EMVinder Gebäudeinstallation

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1 / A-' Obering Dipl.-Ing. Manfred Grapentin EMVinder Gebäudeinstallation Verlag Technik Berlin

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung, 13 Zur Arbeit mit dem Buch 14 2 Was ist EMV und welche rechtlichen Grundlagen gibt es? 15 Frage 2.1 Was heißt EMV? 15 Frage 2.2 Woher kommen Elektromagnetische Störungen? 17 Frage 2.3 Welche Bestimmungen regeln die EMV in der Europäische Union? 18 Frage 2.4 Welche gesetzlichen Bestimmungen regeln die EMV in Deutschland? 19 Frage 2.5 Gab es in Deutschland schon immer EMV-Bestimmungen? 19 Frage 2.6 Was sind Schutzanforderungen im Sinne des EMVG? 20 Frage 2.7 Wie werden die EMV-Schutzanforderungen erfüllt? 20 Frage 2.8 Welche EM-Voraussetzungen müssen elektrische Geräte erfüllen, damit sie in der Gebäudeinstallation eingesetzt werden dürfen? 21 Frage 2.9 Was heißt Inverkehrbringen nach EMVG? 21 Frage 2.10 Welchen Inhalt hat eine EG-Konformitätserklärung? 22 Frage 2.11 Was muss eine Gebrauchsanweisung für ein Gerät bezüglich der EMV enthalten und welche Bedeutung haben die Anweisungen für den Installateur? 23 Frage 2.12 Gilt das EMVG auch für elektrische Anlagen? 23 Frage 2.13 Welche Geräte benötigen eine CE-Kennzeichnung nach EMVG? 25 Frage 2.14 Welche Besonderheiten sind bei Systemen zu beachten? 26 Frage 2.15 Gibt es einen Zusammenhang zwischen EMV-Schutzanforderung" nach EMVG und ordnungsgemäßem Zustand" nach BGV A2? 26 Frage 2.16 Was ist eine EMV-fachkundige Person? 27 3 Übertragung von EM-Störungen in der Gebäudeinstallation 28 Frage 3.1 Was versteht man in der EMV unter Störquelle und Störsenke? 28 Frage 3.2 Wie werden Störungen in der Gebäudeinstallation übertragen? 30 Frage 3.3 Was ist galvanische Kopplung? 30 Frage 3.4 Was ist induktive Kopplung? 31 Frage 3.5 Was ist kapazitive Kopplung? 32 Frage 3.6 Welche Störungen werden durch elektromagnetische Strahlung übertragen? 33

3 4 Sicherstellung der Elektromagnetischen Verträglichkeit 34 Frage 4.1 Welche Möglichkeiten gibt es zur Herstellung der EMV? 34 Frage 4.2 Wie genau muss die Sicherheit vor EM-Störungen nachgewiesen sein? 35 5 EM-Störungen in der Gebäudeinstallation 37 Frage 5.1 Frage 5.2 Frage 5.3 Frage 5.4 Wer stört wen in der Gebäudeinstallation? Was muss zur Sicherstellung der EMV bei der Planung und Errichtung von Gebäuden und deren Ausrüstung koordiniert werden? Mit welchen Arten von EM-Einflüssen muss in der Gebäudeinstallation gerechnet werden? Was sind EMV-Umgebungsklassen? Netzrückwirkungen 43 Frage 6.1 Was versteht man unter Netzrückwirkungen und welche Störeinflüsse gehören zu den Netzrückwirkungen? Oberschwingungen 45 Frage Was sind Oberschwingungen? 45 Frage Wie entstehen Oberschwingungen in der Netzspannung? 50 Frage Was sind die quantitativen Merkmale von Oberschwingungen? 53 Frage Was ist das Störpotential bei Oberschwingungen? 54 Frage Wie groß dürfen die Störpegel der Oberschwingungen sein? 66 Frage Wie kann man die Oberschwingungssituation in elektrischen Netzen beherrschen? Zwischenharmonische 78 Frage Was sind Zwischenharmonische? 78 Frage Was ist das Störpotential bei Zwischenharmonischen Spannungen? 79 Frage Wie groß dürfen Zwischenharmonische Spannungen sein und wie können zwischenharmonische Spannungen verhindert werden? Abweichungen von der Netzfrequenz 81 Frage Frage Um wieviel Prozent darf die Frequenz der Netzspannung vom Nennwert abweichen? 81 Wie kann man elektronische Betriebsmittel gegen unzulässige Frequenzabweichungen schützen? Spannungsänderungen bzw. -Schwankungen 83 Frage Was versteht man unter Spannungsänderungen? 83 Frage Wie groß dürfen Spannungsänderungen im Netz sein? 84 8

4 6.5 Flicker in der Netzspannung 85 Frage Frage Frage Frage Frage Frage Frage Frage Frage Frage Frage Was sind Flicker in der Netzspannung? 85 Wie stark dürfen Flicker in der Netzspannung sein? 85 Welche Abhilfemaßnahmen gibt es bei Flickern? 87 Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen 88 Was sind Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen in der Netzspannung? 88 Wie kann man sich gegen Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen in der Netzspannung schützen? 90 Spannungsunsymmetrie 91 Was versteht man unter Spannungsunsymmetrie? 91 Wie groß darf die Unsymmetrie in der Netzspannung sein und wie kann abgeholfen werden? 92 Netzsignalübertragung 93 Was steht man unter Netzsignalübertragungen? 93 Netzfrequente Überspannungen 93 Mit welchen Arten von Überspannung muss in der Gebäudeinstallation gerechnet werden? 93 Wie entstehen netzfrequente Überspannungen? 94 Wie können netzfrequente Überspannungen verhindert werden? 95 7 Ausgleichsströme 96 Frage 7.1 Was ist das Störpotential bei Ausgleichsströmen? 96 Frage 7.2 Wie entstehen Ausgleichsströme? 97 Frage 7.3 Welchen Einfluss hat das Netzsystem der elektrischen Versorgungsanlage auf die Ausbildung von Ausgleichsströmen? 103 Frage 7.4 Wo findet man in den Gebäuden die Ausgleichsströme? 104 Frage 7.5 Wie muss ein Potentialausgleich aus EMV-Sicht gestaltet werden? 105 Frage 7.6 Welche Abhilfemaßnahmen gibt es bei Ausgleichsströmen? Blitzeinflüsse 121 Frage 8.1 Frage 8.2 Frage 8.3 Frage 8.4 Wie wirken sich Blitzentladungen auf die Gebäudeinstallation aus? 121 Welche Gebäude benötigen einen Blitzschutz und was versteht man unter einer Blitzschutzklasse P"? 122 Wozu wird in einem Gebäude die Blitzschutzzone LPZ" benötigt? 123 Wie können durch Blitzeinwirkungen entstehende Störungen begrenzt bzw. verhindert werden? 125

5 9 Transiente Überspannungen 132 Frage 9.1 Frage 9.2 Frage 9.3 Frage 9.4 Frage 9.5 Frage 9.6 Frage 9.7 Aus welchen Quellen muss in der Gebäudeinstallation mit transienten Überspannungen gerechnet werden? 132 Wie häufig und in welcher Größenordnung treten transiente Überspannungen auf? 134 Was muss beim Einsatz elektrischer Betriebsmittel aus der Sicht der Störgröße transiente Überspannungen" beachtet werden? 135 Welche Schutzzonen sollten aus der Sicht einer Überspannungsgefährdung in einem Gebäude vorgesehen werden? 136 Was muss beim Einsatz von Überspannungsschutzeinrichtungen gegen transiente Überspannungen beachtet werden? 138 Wie muss ein abgestufter Überspannungsschutz in einem TN-System aufgebaut werden? 140 Wie muss ein abgestufter Überspannungsschutz in einem TT-System aufgebaut werden? Elektromagnetische Felder Niederfrequente elektrische und magnetische Felder 145 Frage Frage Wo muss mit niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern gerechnet werden? 146 Welche EM-Störungen gehen von niederfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern aus? Hochfrequente elektromagnetische Felder 156 Frage Frage Wo muss mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (elektromagnetischer Störstrahlung) gerechnet werden? 156 Welche EM-Störungen gehen von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern aus? Schutz vor elektrischen und magnetischen Feldern 159 Frage Frage Frage Welches Niveau muss der Schutz von Personen gegen elektromagnetische Felder haben? 159 Wie kann man Anlagen und Geräte primär vor Störungen aus elektrischen und magnetischen Feldern schützen? 161 Welche sekundären Maßnahmen sind zum Schutz vor Störungen aus elektrischen und magnetischen Feldern möglich? Prüfungen der EMV-Schutzanforderungen EMV-Prüferfordernis 169 Frage Gibt es ein Prüferfordernis für die EMV elektrischer Anlagen? 169 Frage Nach welchen Bestimmungen müssen die EMV-Schutzanforderungen an elektrischen Gebäudeausrüstungen geprüft werden?

6 11.2 Prüfzeitpunkte, Prüfumfänge und Prüfinhalte 172 Frage Welche EMV-Prüfungen sind an elektrischen Anlagen, Einrichtungen und Netzen erforderlich? 172 Frage Welche EMV-Sachverhalte sollten bei der Planung geprüft werden? 172 Frage Welche EMV-Prüfungen sind an der elektrischen Installation von Gebäuden nach ihrer Fertigstellung durchzuführen? 179 Frage Wann und wo sind EMV-Messungen notwendig? 180 Frage Wozu wird ein Messkonzept benötigt und welchen Inhalt sollte es haben? 182 Frage Wie wird der Gesamtstörpegel in der Netzspannung gemessen? 182 Frage Welche EMV-Messungen sind zur Bewertung der Ausgleichsströme notwendig? 189 Frage Wie werden transiente Überspannungen gemessen? 191 Frage Wie werden elektromagnetische Störfelder gemessen? 191 Frage Welche EMV-Prüfungen sind wiederkehrend an der elektrischen Installation in Gebäuden durchzuführen? Dokumentation der EMV-Prüfung 194 Frage Frage Frage Welche Aussagen sollte ein EMV-Prüfbericht zur Planungsprüfung beinhalten? 194 Wird für die Prüfung der Gebäudeinstallationen ein eigenständiger EMV-Prüfbericht benötigt? 195 Welche Aussagen sollte ein EMV-Prüfbericht zur Messung von EM-Störgrößen in der Gebäudeinstallation beinhalten? Untersuchung und Beseitigung von EM-Störungen in der Gebäudeinstallation 197 Frage 12.1 Frage 12.2 Wie werden EMV-Probleme in der Gebäudeinstallation erfolgreich untersucht? 197 Ist nach einer EMV-Sanierung der Gebäudeinstallation eine EMV-Prüfung erforderlich? 203 A Anhang 204 A.1 Fachausdrücke und ihre Definitionen 204 A.2 Messdiagramme 209 Literaturverzeichnis 219 Register