholungsprüfung an elektrischen Geräten 2.8.2 Wiederholungsprüfungen Prüfung Geräte der Schutzklasse I Besichtigung II III äußerlich erkennbare Mängel Messung des Anschlussleitung bis 5 m Schutzleiterwiderstandes < 0,3 je weitere 7,5 m < 0,1 Messung des Isolationswiderstandes > 0,5 M >2M 250 k gegen nicht mit Schutzgegen berührbare leiter verbundene berühr- Metallteile bare leitfähige Teile >2M alternativ: 1. bei Heizelementen Ersatzableitstrom: Heizleistung < 6 kW < 7 mA Heizleistung > 6 kW < 15 mA 2. Messung nicht möglich: Schutzleiterstrommessung < 3,5 mA 3. Elektronische Geräte in Betrieb: < 0,5 mA an berührbaren Metallteilen dvib04q07 84 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.3 Prüffristen 2 Schutzmaßnahmen Die nachfolgend angeführten Prüffristen für elektrische Anlagen und Geräte sind Mittelwerte und gelten für normale Betriebe und Umgebungstemperaturen. Ist mit besonders starker Beanspruchung zu rechnen, sind entsprechen kürzere Prüffristen festzulegen. Die Durchführung wiederkehrender Prüfungen entbindet den Betreiber und Benutzer allerdings nicht von der Verpflichtung, dafür zu sorgen, dass bei erkennbaren Mängeln an Anlagen und Geräten diese der Nutzung sofort zu entziehen und einer Reparatur zugeführt werden. Beispiele: für stationäre und nicht stationäre Anlagen, für ortsfeste und ortsveränderliche Geräte. dvib04q07 85 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Prüfristen für Anlagen 2.8.3 Prüffristen Anlagen Stationäre elektrische Anlage Prüffrist Art der Prüfung Prüfer mindestens alle auf ordnungsgemä- Elektrofachkraft 4 Jahre ßen Zustand oder unterwiesene Person unter Leitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft Fehlerstrom-, Diddernezstrom- und mindestens alle auf einwandfreie Benutzer Fehlerspannungsschutzschaltungen 6 Monate Funktion durch Bein stationären Anlagen tätigen der Prüfeinrichtung Nicht stationäre elektrische Anlage 1 Jahr auf ordnungsgemä- Elektrofachkraft ßen Zustand oder unterwiesene Person unter Leitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen in nicht stationären Analgen 1 Monat auf Wirksamkeit dto. oder unterwiesene Person mit geeigneten Prüfgeräten Fehlerstrom-, Differenzstrom- und Fehlerspannungs-SchutzSchaltungen in nicht stationären Anlagen arbeitstäglich auf einwandfreie Funktion, durch Betätigen der Prüfeinrichtung Benutzer dvib04q07 86 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Beispielfristen dvib04q07 2.8.3 Prüffristen 12 Monate 24 Monate 48 Monate Baustellenverteiler Transportable Lastverteiler/ Verteilungseinrichtungen Messeaufbauten Dekorationen Elektrische Anlagen im Geltungsbereich der Versammlungsstättenordnung. (Prüfung durch nach LBO anerkannten Sachverständigen) Übertragungsfahrzeuge Regien Stockwerksverteiler Lichtenstellenanlagen Notstromanlagen Techn. Sonderfahrzeuge MAZ Kamerakontrolle Regieräume Tonträgerräume Schalträume Niederspannungshauptverteilungen 87 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2 Schutzmaßnahmen Produktionstechnik 2.8.3 Prüffristen 12 Monate Dekoration Nebelgeräte elektrische Stative Punktzüge Beleuchtungsgeräte Effektgeräte Bildwände elektrische Handgeräte Handleuchten Beschallungsgeräte Mischpulte Diskothekengeräte Sudio und Regien Dia-, Film-, Tageslichtprojektoren Videogeräte Audiogeräte Messtechniken Heizgeräte Messgeräte Tischleuchten Heizplatten Netzgeräte Signalgeneratoren Oszilloskope Werkstätten dvib04q07 24 Monate Bürobetriebe Bügeleisen Mobile Bügelmaschinen Nähmaschinen 48 Monate Sudio und Regien Diktiergeräte Overheadprojektoren Tischleuchten Ventilatoren Heizgeräte Haustechniken Teeküchen Heckenschere Hächsler Rasenmäher Laubsauger Werkstätten Toaster Handrührgerät Warmhalteplatte Kaffeemaschinen Gebäudereinigung Kreissäge Bandsäge Drehbank Ständerbohrm Schleifböcke Bürobetriebe Staubsauger Bohner- und Bürstengeräte Teppichreinigungsgeräte Küchen/Kantinen Paintbox Schriftgenerat elektronische te Stromversorgu Punktzügen un tenhängern Studioschienw Teeküchen 88 DV-Geräte Schreibmasch Kopiergeräte 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Hand- und Baustellenleuchten Handbohrmaschinen Winkelschleifer Band- und Schwingschleifer Handkreissägen Stichsägen Scheißgeräte Lötkolben Belüftungsgeräte Mobile Tischkreissägen Mobile Abrichthobelmaschinen Späneabsaugung dvib04q07 Aufschnittmaschinen Kaffeeautomaten Kochplatten Toaster Rührgeräte Wärmewagen/ Wärmehaltegeräte Elektrische Handgeräte Verlängerungs und Geräteanschlussleitungen Kühlschrank Spühlmaschine Elektroherd Mikrowellen Einschließlich der Anschlussleitungen, sofern diese räumlich nicht verändert (gesteckt und gezogen) werden. 89 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.4 Prüfnachweise 2 Schutzmaßnahmen Das Ergebnis der Prüfung durch Besichtigen und die bei der Messung erreichten Werte sind in einem Übergabebericht oder Prüfprotokoll festzuhalten. Ein Prüfnachweis über die durchgeführten Wiederholungsprüfungen ist auf Verlangen des zuständigen Unfallversicherungsträgers zu führen. In der Praxis hat es sich bewährt, die geprüften Betriebsmittel mit einer der Prüfplaketten zu versehen. E-Check für Elektroanlagen In DIN VDE 0105 Teil 100 wird gefordert, dass auch elektrische Anlagen in Wohngebäuden in bestimmten Zeitabständen geprüft werden. Diese Prüfung ist jedoch für private Anlagen noch keine Rechtspflicht. Der E-Check ist eine wirksame Sicherheitsvorsorge und bestätigt dem Eigentümer den korrekten und sicheren Zustand der Anlage. Als Sicherheitsnachweis erhalten die durch einen Innungsfachbetrieb geprüften Anlagen und Geräte die folgende Prüfplakette. dvib04q07 90 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.8.5 Mess und Prüfgeräte 2 Schutzmaßnahmen Für Elektrofachkräfte werden Einzel und kombinierte Messgeräte angeboten, mit denen Messungen nach den DIN VDE – Bestimmungen durchgeführt werden können. dvib04q07 91 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.9 Kennzeichnung elektrischer Geräte 2 Schutzmaßnahmen Geräte müssen immer durch Zeichen gekennzeichnet werden. Denn die Rechtsgrundlage hierfür bildet das VDE-Vorschriftenwerk. Die besagt, dass an keinem Lebewesen oder Sachwerten kein Schaden entstehen darf. Sicherheitsbestimmungen Sicherheitsbestimmungen für elektrische Betriebsmittel und für das Errichten elektrischer Anlagen dienen der Verhütung von Unfällen durch elektrischen Strom. Definition Es darf kein Schaden an Lebewesen oder Sachwerten entstehen. Rechtsgrundlage dafür ist das VDE-Vorschriftenwerk. VDE –geprüfte Betriebsmittel und Geräte tragen das VDEPrüfzeichen. Das Sicherheitszeichen GS (Geprüfte Sicherheit) haben Geräte, die dem Gerätesicherheitsgesetz, den Arbeitsschutzbestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften entsprechen. Prüfzeichen Die Kennzeichnung elektrischer Geräte erfolgt durch die üblichen und gebräuchlichen und nach DIN verordneten Zeichen. Neben dem Sicherheitszeichen GS und den VDEBestimmungen gelten für die Errichtung von Installationen die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) des zuständigen Energieversorgungsunternehmens (EVU). Bei elektrischen Geräten sind üblich: das Sicherheitszeichen GS (Geprüfte Sicherheit) VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker) Interaktionsfragen Müssen elektrische Geräte gekennzeichnet werden? Welche Prüfzeichen sind heute üblich? dvib04q07 92 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.10 Erste Hilfe Maßnahmen 2 Schutzmaßnahmen Häufig hängt das Leben eines Verletzten davon ab, dass ihm möglichst schnell und noch am Unfallort Erste Hilfe geleistet wird. Dies gilt besonders für Unfälle durch den elektrischen Strom. Jede Fachkraft muss daher die wichtigsten Regeln kennen und anwenden können. Wichtigste Regeln: Der über den Menschen fließende Strom muss unterbrochen werden. Kann der Stromkreis nicht unterbrochen werden, so ist der Verunglückte durch einen nicht leitenden Gegenstand (z. B. Isolierstange) von den unter Spannung stehenden Teilen zu trennen. Den Verletzten in die stabile Seitenlage bringen. Sofort Arzt verständigen. Damit die Atemwege frei sind, müssen Blut und andere Verunreinigungen sowie Zahnprothesen vorsichtig aus der Mundhöhle entfernt werden. Bei Atemstillstand sofort Atemspende! Da Sauerstoffmangel in allen Organen das Absterben der Zellen verursacht ist jede Sekunde für eine Wiederbelebung kostbar und wichtig. Bei Herzstillstand zusätzlich Herzdruckmassage durchführen! Widerbelebungsmaßnahmen sind so lange durchzuführen, bis Atmung und Puls wieder einsetzen, oder ein Arzt den Tod feststellt. Interaktionsfragen Nennen Sie 5 der wichtigsten Erste Hilfe Regeln bei Unfällen durch den elektrischen Strom? dvib04q07 93 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen 2.11 Selbsttest 2 2 Schutzmaßnahmen Überprüfen Sie das angeeignete Wissen, indem Sie den folgenden Selbsttest lösen. Verwenden Sie das vorbereitete Antwortdokument, sie finden es am Ende des Scripts. dvib04q07 94 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Trainingsaufgabe 1 Trainingsaufgaben Verwenden Sie das vorbereitete Antwortdokument, sie finden es am Ende des Scripts. dvib04q07 95 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Trainingsaufgabe 2 Trainingsaufgaben Verwenden Sie das vorbereitete Antwortdokument, sie finden es am Ende des Scripts. dvib04q07 96 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Fallstudie Sprecher: In der Firma Automatico wird seit einiger Zeit der Beruf des Mechatronikers ausgebildet. Der neue Auszubildende unterhält sich mit seinem Ausbilder, Herrn Huber. Bernd Wolf: Also, ich freue mich sehr auf den Job. Ich bin ja so froh, dass ich hier als Mechatroniker anfangen kann. Bin mir nur noch nicht sicher, ob mir diese Stromgeschichten gefallen werden.... Franz Huber: Davor brauchst du keine Angst haben. Bevor wir Euch da ran lassen, werdet Ihr ordentlich eingewiesen – da passiert nichts. dvib04q07 97 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Bearbeitung der Fallstudie Abschluss Lerneinheit Bitte bearbeiten Sie zur Fallstudie folgende Aufgabe: Die Angst bei den Mitarbeitern vor elektrischen Strom ist geblieben. Erklären Sie, warum ihre Angst unbegründet ist und was in den Vorschriften und Sicherheitsmaßnahmen geregelt wurde. Verwenden Sie das vorbereitete Antwortdokument, sie finden es am Ende des Scripts. dvib04q07 98 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Anlagen dvib04q07 99 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ausbildung zum Mechatroniker Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Selbsttest 1 zum Themenblock Sicherheitsbestimmungen Name: Vorname: Klasse/Kurs: Datum: Sie wollen an einer elektrischen Anlage eine Reparatur durchführen. Was ist hierbei zu beachten? dvib04q07 100 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ausbildung zum Mechatroniker Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Selbsttest 2 zum Themenblock Schutzmaßnahmen Name: Vorname: Klasse/Kurs: Datum: Um elektrische Unfälle zu verhindern, werden Geräte nach den neuesten Vorschriften geprüft und dementsprechend gekennzeichnet! Welches Regelwerk ist hierfür bindend? Erklären Sie diese Vorschriften! dvib04q07 101 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ausbildung zum Mechatroniker Schutz- und Sicherheitsbestimmungen TA Trainingsaufgabe 1 zum Themenblock Sicherheitsbestimmungen Name: Vorname: Klasse/Kurs: Datum: Strom ist in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Aber erbringt auch sehr viele Gefahren mit sich! 1. Welche Wirkung hat der elektrische Strom auf den Menschen? 2. Welche Gesetze und Bestimmungen wurden zur Sicherheit erlassen? 3. Was versteht man unter Geräteschutzklassen und welche gibt es? 4. Wie kann man Unfälle mit elektrischen Strom vermeiden und 5. Welche Vorsorgemaßnahmen gilt es hier zu beachten? dvib04q07 102 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ausbildung zum Mechatroniker Schutz- und Sicherheitsbestimmungen TA Trainingsaufgabe 2 zum Themenblock Schutzmaßnahmen Name: Vorname: Klasse/Kurs: Datum: Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Überbelastung von elektrischem Strom vorzubeugen! 1. Zählen Sie 3 Möglichkeiten auf! 2. Warum kann durch elektrischen Strom ein Brand entstehen? 3. Was machen Sie, wenn ein Kollege einen elektrischen Schlag bei einer Reparatur erhalten hat? dvib04q07 103 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Ausbildung zum Mechatroniker Schutz- und Sicherheitsbestimmungen Fallstudie Name: Vorname: Klasse/Kurs: Datum: Die Angst bei den Mitarbeitern vor elektrischen Strom ist geblieben. Erklären Sie, warum ihre Angst unbegründet ist und was in den Vorschriften und Sicherheitsmaßnahmen geregelt wurde. dvib04q07 104 7 - Schutz- und Sicherheitsbestimmungen LEITFRAGEN Hinweis: Anhand dieser Leitfragen werden Sie die Qualifizierungseinheit erarbeiten. Notieren Sie die Antworten zu den Fragen, die Ihnen spontan einfallen. Speichern Sie diese Datei anschließend in einem Ordner, auf den Sie stets zugreifen können und ergänzen jeweils diese Fragen um das erlernte Wissen. Am Ende der Qualifizierungseinheit sollten Sie die Antworten komplett überarbeitet haben. dvib04q07 105
