7. Vergleich der DÜ der Anlage mit der WP elektrischer Geräte nach DIN VDE Schlussfolgerung

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1 Seite1 Differenzstromüberwachung (DÜ) elektrischer Anlagen, eine Alternative zur Wiederholungsprüfung (WP) nach DIN VDE 0105? Inhalt 1. Vorbemerkung zum Sachverhalt 2. Vorgaben für Prüfungen und Messverfahren 3. Prüfung als Maßnahme zur Abwehr von Gefährdungen 3.1 Prüfung und Gefährdungsbeurteilung 3.2 Aufgabe und Wirksamkeit einer Prüfung 4. Vergleich der Aufgabenstellungen von DÜ und WP 5. Vergleich der Aussagen von DÜ und WP 6. Vergleich der Differenzstrommessung (DÜ) mit der Isolationswiderstandsmessung (IW) 7. Vergleich der DÜ der Anlage mit der WP elektrischer Geräte nach DIN VDE Schlussfolgerung Literatur Anlagen 1. Tabellen 1 bis 3, Bild 1 2. Vergleich der WP mit weiteren Überwachungsverfahren

2 Seite2 1. Vorbemerkung zum Sachverhalt Zunehmend ist festzustellen, dass der Einsatz von Differenzstromüberwachungsgeräten mit dem Argument begründet wird, die damit gegebene ständige Überwachung der betreffenden elektrischen Anlage und ihrer Betriebsmittel würde deren regelmäßige Prüfung nach BGV A3 ersetzen und so eine erhebliche Einsparung der Kosten der Instandhaltung ermöglichen. Eine solche Argumentation bzw. ihre Anerkennung und Umsetzung in die Praxis haben zwangsläufig Auswirkungen: 1. auf Art, Umfang und Häufigkeit der Prüfungen elektrischer Anlagen und Betriebsmittel 2. auf das Niveau der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Arbeitnehmer, die in den Unternehmen mit dem Anwenden der Anlagen (Arbeitsmittel) beschäftigt sind. Derartige globale Empfehlungen, wie hier für einen solchen "Austausch der Sicherheitsmaßnahmen", kommen zumeist von Personen, die nicht ausreichend über die damit verbundenen Zusammenhänge und die sich ergebenden Konsequenzen informiert sind. In diesem Beitrag wird untersucht, ob bzw. inwieweit ein solcher Austausch hinsichtlich der Sicherheit [1] [2] vertretbar und zu empfehlen ist. Zunächst werden in den Abschnitten 2 und 3 die gesetzlichen und technischen Anforderungen an die Wiederholungsprüfungen betrachtet, dann wird in den folgenden Abschnitten festgestellt, ob diese Anforderungen auch von der Differenzstromüberwachung erfüllt werden.

3 Seite3 2. Vorgaben für Prüfungen und Messverfahren Bisher wurden in mehreren Gesetzen, am deutlichsten in der Unfallverhütungsvorschrift BGV A3 5 [2], die Betreiber elektrischer Anlagen zur Wiederholungsprüfung verpflichtet; dies erfolgt mit der Festlegung " Unternehmer...hat dafür zu sorgen, dass die elektrischen Anlagen und Betriebsmittel geprüft werden 1. vor der ersten Inbetriebnahme... und 2. in bestimmten Zeitabständen". In der nunmehr geltenden Betriebssicherheitsverordnung 10 [1] wird das Durchführen einer gleichartigen Prüfung durch die Festlegung "...hat der Arbeitgeber in den...ermittelten Fristen durch befähigte Personen überprüfen zu lassen..." mit der gleichen Verbindlichkeit gefordert. Eine Veränderung hat sich allerdings ergeben: Die vorsätzliche Verletzung dieser Prüfpflicht - sie wurde bisher nur als Ordnungswidrigkeit betrachtet [2] - kann nun nach [1] auch als eine Straftat angesehen und geahndet werden, wenn eine Gefährdung für Leben oder Gesundheit eines Beschäftigten entsteht. Ziel und Inhalt der geforderten Prüfungen werden in beiden Vorschriften eindeutig und übereinstimmend benannt. Es heißt sinngemäß "..Mängel müssen rechtzeitig festgestellt werden... Schäden sind rechtzeitig zu entdecken...". Wie diese Prüfung zu erfolgen hat, wird nicht im Detail vorgegeben. Der jeweils Verantwortliche (Unternehmer, Arbeitgeber, Betreiber, usw.) hat die dazu erforderlichen Maßnahmen entsprechend "...den elektrotechnischen Regeln..." [1] "...dem Stand der Technik..." [2] festzulegen. Das heißt, es sind insbesondere die DIN VDE Normen anzuwenden, deren Schutzziele als " Nachweis der Übereinstimmung mit den Sicherheitsvorschriften..." (DIN VDE 0105 [5]) bzw. "Nachweis der elektrischen Sicherheit..." (DIN VDE 0702 [6]) angegeben werden und daher mit den oben genannten gesetzlichen Vorgaben übereinstimmen.

4 Seite4 Wie die bisherige Praxis gezeigt hat, wurde die erforderliche Sicherheit gewährleistet, wenn nach diesen Normen verfahren bzw. geprüft wurde, und kam es vielfach zu Unfällen, Bränden usw., wenn sich die Verantwortlichen nicht an diese anerkannten Regeln gehalten haben [12]. Da mit den Wiederholungsprüfungen ein mitunter erheblicher Aufwand entsteht, ist es verständlich, wenn sich die Verantwortlichen um eine Rationalisierung bemühen. Dazu sind sie berechtigt und werden auch direkt dazu ermuntert, indem ihnen vorgegeben wird: "...Art, Umfang und Fristen erforderlicher Prüfungen sind zu ermitteln..." [1] "Eine Regel gilt als eingehalten, wenn eine andere ebenso wirksame Maßnahme getroffen wird..." [2] und in den Normen konkrete Beispiele für derartige, den Einzelfall betreffende Entscheidungsvarianten aufgeführt werden. Dies sind z.b. - die Möglichkeit der Prüfung in Form von Stichproben [5], - der Verzicht auf bestimmte Prüfgänge [6], - Einsatz von elektrotechnisch unterwiesenen Personen und - die Möglichkeit der Prüfung in Form der fortwährenden Instandhaltung [3]. Ob eine solche Verfahrensweise im Einzelfall vertretbar ist und welche "ebenso wirksame" andere Maßnahme dann bei einer bestimmten Anlage angewandt werden kann, müssen der Betreiber (Arbeitgeber, Unternehmer, usw.) bzw. seine befähigte Person entscheiden. Ausgangspunkt ist dabei das im Prinzip schon immer erforderliche, nunmehr aber in der Betriebssicherheitsverordnung ganz konkret geforderte Einbeziehen der Entscheidung über "...Art, Umfang und Fristen erforderlicher Prüfungen..." [1] der elektrischen Anlagen und Betriebsmittel in die nach Arbeitsschutzgesetz 5 vorzunehmende Gefährdungsbeurteilung.

5 Seite5 3. Prüfung als Maßnahme zur Abwehr von Gefährdungen 3.1 Prüfung und Gefährdungsbeurteilung Die Gefährdungsbeurteilung, d. h. das Beurteilen der Arbeitsmittel hinsichtlich der mit ihrer Anwendung verbundenen Gefährdung für die Arbeitnehmer und das Festlegen der zu deren Abwehr nötigen Maßnahmen betrifft bei den elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln auch das Einschätzen der Wahrscheinlichkeit für das Auftretens eines ersten Fehlers (Tafel 1) und der damit verbundenen Gefährdung der Beschäftigten (auch Nutztiere und Sachen) sowie das Festlegen von "Art, Umfang und Termin" einer Prüfung, die das rechtzeitige Entdecken und Beseitigen dieses Fehlers ermöglicht. Jede diesbezügliche Entscheidung ist vom Betreiber (Arbeitgeber, Unternehmer) zu treffen und zu verantworten. Im vorliegenden Fall haben der Betreiber (Arbeitgeber, Unternehmer, usw.) und seine verantwortliche Elektrofachkraft [4] (befähigte Person) [1] zunächst über die erforderlichen Prüfungen und ihre Merkmale (Einzelprüfungen, Messverfahren, Grenzwerte, usw.) zu entscheiden und dann zu klären, ob die Differenzstromüberwachung (DÜ) die gleiche Sicherheit für die Beschäftigten gewährleistet wie die Wiederholungsprüfung (WP). Verfügt der Betreiber nicht über eine Elektrofachkraft (befähigte Person), so muss er einen fremden, mit dem Sachverhalt ausreichend vertrauten Sachverständigen als "befähigte Person" [1] auswählen und sie mit dieser Entscheidung beauftragen. Dieser Sachverständige (befähigte Person) muss in der Lage sein, den recht komplexen Zusammenhang zwischen der elektrischen Anlage und den an ihr tätigen Mitarbeitern des betreffenden Unternehmens und den Prüfungen an diesen elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln und der Wirksamkeit der Prüfverfahren einerseits und der durchzuführenden Gefährdungsbeurteilung [1] [12] andererseits zu überblicken.

6 Seite6 Er muss auch die bei einer derartigen Veränderung der Prüfstrategie (Abwehr der Gefährdungen) entstehenden technischen, rechtlichen und ökonomischen Konsequenzen beurteilen. Dies ist recht schwierig und kann nicht "mit der linken Hand" und nebenbei von einer beliebigen Elektrofachkraft erledigt werden. Er sollte außerdem keine kommerziellen Interessen am Einbau der DÜ haben und keiner Weisung von Personen, die nicht entsprechend dieser Norm als verantwortliche Elektrofachkraft gelten, unterliegen und darf, soweit hierfür nicht besondere gesetzliche Vorschriften gelten, hinsichtlich deren Einhaltung keiner Weisung von Personen, die nicht als verantwortliche Elektrofachkraft gelten, unterliegen [4]. Ausschließlich diese vom Betreiber durch eine Pflichtenübertragung mit dem Wahrnehmen seiner Prüfpflicht nach [1] beauftragte befähigte Person hat über "...Art, Umfang und Termin der Prüfung..." [1] 3 selbstständig zu entscheiden und den Vergleich zwischen WP und DÜ vorzunehmen. Sie hat natürlich dessen Richtigkeit auch uneingeschränkt zu verantworten. Diese befähigte Person muss auch wissen und beachten, dass sie, wenn sie einerseits keiner Weisung unterliegt, natürlich andererseits nicht erwarten kann, dass ihre Entscheidung durch eine vorgeordnete Dienststelle oder eine Kontrollinstanz bestätigt und so für sie "abgesichert" wird. Selbst wenn es eine solche Entscheidung oder Empfehlung z. B. eines für das betreffende Unternehmen zuständigen Aufsichtsbeamten der Berufsgenossenschaft gibt, hat die befähigte Person, und nur sie, festzustellen, zu entscheiden, zu verantworten, ob eine bestimmte Prüfung - hier der Einsatz einer DÜ - zweckmäßig ist, und welche Konsequenzen dies für die Prüfpraxis und damit für die Sicherheit der Anlagen/Betriebsmittel des Betriebs hat.

7 Seite7 Empfehlungen, Angebote, Argumente von Fremdbetrieben oder Herstellern, Importeuren der DÜ usw., sind für den Unternehmer bzw. seine befähigte Person lediglich Informationen, die nicht nur hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit und betrieblichen Zweckmäßigkeit, sondern auch bezüglich der Zuständigkeit und Befähigung sowie der Interessenlage der Empfehlenden zu bewerten sind. 3.2 Aufgabe und Wirksamkeit einer Prüfung Aufgabe jeder Prüfung ist es, fehlerhafte Bauelemente und Abweichungen von Normenvorgaben oder den üblicherweise zu erwartenden, als ordnungsgemäß und sicher geltenden Werten oder Zuständen zu ermitteln. Außerdem ist zu beurteilen, ob der ordnungsgemäße Zustand über einen bestimmten Zeitraum erhalten bleibt. Ob mit einer bestimmten Prüfung bzw. mit den zugehörigen Messverfahren die in der elektrischen Anlage zu erwartenden Fehler gefunden werden können und sie somit als eine zum Abwenden von Gefährdungen ausreichende Maßnahme angesehen werden kann, hat die befähigte Person festzustellen. Sie muss nachweisen, dass die möglicherweise an dem zu prüfenden Erzeugnis (Anlage und/oder angeschlossene Gebrauchsgeräte) auftretenden Fehler mit dieser Prüfung überhaupt und mit hoher Wahrscheinlichkeit aufgedeckt werden können und dies rechtzeitig, d. h. schon zu einem Zeitpunkt erfolgt, an dem noch keine Gefährdungen oder andere unzulässigen Fehlerfolgen zu erwarten sind. Dies gilt ebenso, wenn die "gleiche Wirksamkeit" einer anderen Prüfung oder eines anderen Prüfverfahrens zu bestätigen ist.

8 Seite8 Welche typischen Fehler bzw. gefährdenden Zustände in einer nach DIN VDE 0100 errichteten elektrischen Anlage auftreten können, zeigt Tafel 1. Mit den nach [1] [2] durchzuführenden Verfahren müssen sie gefunden werden, wenn die betreffende Prüfung als ausreichend angesehen werden kann. An Hand dieser Fehleraufstellung kann somit ausreichend genau beurteilt werden welche möglichen Fehler/Gefährdungen einschließlich der zu ihrer Abwehr erforderlichen Maßnahmen/Prüfungen in die Gefährdungsbeurteilung nach [1] einbezogen werden sollten wie "wirksam" eine Prüfung bzw. ihre Messverfahren hinsichtlich des Entdeckens von Fehlern und somit der Abwehr von Gefährdungen sind und ob einer bestimmten Art der Prüfung oder einem Messverfahren (z. B. der DÜ) die gleiche "Wirksamkeit" bescheinigt werden kann, wie sie bei einer anderen (z. B. der WP) vorhanden ist. In Tafel 1 wurden auch einige, infolge des Einsatzes der modernen Technik entstandene neue Fehlerarten oder Eigenschaften der Erzeugnisse aufgenommen, die mit den zz. in den Normen [5] [6] vorgegebenen Einzelprüfungen der WP noch nicht oder nicht ausreichend erfasst werden.

9 Seite9 4. Vergleich der Aufgabenstellungen von DÜ und WP Bei dem nachstehenden Vergleich der Merkmale wird deutlich, dass die beiden Verfahren völlig unterschiedlichen Zielen dienen und eigentlich gar nicht exakt vergleichbar sind. Die Wiederholungsprüfung dient der gründlichen und alle Komponenten erfassenden Kontrolle des Zustands der Anlage und dem Nachweis der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen. Sie ist - bei ordnungsgemäßer Durchführung - weitgehend eine technische Sicherheits- Maßnahme zur Abwehr von Gefährdungen. Sie ist keine in den Normen vorgegebene ständig wirksame Schutzmaßnahme Die Differenzstrom-Überwachung dient der vorbeugenden Instandhaltung. Mit ihr wird durch das Überwachen eines Merkmals (Differenzstrom) vor allem der Betriebszustand der an die Anlage angeschlossenen Gebrauchsgeräte, Maschinen usw. kontrolliert. Sie ist keine technische, aber eine weitgehend vom Verhalten von Personen (Vorbereitung, Durchführung, Bewertung) abhängige Sicherheitsmaßnahme. Sie dient nicht oder nur in zweiter Linie dem Nachweis der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen. Infolge - der erst ab etwa 10 ma beginnenden Möglichkeit des Erfassens der Ableitströme (hier auch Körperströme) - des Fehlens der Möglichkeit, konkrete Grenzwerte vorzugeben und - der nicht schnell genug und nicht sicher erfolgenden Abschaltung kann sie auch nicht als Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag [9] bezeichnet werden.

10 Seite10 Vergleich der einzelnen Merkmale der Aufgabenstellungen Merkmale der Aufgaben der Wiederholungsprüfung a) Mit einer Wiederholungsprüfung nach [5] werden unter Anwendung mehrerer Mess- und anderer Verfahren - alle Fehler nach Tafel 1 und alle Teile der Anlage und der angeschlossenen Gebrauchsmittel erfasst sowie - die Wirksamkeit aller Schutzmaßnahmen und aller Schutzeinrichtungen nachgewiesen. b) Die durchzuführenden Einzelprüfungen und die anzuwendenden Prüfverfahren sind in Normen zwingend festgelegt (Tafel 1: Fehler 1 bis 20, 30 bis 39) [5] [7] [10]. Die befähigte Person hat entsprechend dem Schutzziel der Prüfnormen (siehe Abschnitt 2) festzulegen, ob darüber hinaus weitere Einzelprüfungen erforderlich sind (Tafel 1: Fehler 20 bis 29), um die Sicherheit umfassend und gründlich nachzuweisen. c) Die WP ist eine Prüfung, die durch das Anwenden mehrerer Mess- und anderer Verfahren in festgelegten Zeitabständen (Jahr, Jahre) eine gründliche Momentaufnahme vornimmt. Mit ihr wird festgestellt, ob der Zustand der Anlage höchstwahrscheinlich einen sicheren Betrieb über einen bestimmten Zeitraum (Jahr, Jahre) und die Freigabe für den weiteren Betrieb zulässt. Merkmale der Aufgaben der Differenzstromüberwachung a) Mit der Differenzstromüberwachung werden zwar alle Teile der Anlage und alle angeschlossenen Betriebsmittel aber nicht alle Fehler nach Tafel 1 erfasst. Es ist nicht möglich, mit ihr die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen und aller Schutzeinrichtungen nachzuweisen. b) Der Einsatz ist in den dafür geltenden technischen Regeln nicht verbindlich vorgegeben. Es besteht für die zuständigen Personen keine Vorgabe und während des normalen Betriebs auch keine Veranlassung, weitere Einzelmessungen vorzunehmen. c) Die DÜ ist eine Messung, die ständig eine Aussage über die momentane Situation bezüglich der Differenzströme in der Anlage ermöglicht. Es ist mit ihr nicht festzustellen, ob der Zustand der Anlage einen sicheren Betrieb über einen bestimmten Zeitraum (Jahr, Jahre) und die Freigabe für den weiteren Betrieb zulässt.

11 Seite11 d) Mit der WP nach DIN VDE wird festgestellt - ob der Zustand der Anlage den Vorgaben der Betriebssicherheitsverordung und der Sicherheitsnormen entspricht und - ob sie damit die erforderlichen Schutzmaßnahmen für die angeschlossenen sowie anzuschließenden Gebrauchsgeräte (Verbrauchsgeräte, Gebrauchsmittel, Verbraucherprodukte usw.) bereitstellt und insbesondere - ob zum Zeitpunkt der Prüfung die umfassende Sicherheit, insbesondere der Personenschutz (R iso > 1MΩ; I B < 1mA, < 3,5 ma) sowie der Brandschutz (I F < 300 ma) gewährleistet sind. e) Mit der WP wird der Zustand der angeschlossenen Gebrauchsgeräte nur insoweit erfasst, wie es für das Feststellen des Zustands, der Gebrauchstauglichkeit und/oder der Sicherheit der Anlage erforderlich ist. Sie hat nicht das Ziel, den Zustand der fest oder über Steckvorrichtungen angeschlossenen Gebrauchsgeräte umfassend zu ermitteln. Dazu ist eine Prüfung nach DIN VDE 0702 erforderlich (siehe Abschnitt 5). f) Mit der WP wird festgestellt, ob seit der letzten Prüfung z.b. durch Überbeanspruchung, Umwelteinflüsse, Veränderungen der Umgebung oder des Arbeitsablaufs, Einsatz neuer Betriebsmittel/Arbeitsmittel, Einflüsse von Chaoten usw Veränderungen eingetreten sind, die das Sicherheitsniveau zum Negativen hin verändert haben. d) Die DU erfüllt nicht die nebenstehend unter d) angeführten Aufgaben der WP. Sie gewährleistet hingegen - und das ist eine Aufgabe, die von der gelegentlich vornehmenden Wiederholungsprüfung nicht wahrgenommen werden soll oder kann - dass während des Betriebs der Anlage ständig festgestellt wird - ob sich der oder die in der Anlage bzw. den Anlagenteilen fließenden Differenzströme (PE-, PA-Leiter- Ströme) gegenüber einem als "Normalbetrieb" bezeichneten Zustand ändern und damit möglicherweise einen Fehler signalisieren und damit - ob die angeschlossenen Gebrauchsgeräte (Anzahl, Belastung) im Moment der Messung ordnungsgemäß (bestimmungsgemäß) arbeiten und sich in einem für die Anlage verträglichen Zustand befinden. e) Die DÜ hat nicht das Ziel, den Zustand der fest oder über Steckvorrichtungen angeschlossenen Gebrauchsgeräte umfassend zu ermitteln. Dazu ist wie bei der WP der Anlage eine Prüfung nach DIN VDE 0702 erforderlich (siehe Abschnitt 4). f) Mit der DÜ werden seit der letzten Messung durch Überbeanspruchung, Umwelteinflüsse, Veränderungen der Umgebung oder des Arbeitsablaufs, Einsatz neuer Betriebsmittel/Arbeitsmittel, Einflüsse von Chaoten usw. eingetretene Veränderungen nicht bzw. nur dann festgestellt, wenn diese zu Fehlerströmen etwa von 10 ma oder mehr führen.

12 Seite12 g) Es werden alle üblicherweise möglichen Fehler (Tafel 1) erfasst. h) Die WP ist eine wirksame, aber nicht ständig wirkende Maßnahme des Brandschutzes. g) Es werden nicht alle üblicherweise möglichen Fehler (Tafel 1) sondern nur grobe Isolationsfehler erfasst (siehe 6). h) Die DÜ ist eine ständig aber eingeschränkt wirkende Maßnahme des Brandschutzes. Bewertung 1 Die DÜ und die WP unterscheiden sich wesentlich in ihrer Aufgabenstellung, insbesondere hinsichtlich der nachzuweisenden bzw. nachweisbaren Schutzmaßnahmen hinsichtlich des Objekts, dessen Zustand beurteilt wird im Zeitpunkt sowie der Zielstellung der Prüfung/Messung in der Anzahl und der Aussage der durchzuführenden Prüfgänge in der Zeitspanne, für die diese Aussagen gelten. Mit der Differenzstromüberwachung werden nicht die gleichen Aufgaben und Ziele realisiert wie mit den Wiederholungsprüfungen. 5. Vergleich der Aussagen von DÜ und WP Nachstehend sind diejenigen Fehler aus Tafel 1 aufgeführt, die von den Prüf- /Messverfahren der WP und dem Messverfahren DÜ erfasst werden. Sie betreffen vorwiegend den Schutz gegen elektrischen Schlag und/oder den Brandschutz. Sie wurden hinsichtlich ihrer Intensität untergliedert, um eine gründliche Beurteilung der Aussagen von WP und DÜ zu ermöglichen. Angegeben wird auch, wie die Wirksamkeit der WP und der DÜ hinsichtlich des Erfassens der Fehler und des Bewertens der Aussagen zu beurteilen ist.

13 Seite13 Vergleich der Fehlererfassung der WP mit der der Überwachungen Nr. des Fehlers in Tafel 1 Fehlerart Besonderheit des Fehlers Erfassung und Bewertung durch 2. und 3. Isolationsfehler 20. Ströme in PE-/PA- Leitern Isolationswiderstand * unter Normalwert aber >> Grenzwert (z. B. 1 MΩ) * im Bereich des Grenzwerts (z. B. 1 MΩ) * unter dem Grenzwert (z. B. < 1 MΩ) * wesentlich unter dem Grenzwert (z. B << 1 MΩ) sehr gering, praktisch Null (Erd-/Kurzschluss) Isolationsfehler in allen Aussenleitern, etwa gleichmäßig (symmetrisch) Differenzströme (Ableit-/Fehlerströme) * Erfassen der Ströme Durchführen der Messung * messtechnisches Erfassen der durch Isolationsfehler bedingten Anteile (Fehlerströme) * Ermitteln der Ursachen der durch Isolationsfehler bedingten Anteile Ermitteln der Brandgefährdung * im Moment der Messung * vorausschauend WP ja ja ja DÜ (RCM) 1), 2) nein nein nein FÜ (RCD) 3) ja bedingt bedingt 4) ja ja ja ja bedingt bedingt ja ja ja ja nein nein ja bedingt nein ja bedingt ja bedingt bedingt nein WP Wiederholungsprüfung DÜ Differenzstromüberwachung durch RCM FÜ Fehlerstromüberwachung durch RCD 1) siehe Abschnitt 3 2) gilt auch für Isolationswiderstandsüberwachung nach Abschnitt 4 3) siehe Abschnitt 5 4) in Abhängigkeit vom Ansprechwert des Geräts Die vorstehenden Aussagen von WP und DÜ werden nachfolgend verglichen.

14 Seite14 Zu beachten ist bei allen Aussagen der DÜ zusätzlich, dass jede Bewertung einer von ihr registrierten Änderung durch folgende Umstände erschwert wird: Für jeden der betriebsmäßigen Zustände der Anlage und ihrer Teile muss der Normalzustand, d. h. die in diesem (in den) betriebsmäßigen, fehlerfreien "normalen" Zuständen fließenden Differenzströme bekannt sein. Die Gut-/Schlecht-Grenzwerte, die einen ordnungsgemäßen/fehlerhaften Zustand beschreiben, müssen vom Bedienungspersonal praktisch nach jeder Messwertänderung erneut auf der Grundlage ihrer Erfahrungen erneut bestimmt werden. Vom Überwachungspersonal muss beim Auftreten jeder Änderung eines Messwerts ständig wiederkehrend entschieden werden, ob - eine betriebsmäßige Ursache oder ein Fehler als Ursache in Frage kommen und - eine unmittelbare Gefährdung besteht oder nicht. Veränderungen der Werte der Differenzströme können betriebsmäßige Gründe haben und/oder durch Isolationsfehler/Durchströmungen/Störungen entstehen. Welche Ursachen zu einer Veränderung geführt hat, kann somit nur schwer und kaum exakt beurteilt werden. Oft werden dazu weitere und mitunter zeitaufwändige Messungen vor Ort erforderlich. Eine Reaktion des Überwachungspersonals erfolgt daher immer mit einer für den Personenschutz nicht akzeptablen Verzögerung.

15 Seite15 Vergleich der einzelnen Merkmale der Aussagen Merkmale der Aussagen der Wiederholungsprüfung a) Durch die WP werden exakte Aussagen (Istwerte) über die zu beurteilenden Eigenschaften und Kenngrößen sowie etwaige Fehler und die Wirksamkeit aller in der Anlage wirksamen Schutzmaßnahmen nach DIN VDE 0100, Gruppe 400 [9] zur Verfügung gestellt. Welche Schlussfolge- rungen daraus abzuleiten sind, kann der Prüfer Dank der Normenvorgaben relativ schnell und genau erkennen. b) Bei der WP können alle Werte der Messungen zum Nachweis der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag (Basisschutz und Fehlerschutz), z. B. - beim Isolationswiderstand: zwischen 0,1 MΩ und 20 MΩ und - beim Differenzstrom (Ableit-/Fehlerstrom): von 0,1 ma und mehr bis in den Ampere-Bereich, mit den vorgegebenen Prüfgeräten exakt ermittelt und mit den Grenzwerten verglichen werden. Somit ist eine exakte Gut/Schlecht-Entscheidung möglich. Auch geringfügige "entstehende" Fehler werden entdeckt und können beseitigt werden. c) Aus den Messwerten bzw. mit zusätzlichen Aktivitäten kann relativ einfach ermittelt werden, ob sie vorwiegend durch die Anlage oder durch die Gebrauchsgeräte beeinflusst werden. Merkmale der Aussagen der Differenzstromüberwachung a) Durch die DÜ werden lediglich Aussagen über Änderungen der Differenzströme gegenüber dem "Normalzustand" zur Verfügung gestellt. Diese Änderungen, ihre Ursachen und deren Bedeutung sind zumeist nicht exakt zu bestimmen. Ob die sich daraus ergebenden Konsequenzen immer und schnell genug ermittelt werden, hängt von den persönlichen Erfahrungen der jeweils überwachenden Person ab. b) Bei der DÜ liegen die erfassbaren Differenzströme im Bereich von etwas unter 10 ma (umgerechnet etwas über R iso etwa 0,1 MΩ). Da die allgemeingültigen bzw. vorgegebenen Grenzwerte, z. B 1 MΩ oder 0,5 ma betragen, werden entstehende Isolationsmängel nicht gemeldet und nicht entdeckt. Eine exakte Gut/Schlecht-Entscheidung ist dann nicht bzw. nur bei bereits erheblichen Isolationsfehlern möglich. Geringfügige "entstehende" Fehler werden nicht entdeckt, die Anlage wird trotz eines Fehlers im Basisschutz weiter betrieben.. c) Da die Messwerte hauptsächlich durch die Beschaltungen oder andere Eigenschaften der angeschlossenen Gebrauchsgeräte (ortsfest und ortsveränderlich) verursacht werden, lässt sich aus ihren Änderungen praktisch keine Aussage über den Zustand der Isolationen (Basisschutz) der Anlage bzw. deren Isolationsfehler ableiten.

16 Seite16 d) Es kann durch das Messen des Isolationswiderstands und gegebenenfalls des Differenzstroms festgestellt werden, welche Ursachen die Differenzströme haben. Mitunter ist dies aber sehr aufwändig. e) In Drehstromanlagen vorhandene Ableitströme symmetrischer Beschal-tungen, sowie deren betriebsmäßige Änderungen und symmetrische Ableit- oder Fehlerströme der Anlage oder der Gebrauchsgeräte können durch geeignete Messmethoden erfasst werden. f) In den Außenleitern einer Drehstromanlage vorhandene Isolationsfehler werden in jedem Fall erfasst. g) Eine positive oder negative Aussage ist objektiv möglich, da sie vom Prüfer an Hand vieler Ergebnisse bestätigt und mit exakten umfassenden Messwerten belegt werden kann. h) Mit den Aussagen kann der nach [2] geforderte Termin der nächsten Prüfung - die voraussichtlich fehlerfreie Betriebszeit - benannt werden. i) Schutzleiterfehler werden gefunden (Bild 1 ) k) Eine Aussage über die momentane Wahrscheinlichkeit elektrisch gezündeter Brände ist möglich d) Es kann bei kleinen Differenzstrom- Änderungen nicht und ansonsten nur mit erheblichem Aufwand festgestellt werden, ob diese (auch?) von einem groben Isolationsfehler verursacht wurden. Die dazu erforderliche Zeit ist so groß, dass weitere betriebsmäßige Änderungen das Erkennen der Ursachen unmöglich machen. e) In Drehstromanlagen vorhandene Ableitströme symmetrischer Beschaltungen und deren betriebsmäßige Änderungen, sowie symmetrische Ableit- oder Fehlerströme der Anlage/Gebrauchsgeräte werden nicht erfasst. Insofern ist ihre Wirksamkeit bei modernen Industrieanlagen eingeschränkt. f) In den Außenleitern einer Drehstromanlage vorhandene Isolationsfehler werden nicht exakt erfasst, da sich ihre Fehlerströme infolge der Phasenlage mehr oder weniger aufheben. g) Die Bewertung der Aussage und damit die Entscheidung, ob die jeweilige momentane Messung ein positives oder negatives Ergebnis hat und ob ggf. abgeschaltet werden muss, ist weitgehend vom individuellen Verhalten des jeweiligen Überwachungspersonals abhängig. h) Eine umfassende vorausschauende Beurteilung des Zustands der Anlage ist nicht möglich. i) Schutzleiterfehler werden nicht gefunden (Bild 1) k) Eine ständige Aussage über die Möglichkeit/Wahrscheinlichkeit elektrisch gezündeter Brände ist teilweise (bei erheblichen unsymmetrischen Isolationsfehler) möglich

17 Seite17 Bewertung 2 Da mit der DÜ unter Anderem keine Aussage über die Wirksamkeit einiger durch die Normen zwingend vorgegebener Schutzmaßnahmen und insbesondere keine Aussage über den Zustand des Basisschutzes (Schutz gegen elektrischen Schlag) und keine oder nur eine unvollständige Aussage über den Zustand der Anlage möglich sind, ist sie nicht als "ebenso wirksam" anzusehen wie die WP. Dies wird besonders deutlich an den Folgen der im Bild 1 gezeigten Fehler des Schutzleiters und in den Isolierungen, mit denen die Schutzmaßnahmen von berührbaren leitenden, nicht mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen gewährleistet werden. Die Aussage der DÜ ergänzt die der Wiederholungsprüfung hinsichtlich der umfassenden Beurteilung einer Anlage. Die Differenzstromüberwachung ist kein Ersatz für die Wiederholungsprüfung. Beim Vergleich der DÜ mit der WP sind gegebenenfalls noch weitere, in Tafel 3 zur Information aufgeführte Merkmale zu beachten, die nicht unmittelbar den Vergleich der sicherheitstechnischen Wirksamkeit von WP und DÜ betreffen. 6. Vergleich der Differenzstromüberwachung mit der Isolationswiderstandsmessung der Wiederholungsprüfung Die nachfolgenden Überlegungen und Vergleiche ergänzen/untersetzen die Betrachtungen und Bewertungen der Abschnitte 4/5, da die Isolationswiderstandsmessung ein Prüfgang/Messverfahren der Wiederholungsprüfung ist.

18 Seite18 Vergleich der Aufgaben, Aussagen, Merkmale Isolationswiderstandsmessung (WP) a) Gegenstand der Messungen sind die Isolierungen aller Bauelemente, die zwischen den Außenleitern und dem Schutz-/ PA- Leiter liegen. Gemessen bzw. durch die Messung erfasst, werden der ohmsche Widerstand und damit indirekt gewissermaßen der DC- Ableitstrom der Isolierungen. Beides sind Bemessungswerte und Qualitätsmerkmale der Isoliermaterialien der Anlage bzw. der Gebrauchsgeräte. Bei der Messung werden Isolationsfehler aller Außenleiter bemerkt. b) Es werden Widerstandswerte über und unter den für die Anlage vorgegebenen Grenzwerten (1 MΩ, 2 MΩ) und somit auch geringfügige Mängel erfasst, die zu Veränderungen der Widerstandswerte im Bereich zwischen 20 MΩ und 0,1 MΩ (entspre-chenden Werte der Ableit-/ Fehlerströme von 0,1mA, 1 ma und höher) führen. c) Gemessen wird mit einer Gleichspannung von 500 V, d. h. nicht unter Bemessungssondern auch unter Stressbedingungen. Differenzstromüberwachung DÜ a) Gegenstand der Messung sind die Beschaltungen zwischen den Außenleitern und dem Schutz-/PA-Leiter. Gemessen wird ihr AC-Differenzstrom bzw. dessen DC- Komponenten. Der Ohmsche Widerstand der Isolierungen (Anlage und Gebrauchsgeräte) bzw. deren geringe Ableit-/Fehlerströme werden praktisch nicht erfasst. Letzteres ist auch begründet, weil die geringen Ableitströme der Isolierungen (< 0,1 ma) infolge der Phasenlage der etwas größeren kapazitiven Ableitströme (z. B. 3,5 ma) nicht merkbar in das angezeigte Messergebnis eingehen. Die Fehlerströme der verschiedenen Phasen kompensieren sich infolge ihrer Phasenlage, so dass die auslösenden Isolationsfehler nicht sicher oder bei annähernder Symmetrie überhaupt nicht bemerkt werden können. b) Geringfügige Isolationsfehler, d. h. Isolationswiderstandswerte unter den üblichen/ zulässigen Grenzwerten {1 MΩ, 2 MΩ} bzw. die dadurch bewirkten Differenzströme werden nicht bemerkt. c) Gemessen wird mit der Betriebsspannung d.h. unter Bemessungsbedingungen

19 Seite19 d) Ein Vergleich der Messwerte mit denen vorangegangener Prüfungen an der zu beurteilenden und gleichartigen Anlagen sowie das Einschätzen der Alterung der Isolierungen, der Notwendigkeit der Instandsetzung sowie der voraussichtlichen langfristigen Entwicklung des Isoliervermögens sind möglich. e) Die Beschaltungen der an die Anlage angeschlossenen Gebrauchsgeräte werden hinsichtlich ihrer ordnungsgemäßen Funktion durch diese Messung nicht mit beurteilt. f) Die Messung dient hauptsächlich dem Nachweis des Basisschutzes (Schutz gegen direktes Berühren). (siehe auch Merkmale unter 4 und 5) d) Ein Vergleich der Messwerte mit denen vorangegangener Prüfungen an der zu beurteilenden und gleichartigen Anlagen. sowie das Einschätzen der Alterung der Isolierungen und der Notwendigkeit der Instandsetzung sowie der voraussichtlichen langfristigen Entwicklung des Isoliervermögens sind praktisch nicht möglich. e) Die Beschaltungen der an die Anlage angeschlossenen Gebrauchsgeräte werden hinsichtlich ihrer ordnungsgemäßen Funktion durch diese Messung mit beurteilt. f) Es erfolgt praktisch keine Kontrolle des Zustands der Isolationen (Basisschutz, Fehlerschutz) der Anlage, wie bei der Messung des Isolationswiderstands. Nur grobe Fehler (R iso < 0,1 MΩ) können infolge der Änderung der Messwerte bemerkt werden. Bewertung 3 Die beiden Messverfahren verwenden Spannungen unterschiedlicher Art und Höhe, erfassen unterschiedliche Bauelemente (Isolierung bzw. Isolierung und Beschaltung) und beschreiben unterschiedliche Eigenschaften (Widerstand bzw. Kapazität) des Messobjekts (Anlage, Gebrauchsmittel). Hinzu kommen der unterschiedliche Bereich (Isolationswiderstand), in dem eine Aussage erzielt werden kann (Abschnitt 5, Tafel 2) und der Einfluss der Phasenlage der Fehlerströme der Außenleiter in Drehstromsystemen. Die Aussagen, betreffen einen jeweils anderen Sachverhalt und können zu anderen Schlussfolgerungen führen. Insofern ergänzen sie sich hinsichtlich der umfassenden Beurteilung einer Anlage. Die Aussagen der beiden Messverfahren vermitteln nicht die gleichen, sondern zum Teil sogar gegensätzliche Informationen. Jedes der Messverfahren ist nicht "ebenso wirksam" wie das andere.

20 Seite20 7. Vergleich der DÜ der Anlage mit der WP ortsveränderlicher Geräte nach DIN VDE 0702 Aus den im Abschnitt 1 genannten Gründen gibt es auch das Bestreben, die Wiederholungsprüfung nach BGV A3 bzw. Betriebssicherheitsverordnung an den Gebrauchsgeräten einzusparen, wenn sie an eine Anlage mit einer DÜ angeschlossen oder angesteckt werden. Für den Vergleich der Wirksamkeit und der Aussagen der beiden Maßnahmen bei den fest angeschlossenen Gebrauchsgeräten gelten die Betrachtungen und Schlussfolgerungen der voranstehenden Abschnitte ebenfalls. Notwendig ist dieser Vergleich außerdem aber noch für die angesteckten Gebrauchsgeräte, bei denen die Wiederholungsprüfung nach DIN VDE 0702 erfolgt. Betrachtet werden die in Tafel 2 aufgeführten Fehlerarten und die Wirksamkeit der WP und der DÜ hinsichtlich der Aussage über die im Gebrauchsgerät vorhandenen Fehler. Fehler Nr....aus Tafel 1 3. defekte Isolation der aktiven Leiter zu PE/PEN, PA, E 4. defekte Isolation aktiver Leiter zu berührbaren leitenden, nicht mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen (Isolationswiderstand und Berührungsstrom) 5. schlechter Schutzleiterkontakt 6. Schutzleiterunterbrechung 7. defekte Schutzeinrichtung 20. Strom im PE (Schutzleiterstrom, Personen und Brandschutz) Fehler wird im Ergebnis der WP nach DIN VDE 0702 je nach Geräteart sicher oder infolge von netzspannungsabhängigen Schalteinrichtungen im Prüfling nur teilweise gefunden gefunden sicher gefunden Fehler wird im Ergebnis der DÜ nur bei erheblichen Beschädigungen und den sich dadurch ergebenden hohen Fehlerströmen gefunden, bei Drehstromgeräten nicht sicher gefunden nicht gefunden nicht gefunden werden nicht bzw. nur bei erheblichen Strömen/Fehlern gefunden Bewertung 4 Fehler der Isolierungen, der Schutzleiter und der gegebenenfalls vorhandenen Schutzeinrichtungen werden durch die DÜ in den an die Anlage angesteckten Gebrauchsgeräten praktisch nicht gefunden. Die Unterschiede in den Ergebnissen/Aussagen der beider Maßnahmen sind noch erheblicher als bei den Anlagen (siehe 3.3), da die Wiederholungsprüfung nach den umfassenderen Vorgaben der Norm DIN VDE 0702 [6] erfolgt. Die Differenzstromüberwachung der Anlage ist bezüglich der Sicherheit der Gebrauchsgeräte nicht ebenso wirksam" wie deren Wiederholungsprüfung.

21 Seite21 8. Schlussfolgerung In den Abschnitten 4 bis 6 wurde gezeigt, dass die Differenzstromüberwachung nicht die gleichen Informationen über den Zustand einer Anlage und die zum Gewährleisten deren Sicherheit nötigen Maßnahmen erbringt wie eine Wiederholungsprüfung nach DIN VDE 0105 Teil 100. Sie ist nicht geeignet, um auf der Grundlage ihrer Aussagen die fehlerbedingten Gefährdungen (Tafeln 1 und 2) so abwenden zu können, wie es erforderlich und nach einer Wiederholungsprüfung möglich ist. Es ist somit nicht vertretbar, nach dem Einbau einer Differenzstromüberwachung auf das Durchführen der Wiederholungsprüfungen einer Anlage zu verzichten. Aus den in den Abschnitten 4 bis 6 dargelegten Überlegungen ergibt sich ebenfalls, dass die Differenzstromüberwachung keinesfalls die gleichen Informationen liefert wie die Einzelprüfung "Isolationswiderstandsmessung" der Wiederholungs prüfung einer Anlage [5] oder die Wiederholungsprüfung eines fest oder über Steckverbinder an die Anlage angeschlossenen elektrischen Geräts [6]. Sie kann somit auch diese Prüfungen nicht ersetzen. Werden die Wiederholungsprüfungen von Anlagen oder elektrischen Geräten durch diese "nicht ebenso wirksame" Differenzstrommessung ersetzt, so wird auf das nach [1] [2] vorgegebene "..rechtzeitige Feststellen der Fehler..." und auf die gemäß Gefährdungsbeurteilung [2] erforderliche Anwendung von Maßnahmen (Prüfungen) zur Abwehr von Gefährdungen weitgehend verzichtet. Wenn mit der Isolationswiderstandsmessung das Ziel "Ermitteln von Isolationsfehlern" nicht oder nicht vollständig erreicht werden kann, muss mit ähnlichen Überlegungen wie sie hier unter 4. bis 6. vorgenommen wurden, eine andere "ebenso wirksame" Maßnahmen gefunden werden. So könnte eine nicht vollständig mögliche Isolationswiderstandsmessung z.b. durch die Schutzleiterstrommessung mit Strommesszangen auch in Anlagenteilen oder bei berührbaren leitenden, nicht mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen, durch die Berührungsstrommessung ergänzt werden, wie das im Prinzip bereits in DIN VDE 0702 vorgegeben wird.

22 Seite22 Bei einem Vorschlag für den Einsatz der Differenzstromüberwachung, als eine für moderne elektrische Anlagen zunehmend wichtige Methode der Betriebsführung/Instandhaltung, sollte der Anbieter/Errichter seine Kunden als künftige Betreiber auf die dargelegten Zusammenhänge hinweisen. Anderenfalls ist nicht ausgeschlossen, dass der Betreiber die eingangs erwähnten gefährlichen Einsparvorschläge kritiklos aufgreift und die Sicherheit seiner Beschäftigten gefährdet. Literatur [1] Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) [2] Unfallverhütungsvorschrift BGV A3 "Elektrische Anlagen und Betriebsmittel" [3] Durchführungsbestimmungen zur BGV A3 [4] DIN VDE 1000 Teil 10 Anforderungen an die im Bereich der Elektrotechnik tätigen Personen [5] DIN VDE 0105 Teil 100 Betrieb elektrischer Anlagen [6] DIN VDE 0702 Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte [7] DIN VDE 0100 Errichten von Niederspannungsanlagen [8] DIN VDE 0100,--, Gruppe 400 Schutzmaßnahmen [9] DIN VDE 0100, --, --, Teil 410 Schutz gegen elektrischen Schlag [10] DIN VDE 0100, --, --, Teil 610 Prüfungen, Erstprüfungen [11] DIN VDE 0140 Teil 1 Schutz gegen elektrischen Schlag Gemeinsame Anforderungen für Anlagen und Betriebsmittel [12] Untersuchungen und Veröffentlichungen der BG Feinmechanik und Elektrotechnik sowie der Gewerbeaufsicht u.a. Institutionen

23 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 1 klaus.boedeker@t-online.de Anlagen zu Differenzstromüberwachung, eine Alternative zur Wiederholungsprüfung nach DIN VDE 0105?

24 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 2 klaus.boedeker@t-online.de Anlage 1: Tabellen, Bilder Tafel 1: Aufstellung der wesentlichen Fehler, die an einer nach DIN VDE 0100 errichteten elektrischen Anlage und ihren Betriebsmitteln auftreten können Nr. 1 bis 19 Fehler der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag Nr. 20 bis 29 Fehler der sonstigen den Schutz von Personen und Sachen sichernden Schutzmaßnahmen Nr. 30 bis 39 Sonstige Fehler, die sich auf die Sicherheit auswirken Nr. Fehler beeinträchtigte Schutzmaßnahme 1 fehlende Abdeckung Schutz gegen elektrischen 2 defekte Isolierung der aktiven Leiter allgemein (Beschädigung, Alterung, Verschmutzung 3 defekte Isolation der aktiven Leiter zu PE/PEN, PA, E 4 defekte Isolation aktiver Leiter zu berührbaren leitenden nicht mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen Schlag, Basisschutz Schutz gegen elektrischen Schlag, Fehlerschutz nach DIN VDE anzuwendende Prüfverfahren Nachweis durch WP DÜ Besichtigen ja nein Messen des Isolationswiderstands 5 schlechter Schutzleiterkontakt Messen des Schutzleiterwiderstands 6 Schutzleiterunterbrechung ja nein ja ja ja ja nein nein bedingt bedingt

25 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 3 klaus.boedeker@t-online.de Tafel 1: Aufstellung der wesentlichen Fehler, die an einer nach DIN VDE 0100 errichteten elektrischen Anlage und ihren Betriebsmitteln auftreten können Nr. 1 bis 19 Fehler der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag Nr. 20 bis 29 Fehler der sonstigen den Schutz von Personen und Sachen sichernden Schutzmaßnahmen Nr. 30 bis 39 Sonstige Fehler, die sich auf die Sicherheit auswirken 7 defekte Schutzeinrichtung (Erfassung, Meldung, Auslösung), Ermitteln von Berührungsspannungen Funktionsprüfung 8 defekte sichere Trennung Messen des Isolationswiderstands 9 defekte Isolation der Außenleiter in Drehstromsystemen 10 ordnungsgemäße Funktion, richtige Zuordnung der Schutzeinrichtung Schutz gegen elektrischen Schlag. Fehler- und Zusatzschutz 20 Ströme in PE- und PA-Leitern Schutz gegen elektrischen Schlag. Fehler- und Zusatzschutz, Brandschutz 21 Überlastung der aktiven Leiter Brandschutz, sonstiger Schutz 22 fehlerhafte Funktion der Schutzmaßnahmen gegen Überstrom jeweils zugeordnetes Prüfverfahren Strommessung (bei WP mit Stromzangen) Strommessung, Temperaturmessung Messungen ja la ja ja ja ja nein nein nein nein bedingt nein

26 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 4 klaus.boedeker@t-online.de Tafel 1: Aufstellung der wesentlichen Fehler, die an einer nach DIN VDE 0100 errichteten elektrischen Anlage und ihren Betriebsmitteln auftreten können Nr. 1 bis 19 Fehler der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag Nr. 20 bis 29 Fehler der sonstigen den Schutz von Personen und Sachen sichernden Schutzmaßnahmen Nr. 30 bis 39 Sonstige Fehler, die sich auf die Sicherheit auswirken 23 Übertemperatur von Bauelementen (Kontakte, Klemmen) 24 Maßnahmen des baulichen Brandschutzes 25 Änderung von Raumart, Umgebungseinfluss 26 Neutralleiterüberlastung,- unterbrechung 27 Verbindung Neutralleiter/Schutzleiter 28 mangelhafte Entstörung, Funktion der Beschaltungen 30 Drehfeld sonstiger Schutz 31 Spannungsfall 32 Anpassung an die Normen 33 Spannungsqualität 34 Erfassung von Störfeldern Temperaturmessung Besichtigen Besichtigen Strommessung, Messung des Innenwiderstands Messungen Messung des Schutzleiterstroms Besichtigen, Messen ja nein

27 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 5 klaus.boedeker@t-online.de Bild 1 Darstellung einiger der in Tafel 1 aufgeführten Fehler eines Anlagenteils/ Gebrauchsgeräts, die durch eine Differenzstromüberwachung nicht gefunden werden L L L N PE Fehler 26 Fehler 5/6 verstärkte Isolierung Fehlerschutz Fehler 2/4 Fehler 2/3 Basisisolierung Basisschutz AC DC Zusatzisolierung Fehlerschutz Fehler 2/8 Kleinspannung Fehlerschutz

28 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 6 klaus.boedeker@t-online.de Tafel 2: Zusammenfassende Darstellung der Wirksamkeit der Differenzstromüberwa- chung im Vergleich mit der Wiederholungsprüfung von Anlagen oder Gebrauchs- geräten (Betriebsmittel) Die im Ergebnis der Wiederholungsprüfungen nach DIN VDE oder DIN wird durch die Differenzstromüberwachung VDE 0702 erbrachte Aussage über: * die langfristige Sicherheit der Anlage bzw. der Gebrauchsgeräte nicht erbracht * den insgesamt ordnungsgemäßen/normgerechten Zustand der Anlage bzw. der nicht erbracht Gebrauchsgeräte ** grobe Isolationsfehler erbracht ** geringfügige Isolationsfehler nicht erbracht ** Ströme in PE-/PA-Leitern erbracht, (nicht bei den Gebrauchsgeräten) ** defekte Schutzeinrichtungen, Schutzleiter nicht erbracht ** Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen nicht erbracht Tafel 3: Aufstellung von weiteren, beim Bewerten einer Differenzstromüberwachung zu beachtenden Sachverhalte * Die sich aus den Vorgaben für Maßnahmen des Fehlerschutzes oder Zusatzschutzes ergebenden Bemessungsdifferenzströme der FI Schutzschalter müssen bei der Bemessung der Differenzstromüberwachungsgeräte berücksichtigt werden * Die Differenzstromüberwachungsgeräte und ihre gesamte Überwachungsanlage müssen der regelmäßigen Prüfung (Wiederholungsprüfung), die Geräte gegebenenfalls auch der Kalibrierung unterzogen werden * Wird die DU als eine die Gefährdung abwendende Maßnahme betrachtet (Gefährdungsbeurteilung) so ist die ständige Anwesenheit des Kontrollpersonals und möglicherweise die ständige unmittelbare Überwachung erforderlich * Die Wirksamkeit der DÜ hinsichtlich des Schutzes gegen elektrischen Schlag bzw. der Anteil der in dieser Hinsicht erfassten Anlagenteile/Gebrauchsgeräte sind um so geringer, je mehr die Schutzmaßnahmen doppelte/verstärkte Isolierung oder Kleinspannung (SELV, PELV) zu Einsatz kommen. * Wird die DÜ hinsichtlich der Prüfung der Wirksamkeit des Schutzes gegen elektrischen Schlag als Ersatz für die Isolationswiderstandsmessung angesehen, so ist das eine Schutzphilosophie (Fehlerschutz statt Basisschutz) die gegen die Normenvorgabe (Fehlerschutz und Basisschutz) [9] [11] verstößt * Der Aufwand der für die Errichtung der DÜ sowie für ihre Instandhaltung und das Überwachungspersonal erforderlich ist, muss bei der Bewertung der Maßnahmen mit berücksichtigt werden. Ihre Einführung wird vorwiegend nur mit dem Nutzen einer besseren und sichereren Betriebsführung begründet werden können

29 Dipl.-Ing. Klaus Bödeker Berlin am Seite 7 klaus.boedeker@t-online.de Anlage 2 Vergleich weiterer Möglichkeiten der Überwachung mit einer Wiederholungsprüfung nach DIN VDE oder DIN VDE 0702 Isolationswiderstandsüberwachung Wird anstatt der ständigen Differenzstromüberwachung eine ständige Überwachung des Isolationswiderstands (ohmscher Widerstand) vorgenommen, so sind die bei der DÜ angeführten Mängel hinsichtlich * des Nichterfassens geringfügiger bzw. entstehender Isolationsfehler und * der individuellen, unsicheren Bewertung der Messwerte durch das Überwachungspersonal nicht vorhanden. Der Grund dafür ist das mit diesen Geräten mögliche gezielte Erfassen ausschließlich der ohmschen Ableit-Komponenten des jeweiligen Stromkreises. Derartige Überwachungsgeräte wären als ein Ersatz für die Messung des Isolationswiderstands innerhalb der WP zu akzeptieren, wenn mit ihnen auch der Bereich der Isolationswiderstände von über 0,1 MΩ bis mindestens 1 MΩ (möglichst bis 5 MΩ oder mehr), erfasst wird. Ihr Einsatz wäre sinnvoll, um ergänzend auch alle bei der Wiederholungsprüfung von der Isolationswiderstandsmessung nicht zu erfassenden Anlagenteile in die Überwachung einzubeziehen. Eine Alternative zur gesamten Wiederholungsprüfung können sie auch aus den im Abschnitt 3 und in der Bewertung 2 genannten Gründen jedoch auch dann nicht sein. Derartige Überwachungsgeräte sind z. Z. nicht auf dem Markt Fehlerstromüberwachung mit Fehlerstromschutzschaltern Eine Fehlerstromüberwachung, die dem Prinzip der Differenzstrom- oder der Isolationswiderstandsüberwachung entspricht, ist praktisch identisch mit den Schutzmaßnahmen TN- und TT-System mit Fehlerstromschutzschalter. Als Ersatz für die Wiederholungsprüfung der Anlage mit den fest angeschlossenen Gebrauchsgeräten ist diese Schutzmaßnahme aus den in den Abschnitten 4 und 5 genannten Gründen ebenfalls nicht geeignet. Hinzu kommt, dass damit normenwidrig ein fehlender Basisschutz in Teilen der Anlage oder der Geräte toleriert wird, mit der Begründung, dass der Fehlerschutz (FI-Schutzschalter) vorhanden ist. Dies wäre ein Verstoß gegen die Normenvorgaben [9] [11]. Diese Feststellung gilt auch, wenn im günstigsten Fall in allen Endstromkreisen Fehlerstromschutzschalter mit dem Bemessungsdifferenzstrom von 10 ma eingesetzt würden. Als Ersatz für die Wiederholungsprüfung der ortsveränderlichen Gebrauchsgeräte ist diese Form der Überwachung aus den für die DÜ in Abschnitt 7 genannten Gründen nicht anwendbar. Ein weiterer schwerwiegender Grund kommt hinzu, die dann ungeprüften und möglicherweise unsicheren Geräte könnten auch an Anlagen betrieben werden können, die nicht über diese Fehlerstrom- oder eine andere der betrachteten Überwachungen verfügen.