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1 Inhalt Vorwort zur 3. Auflage von Band 114 der VDE-Schriftenreihe Ein besonderer Dank Hinweise aus den bisherigen Vorworten der Vorläuferausgaben in Kurzform Einleitung Schutz gegen elektrischen Schlag gemeinsame Anforderungen für Anlagen und Betriebsmittel nach DIN EN (VDE ): Anwendungsbereich Grundsätzliche Anforderungen für den Schutz gegen elektrischen Schlag Schutzvorkehrungen Vorkehrungen für den Basisschutz Vorkehrungen für den Fehlerschutz Verstärkte Schutzvorkehrungen Schutzmaßnahmen Koordinierung der elektrischen Betriebsmittel und der Schutzvorkehrungen in der elektrischen Anlage Besondere Bedienungs- und Wartungsbedingungen Anhang A: Übersicht der Schutzmaßnahmen und deren Erfüllung durch Schutzvorkehrungen Anhang B: Maximal zulässige Werte für Schutzleiterströme von Betriebsmitteln bei Wechselspannung Aufbau von Stromversorgungssystemen nach DIN VDE (VDE ) Schutz zum Erreichen der Sicherheit Schutz gegen elektrischen Schlag Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) Planung einer elektrischen Anlage Zweck, Stromversorgung und Aufbau einer Anlage Leiteranordnung Systeme nach Art der Erdverbindung TN-Systeme TT-Systeme IT-Systeme

2 4 Elektrische Anlagen und Schutzmaßnahmen nach DIN VDE (VDE ): Automatische Abschaltung der Stromversorgung Differenzstrom-Überwachungsgeräte (RCMs) in elektrischen Anlagen Anforderungen an den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) Anforderungen an den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) Schutzerdung (Erdung über den Schutzleiter) und Schutzpotentialausgleich Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene (früher Hauptpotentialausgleich genannt) Automatische Abschaltung im Fehlerfall Abschaltzeiten Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise für den Außenbereich und Steckdosen Verlautbarung der DKE zum zusätzlichen Schutz TN-Systeme TT-Systeme IT-Systeme FELV Schutzmaßnahme: doppelte oder verstärkte Isolierung Anforderungen an den Basisschutz und an den Fehlerschutz Schutzmaßnahme: Schutztrennung Anforderungen an den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) nach Anforderungen an den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) nach Schutzmaßnahme: Schutz durch Kleinspannung mittels SELV oder PELV Zusätzlicher Schutz Anhänge von DIN VDE (VDE ): Anhang A (normativ), Vorkehrungen für den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) unter normalen Bedingungen Anhang B (normativ), Vorkehrungen für den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) unter besonderen Bedingungen Hindernisse und Anordnung außerhalb des Handbereichs Handbereich Anhang C (normativ), Schutzmaßnahmen zur ausschließlichen Anwendung, wenn die Anlage nur durch Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen betrieben wird Anhang D (informativ), Vergleich der Strukturen

3 Anhang ZA (normativ), besondere nationale Bedingungen Anhang ZB (informativ), A-Abweichungen Schutzarten für Abdeckungen und Umhüllungen Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) nach DIN EN (VDE ) Bedeutung der ersten Kennziffer Schutzgrade gegen Zugang zu gefährlichen Teilen und gegen feste Fremdkörper Bedeutung der zweiten Kennziffer Schutzgrade gegen Wasser Bedeutung der zusätzlichen Buchstaben nach den Kennziffern Bedeutung der ergänzenden Buchstaben nach den Kennziffern Bezeichnungsbeispiele mit dem IP-Code Geräte zum Prüfen der Schutzmaßnahmen Erläuterungen der Schutzmaßnahme IT-System nach DIN VDE (VDE ): Aufbau und Wirkweise von Schutzmaßnahmen in ungeerdeten IT-Systemen Terminologie und Begriffe Aus DIN VDE (VDE ) Aus DIN VDE (VDE ): Sonstige Grundsätzlicher Aufbau von IT-Systemen Abschaltbedingungen in IT-Systemen Auftreten eines ersten Fehlers in IT-Systemen Auftreten eines zweiten Fehlers in IT-Systemen Berechnungsbeispiel für ein einphasiges IT-System und zwei Fehlern Beispielrechnung Bedeutung des zusätzlichen Schutzpotentialausgleichs (ZPA) in IT-Systemen Bedeutung des zusätzlichen Schutzpotentialausgleichs (ZPA) Schutzpotentialausgleich über die Haupterdungsschiene (früher Hauptpotentialausgleich genannt) Zusätzlicher Schutzpotentialausgleich (ZPA) Wirkung des zusätzlichen Schutzpotentialausgleichs (ZPA) Abschaltung beim zweiten Fehler Berechnungsbeispiel für Berührungsspannungen mit ZPA Erdungswiderstand und Netzableitkapazitäten Fehlerstrom beim ersten Fehler in IT-Systemen Natürliche Netzableitkapazitäten (C n ) Zusätzliche, in den Betriebsmitteln eingebaute Entstörfilter (EMV-Filter) Die Berührungsspannungen

4 5.4.5 Messung an einem aktivem IT-System Messergebnisse Messung des Fehlerstroms I d Ausblick Berührungsspannungen in ungeerdeten IT-Systemen Kabel- und Leitungskapazitäten Natürliche Netzableitkapazitäten (C n ) Berechnungsgrundlagen für Fehlerstrom und Berührungsspannung Parameter zur Berührungsspannung Ermittlung der Berührungsspannung und der natürlichen Netzableitkapazitäten C n Zusammenfassung und Ausblick Ungeerdete IT-Systeme Beispiel für IT-System mit zusätzlichem Schutzpotentialausgleich und Isolationsüberwachung Zusätzlicher Schutzpotentialausgleich in IT-Systemen Anforderungen an den zusätzlichen Schutzpotentialausgleich Prüfungen von IT-Systemen nach DIN VDE (VDE ): Begriffe Erstprüfung Besichtigen Erproben und Messen Isolationswiderstand der elektrischen Anlage Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung Schutzmaßnahmen zum Schutz bei Überstrom nach DIN VDE (VDE ): Schutz der Außenleiter Schutz des Neutralleiters TT- oder TN-System IT-System Schutz bei Überlastströmen Koordinierung zwischen Leitern und Einrichtungen zum Schutz bei Überlast Anordnung oder Verzicht auf Einrichtungen zum Schutz bei Überlast in IT-Systemen Anschluss von Isolationsüberwachungsgeräten nach DIN EN (VDE ): Ankopplung und Absicherung Hilfsspannungsversorgung und Absicherung

5 7 Besonderheiten und Vorteile von IT-Systemen Höhere Betriebssicherheit Höherer Brandschutz Größerer Unfallschutz infolge begrenzter Berührungsströme Höherer zulässiger Erdungswiderstand Informationsvorsprung durch IT-Systeme Wartung und Instandhaltung von elektrischen Versorgungssystemen Begriffe der Instandhaltung Instandhaltungsstrategien in IT-Systemen Anwendungen von IT-Systemen IT-Systeme im Bergbau Schutztechnik im Bergbau nach DIN VDE (VDE ) und DIN VDE (VDE ): DIN VDE (VDE ): DIN VDE (VDE ): Schutz gegen gefährliche Körperströme im Untertagebereich IT-Systeme und die Isolationsüberwachung auf Schiffen Vorschriften und Bestimmungen Zulässige Netzformen auf Schiffen TN- und IT-Systeme auf Schiffen IT-Systeme auf Schiffen der Bundeswehr nach BV Anwendungsbeispiel IT-System mit Isolationsüberwachung auf einem Kreuzfahrtschiff IT-System mit Isolationsüberwachung auf einem Flugzeugträger IT-Systeme mit Isolationsüberwachung auf Schienenfahrzeugen Anwendungsbeispiele für IT-Systeme mit Isolationsüberwachung Einsatzorte von IT-Systemen mit Isolationsüberwachung Anforderungen an Isolationsüberwachungseinrichtungen Batteriegepuffertes sicherheitsgerichtetes Gleichspannungsnetz Umrichter in Hauptstromkreisen IT-Systeme mit Isolationsüberwachung in Elektrofahrzeugen Bordnetze von Elektro-Straßenfahrzeugen Ladestationen von Elektrofahrzeugen Internationale Normen für Ladestationen von Elektrofahrzeugen Isolationsüberwachungsgeräte nach UL UL General Requirements UL Supply Circuits Isolationsüberwachung von Hochvoltsystemen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen Laden des E-Fahrzeugs Arbeit am E-Fahrzeug

6 8.4.5 Schutz gegen elektrischen Schlag in Formel-1-Fahrzeugen Entwicklung der aktiven Messtechnik Ausblick Elektrische Sicherheit in Photovoltaik-Großanlagen Aufbau einer Photovoltaik-Großanlage Erfolgsfaktor IT-System Ständige Isolationsüberwachung Schnelle Suche, geringe Kosten Zusammenfassung Isolationswiderstand Erste Sicherheitsvorschriften 1883 in Deutschland Komplexes Gebilde Begriff: Isolationswiderstand Einflussgrößen Isolationsmessung und Überwachung Die Messung im spannungsfreien Netz Differenzstrommessungen in TN- und TT-Systemen Die ständige Überwachung des Absolutwerts in IT-Systemen Komplettüberwachung in IT-Systemen Gefährdung des Menschen durch Körperströme Wirkung des elektrischen Stroms auf Menschen und Nutztiere nach DIN IEC/TS (VDE V ): Anwendungsbereich Begriffe Elektrische Impedanz des menschlichen Körpers Sinusförmiger Wechselstrom mit 50 Hz/60 Hz bei großen Berührungsflächen Wirkungen von sinusförmigen Wechselströmen im Bereich von 15 Hz bis 100 Hz Wirkungen von Gleichstrom Grundsätzliche Erkenntnisse der Elektropathologie Konsequenzen für Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme Unfälle durch elektrischen Strom Gerätenormen für Einrichtungen zur Isolationsüberwachung und Isolationsfehlersuche Isolationsüberwachungsgeräte für IT-Systeme nach DIN EN (VDE ): Isolationsüberwachungsgeräte nach DIN VDE (VDE ):

7 11.3 Isolationsüberwachungsgeräte nach US-amerikanischen ASTM-Normen ASTM F 1207M-96:2007, Standard Specification for Electrical Insulation Monitors for Monitoring Ground Resistance in Active Electrical Systems ASTM F :2007, Standard Specifications for Insulation Resistance Monitor for Shipboard Electrical Motors and Generators ASTM F 1669M-96:2007, Standard Specification for Insulation Monitors for Shipboard Electrical Systems [Metric] Unterscheidung zwischen Isolationsüberwachungsgeräten und Differenzstromüberwachungsgeräten Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche in IT-Systemen nach DIN EN (VDE ) Messtechnische Realisierung von Isolations überwachungsgeräten und Erdschlusswächtern Isolationsüberwachung von Wechsel- und Drehstrom-IT-Systemen Messung ohmscher Isolationsfehler Messung der Ableitimpedanz Wechselspannungsnetze mit direkt angeschlossenen Gleichrichtern oder Thyristoren Messverfahren mit Umkehrstufe Messverfahren durch Impulsüberlagerung Gleichspannungsnetze Unsymmetrie-Messverfahren Messverfahren durch Impulsüberlagerung Messverfahren zur universellen Anwendung in Wechsel- und Gleichspannungs-IT-Systemen Mikrocontroller-gesteuertes AMP-Messverfahren zum universellen Einsatz in Wechsel- und Gleichspannungs- IT-Systemen Mikroprozessor-gesteuertes Frequenzcode-Messverfahren für IT-Systeme mit extremer Störbeeinflussung Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche in Wechsel- und Gleichspannungs-IT-Systemen Stationäre Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche für Gleichspannungs-IT-Systeme Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche für Wechsel- und Gleichspannungs-IT-Systeme Tragbare Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche für Wechselstrom-, Drehstrom- und Gleichspannungs-IT-Systeme Zusammenfassung und Ausblick

8 13 Auswahl der Ansprechwerte von Isolationsüberwachungsgeräten (IMDs) Ansprechwerteinstellung für ohmsche Isolationswerte Ansprechwerteinstellung in Hilfsstromkreisen Ansprechzeiten von Isolationsüberwachungsgeräten Physik der IT-Systeme Ableitströme in IT-Systemen Berechnung der Ableitströme in IT-Systemen Ermittlung der Ableitkapazitäten im abgeschalteten Netz Ermittlung der Ableitkapazitäten im Betrieb Spannungsverhältnisse in Wechselspannungs-IT-Systemen Überspannungen in Wechselstrom- und Drehstrom-IT-Systemen Quellen der Überspannungen Ausgleichsvorgänge bei einpoligem Isolationsfehler Stationäre Spannungsüberhöhungen Intermittierender Erdschluss Isolationsfehler im speisenden System Schalten von Induktivitäten Schalten von Leitungen und Kondensatoren Resonanzen und Oberschwingungen Spannungsüberhöhungen bei Kurzschlussabschaltung Das IT-System und der zweite Fehler Der erste Fehler Der zweite Fehler Der erste Isolationsfehler Fehlermöglichkeiten in einem Wechselspannungs-IT-System Bestimmungen und Normentexte zu IT-Systemen Wissenswertes zu IT-Systemen Zur Geschichte des ungeerdeten Stromversorgungsnetzes Zur Geschichte des Schutzleitungssystems und der Isolationsüberwachung Kleine Wechselstromnetze nach Walther Bender Erste Gerätenormen zur Isolationsüberwachung Isolationsüberwachungsgeräte zur Überwachung von Wechselspannungsnetzen nach DIN VDE Isolationsüberwachungsgeräte für Wechselspannungsnetze mit galvanisch verbundenen Gleichstromkreisen oder Gleichspannungsnetze nach DIN VDE Isolationsüberwachungsgeräte nach französischer Norm UTE C /

9 16.5 IT-Systeme und die Isolationsüberwachung in medizinisch genutzten Räumen nach DIN VDE 0107 geschichtlicher Überblick Anhang A Begriffe zur Isolationsüberwachung A.1 Begriffe aus DIN EN (VDE ) A.2 Begriffe der Isolationsüberwachung andere Quellen Anhang B Normenreferenzliste Anhang C Verwendete Abkürzungen Anhang D Normungsarbeit und Normenrecht D.1 Allgemeines D.2 Normenorganisationen D.2.1 CENELEC die europäische Normenorganisation D.2.2 Begriffe und Bezeichnungen im CENELEC D.2.3 Gewichtete Abstimmung D.2.4 Nutzen der europäischen Normung D.2.5 Harmonisierungsdokumente D.2.6 Besondere nationale Bedingungen D.2.7 A-Abweichungen D.3 Normung und Recht D.3.1 Normen in der Rechtsordnung D.3.2 Deregulierung D.3.3 Neues Konzept new Approach D Stand der Technik D Allgemein anerkannte Regeln der Technik D Vermutungswirkung D Urheberrecht D Normen und Patente D Haftungsrelevanz der Normung D CE-Kennzeichnung D Konformitätsbewertungsverfahren D Bedeutung der CE-Kennzeichnung D Inverkehrbringen D Produkthaftung/Produzentenhaftung Stichwortverzeichnis