MERZ - Prüftechnikschulung

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1 MERZ - Prüftechnikschulung MERZ GMBH SCHALTGERÄTE Elektroverteilungen Blechverarbeitung Kernerstraße 15 D Gaildorf

2 Warum Sicherheitstests? Die Nutzung von Elektroenergie in allen Bereichen unseres Lebens ist selbstverständlich. Die Gefahren der Nutzung stehen deshalb oft nicht mehr im Mittelpunkt des Interesses. Der ordnungsgemäßer Zustand der Geräte insbesondere der Schutzmaßnahmen ist die Voraussetzung für den sicheren Betrieb der Geräte und den Schutz von Person Regelmäßige Sicherheitstest garantieren den Schutz von Personen

3 Warum Sicherheitstests? - Elektrische Grenzwerte Schon geringe Isolationsschwächen können zu Leckströmen führen die Menschen und Tiere gefährden oder töten können. Eine einwandfreie Funktion des Schutzleiters und ausreichende Isolation sind daher unerlässlich.

4 Warum Sicherheitstests? - Elektrische Grenzwerte Wirkung von Durchströmungen Stromstärke Auswirkung ab 0,5 ma ab 1,0 ma ab 4,0 ma ab 10 ma ab 30 ma ab ma ab 500 ma Wahrnehmungsgrenze Kribbeln spürbar Schmerzwirkung und Muskelverkrampfung starke Verkrampfung, Loslassschwelle Gesundheitsschäden möglich Herzkammerflimmern möglich Herzstillstand

5 Prüffristen nach BGV A3 (bisher VBG 4) Anlage/Betriebsmittel - ortsveränderliche elektrische Betriebsmittel - Verlängerungsund Geräteanschlussleitungen mit Steckvorrichtungen - Anschlussleitungen mit Stecker - bewegliche Leitungen mit Stecker und Festanschluss Prüffrist, Richt- und Maximalwerte Richtwert 6 Monate, auf Baustellen 3 Monate. Wird bei den Prüfungen eine Fehlerquote < 2 % erreicht, kann die Prüffrist entsprechend verlängert werden. Maximalwerte auf Baustellen, in Fertigungsstätten und Werkstätten oder unter ähnlichen Bedingungen ein Jahr, Art der Prüfung auf ordnungsgemäßen Zustand in Büros oder unter ähnlichen Bedingungen 12 Monate Tabelle 1B: Wiederholungsprüfungen ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel Prüfer Elektrofachkraft, bei Verwendung geeigneter Mess- und Prüfgeräte auch elektrotechnisch unterwiesene Person

6 Zu beachtende Normen beim Prüfen der elektrischen Sicherheit von ortsveränderlichen Geräten DIN VDE (Ausgabe Juni 2008) Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit

7 Prüfablauf für Geräte der Schutzklasse I

8 Prüfablauf für Geräte der Schutzklasse II und III

9 Grundlegende Vorgehensweise beim Prüfen elektrischer Geräte Besichtigen durch Sichtprüfung der Geräte (äußerlich erkennbare Mängel, Kontrolle der elektrischen Verbindungen, usw.) Messen - Prüfen der Schutzleiterverbindung (nur Geräte Schutzklasse I) - Nachweis des Isoliervermögens durch: - Isolationswiderstandsmessung - Schutzleiterstrommessung (Geräte der Schutzklasse I) - Berührungsstrommessung (Geräte der Schutzklasse II) Erproben durch Funktionsprüfung des Gerätes Bewerten der Prüfergebnisse des Prüflings Protokollieren durch Dokumentation der Prüfung durch Prüfprotokoll oder Kennzeichen am Gerät (Aufkleber o.ä.)

10 Einteilung der Schutzklassen Schutzklasse I: Definition: Alle aktiven Teile des Gerätes sind durch die Basisisolierung gegen direktes Berühren geschützt. Durch den Anschluss der berührbaren Teile an den Schutzleiter werden diese in die Schutzmaßnahme bei indirektem Berühren (Fehlerschutz) der Anlage einbezogen. Beispiele: Bügeleisen, Herde, Toaster, Botonmischer, Verlängerungsleitungen Prinzipschaltbild: Kennzeichen:

11 Einteilung der Schutzklassen Schutzklasse II: Definition: Die aktiven Teile des Gerätes sind durch die verstärkte oder doppelte Isolierung gegen direktes Berühren geschützt. Damit ist der Schutz gegen direktes Berühren gesichert. Der Schutz bei indirektem Berühren ist ebenfalls gegeben, da ein Isolationsfehler praktisch unmöglich gemacht wird. Beispiele: viele Kleinhaushaltsgeräte (Haarfön, Mixer), viele handgeführte Elektrowerkzeuge (Bohrmaschine, Handkreissäge) Prinzipschaltbild: Kennzeichen:

12 Einteilung der Schutzklassen Schutzklasse IIl: Definition: Der Schutz gegen gefährliche Körperströme wird durch die geringe Spannung und die sichere Trennung zu anderen Stromkreisen erreicht. Beispiele: - Spielzeuge wie Trafo für Autorennbahn oder Modelleisenbahn, - Werkzeuge zum Einsatz im Kesselbau Kennzeichen:

13 Begriff Sichtprüfung: Die Besichtigung des Geräts erfolgt, um äußerlich erkennbare Mängel und wenn möglich, die Eignung für seinen Einsatzort sowie die Schutzmaßnahme festzustellen.(in der Norm nachfolgend so aufgeführt) Schäden an den Anschlussleitungen; Schäden an Isolierungen; Bestimmungsgemäße Auswahl und Anwendung von Leitungen und Stecker; Zustand des Netzsteckers, der Anschlussklemmen und -adern; Mängel am Biegeschutz oder den Zugentlastungen der Anschlussleitungen; Zustand der Befestigungen, Leitungshalterungen, der dem Benutzer zugänglichen Sicherungshalter usw.; Schäden am Gehäuse und den Schutzabdeckungen; Anzeichen einer Überlastung oder einer unsachgemäßen Anwendung/Bedienung; Anzeichen unzulässiger Eingriffe oder Veränderungen; die Sicherheit unzulässig beeinträchtigende Verschmutzung, Korrosion oder Alterung; Verschmutzungen, Verstopfungen von der Kühlung dienenden Öffnungen; Vorhandensein der Luftfilter; Dichtigkeit von Behältern für Wasser, Luft oder anderer Medien, Zustand von Überdruckventilen; Bedienbarkeit von Schaltern, Steuereinrichtungen, Einstellvorrichtungen usw.; Lesbarkeit aller der Sicherheit dienenden Aufschriften oder Symbole, der Bemessungsdaten und Stellungsanzeigen.

14 Begriff Sichtprüfung: Die Besichtigung des Geräts erfolgt, um äußerlich erkennbare Mängel und wenn möglich, die Eignung für seinen Einsatzort sowie die Schutzmaßnahme festzustellen. mindestens 95% aller möglichen Fehler werden hier schon entdeckt

15 Beispiel Sichtprüfung:

16 Beispiel Sichtprüfung: Selbstgebautes Betriebsmittel hier: Rasentrimmer An der Bohrmaschine wurde der Motor und das Getriebe ausgebaut, so dass sie nur als Griff und Schalter dient. Als Motor dient ein Winkelschleifer, der ein als Messer dienendes Blech antreibt.

17 Beispiel Sichtprüfung: Und hier mein absoluter Favorit: Der universal Stecker für 230V und 400V

18 Begriffe Schutzleiterwiderstand ist der Widerstand zwischen dem Schutzkontaktanschluss (Stecker oder Klemme) und den berührbaren Metallteilen des Gehäuses. Hinweise: Da der Schutzleiter mit allen berührbaren, leitfähigen Teilen verbunden werden muss, kann ein Gerät an verschiedenen Messpunkten unterschiedliche Schutzleiterwiderstände aufweisen. Es können deshalb an einem Gerät mehrere Messungen notwendig sein. Bei der Prüfung zur Dokumentation dann immer den größten Wert für den Schutzleiterwiderstand dokumentieren.

19 Messung des Schutzleiterwiderstandes (nur Geräte der Schutzklasse I) Messspannung 4 bis 24V AC oder DC Messstrom > 0,2 A L1 Prüfleitung mit Greifklemme G N mw PE Prüfling, 1 phasig Hinweis: Jedes leitende berührbare Teil, dass Verbindung zum Schutzleiter hat bzw. haben muss, muss durch die Messung erfasst werden Es können je nach Konstruktion mehrere Messungen erforderlich sein

20 Messung des Schutzleiterwiderstandes (Was ist den 4-Leiter Technik)

21 Messung des Schutzleiterwiderstandes - Grenzwerte bisher Grenzwert für den Schutzleiterwiderstand für... 0,3 W Geräte mit Anschlussleitungen bis 5 m zuzüglich 0,1 W je weitere 7,5 m Anschlussleitung Maximalwert 1,0 W

22 Messung des Schutzleiterwiderstandes - Grenzwerte nach neuer Norm - Leitfähigkeit von Cu = 57 Leiterwiderstand = Leiterlänge / (Leitfähigkeit * Querschnitt) 1. Herleitung Leiterquerschnitt Grenzwert bei 1,5mm² in Ohm Querschnitt mm² PE Leiter in m 1,5 2, ,3 0,0585 0,0351 0,0219 0,0146 0,0088 0,0055 0,0035 0, ,5 0,4 0,1462 0,0877 0,0548 0,0365 0,0219 0,0137 0,0088 0, ,5 0,2339 0,1404 0,0877 0,0585 0,0351 0,0219 0,0140 0, ,5 0,6 0,3216 0,1930 0,1206 0,0804 0,0482 0,0302 0,0193 0, ,7 0,4094 0,2456 0,1535 0,1023 0,0614 0,0384 0,0246 0, ,5 0,8 0,4971 0,2982 0,1864 0,1243 0,0746 0,0466 0,0298 0, ,9 0,5848 0,3509 0,2193 0,1462 0,0877 0,0548 0,0351 0,0251 Kontaktierungswiderstand= Grenzwert - errechneter Leiterwiderstand 0,3 0, , Herleitung Leiterquerschnitt + Korrekturfaktor Kontaktierung Grenzwert bei 1,5mm² in Ohm Querschnitt mm² / errechnete Widerstandswerte in Ohm PE Leiter in m 1,5 2, ,3 0,300 0,277 0,263 0,256 0,250 0,247 0,245 0,244 12,5 0,4 0,388 0,329 0,296 0,278 0,263 0,255 0,250 0, ,5 0,475 0,382 0,329 0,300 0,277 0,263 0,256 0,252 27,5 0,6 0,563 0,435 0,362 0,322 0,290 0,272 0,261 0, ,7 0,651 0,487 0,395 0,344 0,303 0,280 0,266 0,259 42,5 0,8 0,739 0,540 0,428 0,366 0,316 0,288 0,271 0, ,9 0,826 0,592 0,461 0,388 0,329 0,296 0,277 0,267 Irrtümer und Fehler vorbehalten.

23 Begriffe Isolationswiderstand ist der Widerstand zwischen den aktiven Leitern (L1-L3, N) und Erde bzw. dem Schutzleiter oder berührbare, leitfähige Teile. Hinweise: Der Isolationswiderstand wird verursacht durch die endliche Isolationsfähigkeit der Isolierungen, Luftstrecken und verschmutzte Kriechstrecken. Bei der Messung müssen alle aktiven Teile des Geräte erfasst werden. alle Schalter, Thermostate usw. müssen geschlossen sein Bei der Messung wird das Gerät mit einer Prüfspannung von ca. 500 V / DC beaufschlagt. Geräte mit empfindlichen elektronischen Komponenten können zerstört werden.

24 Messung des Isolationswiderstandes Geräte der Schutzklasse I

25 Messung des Isolationswiderstandes Geräte der Schutzklasse II und III Hinweis: Vorsicht, die Messspannung von 500V / DC kann elektronische Komponenten zerstören. nicht immer möglich, dann nur Messung Schutzleiter- bzw. Berührungsstromes

26 Messung des Isolationswiderstandes - Grenzwerte Grenzwerte für den Isolationswiderstand 0,3 MW für... Geräte Schutzklasse I mit eingeschalteten Heizelementen 1,0 MW 2,0 MW 0,25 MW alle übrigen Geräte Schutzklasse I Geräte Schutzklasse II und berührbare Teile an Geräten der Schutzklasse I die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind Geräte Schutzklasse III Praxistipp: Bei intakten Geräten ist der Isolationswiderstand quasi unendlich.

27 Begriffe Ableit- oder Fehlerstrom Der Ableit- oder Fehlerstrom ist der Strom, der über den Isolationswiderstand der Geräte fließt und zur Gefahr für Personen werden kann. Hinweis: Wichtige Größe für die Bewertung der Sicherheit eines elektrischen Gerätes. Schutzklasse I Schutzleiterstrom Schutzklasse II Berührungsstrom Körperwiderstand ca. 1-4 kohm fließt über den Schutzleiter zur Erde ab fließt bei Berührung und zu großem Schutzleiterwiderstand über den Körper Personengefährdung!! fließt bei Berührung des Gerätes über den Körper Personengefährdung!!

28 Messung des Schutzleiterstromes - Verfahren Ersatzableitstrommessung für Geräte der Schutzklasse I Messspannung 25 bis 250V AC Meiste Messgeräte 42V

29 Messung des Schutzleiterstromes

30 Messung des Schutzleiterstromes - Grenzwerte für Geräte der Schutzklasse I Schutzleiterstrom muss immer kleiner 3,5 ma sein Ausnahmen: Geräte mit Heizelementen, Gesamtanschlussleistung > 3,5 kw: 1,0 ma/kw Heizleistung Für fest angeschlossene Geräte und Geräte mit Anschlüssen nach IEC (CEE - Steckvorrichtungen) können besondere Installationsbedingungen und abweichende Grenzwerte gelten. Geräte mit gemäß Gerätenorm zulässigen Ableitströmen > 3,5mA, die mit besonderer Schutzleiterverbindung und dem Warnhinweis Hoher Ableitstrom! Vor Netzanschluss Schutzleiterverbindung herstellen versehen sind

31 Messung des Berührungsstromes - Verfahren Differenzstrommessung für Geräte der Schutzklasse II / III Hinweis: Als Messspannung wir die Netzspannung verwendet. Vorsicht, das Gerät geht in Funktion.

32 Messung des Berührungsstromes - Grenzwert für Geräte der Schutzklasse II / III Berührungsstrom muss immer kleiner 0,5 ma sein

33 Dokumentation der Prüfungen Prüfmarke auf dem Gerät (Vorteil: Prüfstatus für jeden Benutzer ersichtlich) Prüfprotokoll und Prüfbuch (kann Forderung der BG sein und ist zur rechtlichen Absicherung empfehlenswert) Prüfdatenbank z.b. e-manager