Auswahl von Erdungsanlagen, Potentialausgleich und Schutzleiter nach DIN VDE (06/2012) Auswirkungen für den Netzbetrieb

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1 Auswahl von Erdungsanlagen, Potentialausgleich und Schutzleiter nach DIN VDE (06/2012) Auswirkungen für den Netzbetrieb 18. September 2013 Rheinsberg B. Schulze Bundesbeauftragter für- das Normenwesen im 1-

2 Wo kommt denn der Strom in Deutschland her? -2-

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4 W e n d e = Richtungswechsel Energiewende = Energierichtungswechsel -4-

5 Aus technischer Sicht existiert nach dem Herausziehen eine verschwindend geringe Restwahrscheinlichkeit einer für einige Sekunden vorhandenen Restspannung. (gemessene 197 V für ca. 4 s) -5-

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8 Einführung einer neuen Maßeinheit in der Elektrotechnik -8-

9 VDE : Errichten von Niederspannungsanlagen Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel Erdungsanlagen und Schutzleiter -9-

10 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter

11 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter Allgemeine Anforderungen Erdungsanlagen dürfen für Schutz- und für Funktionszwecke, entsprechend den Anforderungen der elektrischen Anlage, gemeinsam oder getrennt verwendet werden. Die Anforderungen für Schutzzwecke müssen immer Vorrang haben. In Deutschland muss in allen neuen Gebäuden ein Fundamenterder nach der nationalen Norm DIN errichtet werden Wenn in der elektrischen Anlage ein Erder vorhanden ist, muss dieser durch einen Erdungsleiter mit der Haupterdungsschiene verbunden werden

12 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter Im Folgenden sind Beispiele von Erdern genannt, die verwendet werden dürfen: - Fundamenterder, in Beton verlegt nach DIN 18014; - Fundamenterder, in Erde verlegt (Ringerder) nach DIN 18014; - metallene Elektrode vertikal oder horizontal in Erde verlegt (z. B. Rundstäbe, Drähte, Bänder, Rohre oder Platten); - Metallmäntel und andere Metallumhüllungen von Kabeln, entsprechend den örtlichen Auflagen oder Anforderungen; - andere geeignete unterirdische Konstruktionsteile aus Metall (z. B. Rohre), entsprechend den örtlichen Auflagen oder Anforderungen; - einbetonierter verschweißter Bewehrungsstahl in Erde (ausgenommen Spannbeton). In Deutschland sind Wasser- und Gasrohre als Erder nicht erlaubt

13 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter In Deutschland dürfen die vorgenannten Verbindungsleiter zum Fundamenterder nur in Erde verlegt werden, wenn sie 1. mit Kunststoff überzogen sind oder 2. aus nichtrostendem Stahl nach Werkstoffnummer oder 3. gleichwertig zum dauerhaften Schutz (nach Zertifiziertes europäisches Referenzmaterial (EURONORMZRM) Nr DIN EN ) bestehen

14 VDE : Schutz gegen elektrischen Schlag TN-Systeme Wo die Erdung durch ein öffentliches oder anderes Versorgungssystem vorgesehen wird, sind die notwendigen Bedingungen außerhalb der elektrischen Anlage in der Verantwortlichkeit des Verteilungsnetzbetreibers

15 VDE : Schutz gegen elektrischen Schlag In Deutschland ist es für den Verteilungsnetzbetreiber verpflichtend, die Bedingung Damit sind die Anforderungen erfüllt

16 VDE : Schutzmaßnahmen - Trennen und Schalten In TN-C-S- und TN-S-Systemen braucht der Neutralleiter nicht getrennt oder geschaltet zu werden, wenn das Stromversorgungsunternehmen erklärt, dass entweder 1. der PEN-Leiter oder 2. der Neutralleiter zuverlässig mit einem geeignet niedrigen Widerstand mit Erde verbunden ist

17 VDE : Schutzmaßnahmen - Trennen und Schalten ANMERKUNG 1 Diese Erklärung gibt das Stromversorgungsunternehmen nur für das Versorgungssystem bis zum Übergabepunkt zur Verbraucheranlage ab. In der Verbraucheranlage gilt der Neutralleiter als geeignet niederohmig geerdet, wenn in keinem Fall die jeweils zulässige Berührungsspannung zwischen Neutralleiter und Schutzleiter überschritten wird. ANMERKUNG 2 Der Neutralleiter wird in Belgien, Frankreich, Norwegen, Portugal, Spanien und in der Schweiz nicht als zuverlässig geerdet mit geeignet niedrigem Widerstand betrachtet

18 Entwurf DIN 18014: Fundamenterder Allgemeine Planungsgrundlagen

19 Entwurf DIN 18014: Fundamenterder Allgemeine Planungsgrundlagen Überarbeitung Stand : 4 Anforderungen an den Fundamenterder 4.1 Allgemeines Fundamenterder im Sinne dieser Norm dürfen nur durch 1.Elektro- oder 2.Blitzschutzfachkräfte, oder 3.unter deren Aufsicht errichtet werden. 7 Dokumentation und Durchgangsmessung 7.1 Dokumentation Vor dem Einbringen des Betons ist eine Dokumentation durch ein in ein Installateur-Verzeichnis eines Netzbetreibers eingetragenes Installationsunternehmens anzufertigen.

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22 VDE : Prüfungen

23 VDE : Prüfungen Messung des Erderwiderstands im TN-Systeme Wenn die Örtlichkeit der Anlage (z. B. in Städten) so ist, dass es praktisch nicht möglich ist, zwei Hilfserder vorzusehen, dann ergibt die 1. Messung der Fehlerschleifenimpedanz oder das 2. Verfahren B3 in Anhang B Werte, die auf der sicheren Seite liegen

24 VDE : Prüfungen

25 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter PEN-, PEL- oder PEM-Leiter ANMERKUNG Da diese Leiter zwei Funktionen übernehmen, und zwar als Schutzleiter (PE) und entweder als Neutralleiter (N), Außenleiter (L) oder Mittelpunktleiter (M), sind alle anwendbaren Anforderungen für die entsprechenden Funktionen zu berücksichtigen PEN-, PEL- oder PEM-Leiter dürfen nur in fest installierten elektrischen Anlagen verwendet werden und müssen aus mechanischen Gründen einen Leiterquerschnitt von mindestens 10 mm2 Cu oder 16 mm2 Al besitzen

26 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter Beispiele für den PEN-Anschluss

27 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter Beispiele für den PEN-Anschluss

28 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter Beispiele für den PEN-Anschluss

29 DIN VDE (VDE ) Errichten von Niederspannungsanlagen - EMV Übergangsfrist endet am 01. Mai

30 Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist in neu zu errichteten Gebäuden nach DIN VDE (VDE ) im TN-System eine Aufteilung des PEN-Leiters ab der Einspeisung im Gebäude vorzunehmen. Diese Anforderung wird als erfüllt angesehen, wenn sichergestellt ist, dass gleichzeitig der Aufteilungspunkt des PEN-Leiters mit der Erdungsanlage verbunden ist und wenn die Aufteilung des PEN-Leiters 1. im Hausanschlusskasten innerhalb eines Gebäudes oder, 2. bei gemeinsamer Anordnung in einer Hausanschlussnische, auf einer Hausanschlusswand oder in einem Hausanschlussraum, a) im Zählerschrank im unteren Anschlussraum, b) im Hauptstromversorgungssystem z.b. in einem Hauptverteiler erfolgt. 3. Bei einer Einspeisung im TN-System über eine Anschlusssäule im Freien ist die Aufteilung an der erstmöglichen Stelle im Gebäude vorzunehmen. Die Leitungen nach dem Aufteilungspunkt sind 5-adrig (L1, L2, L3, N, PE) auszuführen.

31 Variante 1 L1 L2 L3 PEN L1 L2 L3 PEN 5-polig! L1... HAK Blitzschutz Zählerschrank metall. Wasserleitung TN-C TN-S Fundamenterder Netzanschluss: ab HAK (im Gebäude): L2 L3 N PE HES (Haupterdungsschiene)

32 Variante 2 a HAK L1 L2 L3 PEN L1 L2 L3 PEN 4-polig! L1 Blitzschutz Zählerschrank metall. Wasserleitung... TN-C TN-C TN-S Fundamenterder Netzanschluss: ab HAK bis Zählerschrank: ab Zählerschrank im Gebäude: L2 L3 PEN(N) PE HES (Haupterdungsschiene)

33 Variante 3 L2 L3 PEN 4-polig! L1 L2 L3 PEN L1 metall. Wasserleitung... Zählerschrank HAK L1 TN-C TN-C TN-S Blitzschutz... Fundamenterder Netzanschluss: ab HAK (außen) bis Zählerschrank: ab Zählerschrank im Gebäude: L2 L3 PEN(N) PE HES (Haupterdungsschiene)

34 VDE : Schutz gegen elektrischen Schlag Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene (früher Hauptpotentialausgleich genannt) In jedem Gebäude müssen der Erdungsleiter und die folgenden leitfähigen Teile über die Haupterdungsschiene zum Schutzpotentialausgleich verbunden werden: - metallene Rohrleitungen von Versorgungssystemen, die in Gebäude eingeführt sind, z. B. Gas, Wasser; - fremde leitfähige Teile der Gebäudekonstruktion, sofern im üblichen Gebrauchszustand berührbar; - metallene Zentralheizungs- und Klimasysteme; - metallene Verstärkungen von Gebäudekonstruktionen aus bewehrtem Beton, wo die Verstärkungen berührbar und zuverlässig untereinander verbunden sind

35 VDE : Erdungsanlagen und Schutzleiter 544 Schutzpotentialausgleichsleiter Schutzpotentialausgleichsleiter für die Verbindung mit der Haupterdungsschiene Der Schutzpotentialausgleichsleiter für die Verbindung zur Haupterdungsschiene muss einen Mindestquerschnitt haben von nicht weniger als: - 6 mm2 Kupfer oder - 16 mm2 Aluminium oder - 50 mm2 Stahl. Der Querschnitt von Schutzpotentialausgleichsleitern für die Verbindung mit der Haupterdungsschiene braucht nicht größer als 25 mm2 Cu oder als vergleichbare Querschnitte anderer Materialien zu sein

36 Hausanschlusswand / -nische Mehrspartenanschluss Einsatz im Ein-/ Zweifamilienhaus

37 Hausanschlusswand nach DIN Einsatz im RH oder EFH ohne Keller Nischenlösungen spielen am Markt bisher eine untergeordnete Rolle! Im Sinne der Immobilienbesitzer und des Energieversorgers sind HA-Nischen ein gute Lösung!

38 VDE : Schutz gegen elektrischen Schlag Ein wirksamer Schutzleiter in allen Kabel/Leitungen ist gefordert. Der Schutzleiter muss auch für einen Stromkreis, der Betriebsmittel der Schutzklasse II versorgt, in der gesamten Leitungsanlage durchgehend leitend mitgeführt und in jedem Installationsgerät an eine Klemme angeschlossen werden. wirksamer Schutzleiter isoliert aufgebaute Klemme Schutzklasse II

39 Ende des Vortrages

40 Scherbenhaufen

41 ... und wenn Sie nicht mehr weiterwissen, es gibt immer ein Licht am Ende des Tunnels. Ende des Vortrages

42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Burkhard Schulze Geschw. Scholl Str Calvörde Tel.: / Fax: / b.schulze-zveh@t-online.de