Abschnitt 3.5 - 3.5 Messen
Durch Messen wird festgestellt, ob die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag sichergestellt ist. Dabei ist zu überprüfen, ob die festgelegten Grenzwerte eingehalten werden.
 Bei der Bewertung der Messergebnisse ist zu bedenken, dass die üblichen Messwerte um ein Vielfaches günstiger liegen als die in den Normen festgelegten Grenzwerte. Bei Prüflingen, deren Messwerte in der Nähe des Grenzwertes liegen, ist der Grund für die Abweichung vom "Üblichkeitswert" festzustellen. Beispiele:
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Ein Messwert ist immer auf die jeweilige Gesamtkonfiguration des zu prüfenden Gerätes am Aufstellungsort zu beziehen. Beispielsweise können Datenleitungen, Antennenleitungen, Messfühler, Abschirmungen angeschlossen sein und damit das Messergebnis beeinflussen.
Gleichermaßen können durch Messungen auch Störungen verursacht werden; ebenso können Prüfströme, die über Abschirmungen fließen, Dateninformationen beeinflussen. Die Messungen an den Arbeitsmitteln sind je nach Schutzklasse (Schutzmaßnahmen in Verbindung mit speisendem Netz) unterschiedlich durchzuführen. Im Abschnitt 3.2 sind Bedeutung und Merkmale der drei Schutzklassen erklärt.
Zur Prüfung sind geeignete Prüf- oder Messgeräte auszuwählen und einzusetzen. Diese müssen den Normenreihen VDE 0404, VDE 0411 bzw. VDE 0413 entsprechen (siehe auch Abschnitt 5).
Für ein einwandfreies Ergebnis der gesamten Prüfung hat die Prüfperson sich unbedingt mit den Eigenheiten des eingesetzten Prüfgerätes vertraut zu machen. Hierzu gehört vor allem, die zugehörigen Herstellerhinweise zu kennen und zu beachten.
3.5.1 Messen des Schutzleiterwiderstandes
Diese Messung soll den niederohmigen Durchgang des Schutzleiters nachweisen. An Arbeitsmitteln der Schutzklasse I wird der Schutzleiterwiderstand zwischen dem Schutzkontakt des Steckers und den berührbaren leitfähigen Teilen, die zu Schutzzwecken mit dem Schutzleiter verbunden sind, gemessen. Der Prüfstrom muss mindestens 200 mA betragen. Manche Prüfgeräte können zusätzlich einen Prüfstrom von 10 A zur Verfügung stellen. Es obliegt der Prüfperson zu entscheiden, welcher Prüfstrom sinnvoll angewendet wird.
Falls die Messung mit einer Prüfgleichspannung erfolgt, ist entsprechend den Angaben des Prüfgeräteherstellers die Messspannung umzupolen. Bei korrodierten Kontakten können sich Übergangswiderstände bilden, die in einer Stromflussrichtung leitend in der anderen jedoch hochohmig sind. Die Schutzleiterwiderstandsmessung muss in beiden Stromrichtungen erfolgen, um dieses als "Diodeneffekt bezeichnete Phänomen feststellen zu können". Während der Messung ist die Leitung in Abschnitten über ihre ganze Länge zu bewegen, besonders an den Leitungseinführungen. Der Prüfstrom muss als Dauerstrom über eine hinreichend lange Zeit fließen. Dabei muss die Anzeige des Prüfgerätes beobachtet werden.
Auch ein nur kurzzeitig vom Prüfgerät angezeigter hoher Schutzleiterwiderstand weist auf eine Unterbrechung des Schutzleiters oder eine Störung in einer Schutzleiterbahn hin.
Der Schutzleiterwiderstand ist von der Leitungslänge und dem Leiterquerschnitt abhängig. Es gelten daher die Grenzwerte der Tabelle 3.2 in Abschnitt 3.3.
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zeigt die Messung der PE-Verbindung an einem Prüfling der SK I zwischen dem PE der Netzanschluss-Steckvorrichtung und dem Gehäuse.
Insbesondere Arbeitsmittel der Datenverarbeitung oder der Kommunikationstechnik können aus betrieblichen Gründen häufig nicht vom Netz getrennt werden. Nach Möglichkeit ist eine eingeschränkte Prüfung durchzuführen, z. B. Schutzleiter-Widerstandsmessung nach Abbildung 3.6.
zeigt die Messung der PE-Verbindung an einem Prüfling der SK I, welcher mit dem Netz verbunden ist, zwischen dem Schutzleitersystem der Anlage (Steckdosen-PE) und dem Gehäuse des Prüflings.
Eventuell kann in einer fehlerbehafteten Anlage/einem fehlerbehafteten Betriebsmittel der Prüfstrom von z. B. 200 mA zwischen N und PE fließen und damit eine vorgeschaltete RCD mit einem Bemessungsdifferenzstrom von 30 mA auslösen.
3.5.2 Messen des Isolationswiderstandes
Durch die Isolationswiderstandsmessung mit einer Gleichspannung soll der ordnungsgemäße Zustand der Isolierungen nachgewiesen werden. Die Messung erfolgt zwischen den kurzgeschlossenen aktiven Teilen (L1, L2, L3, N) und allen leitfähigen berührbaren Teilen,
die mit dem Schutzleiter verbunden sind und
die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind.
| Stark verschmutzte Arbeitsmittel sind vor der Messung zu reinigen. Durch leitfähige Ablagerungen, z. B. Abrieb von den Kohlebürsten und ggf. Feuchtigkeit, kann es aufgrund der angelegten Prüfspannung zu einem Stromfluss "über die Verschmutzung" kommen. Dies wird als Verschlechterung des Isolationswiderstandes angezeigt. In Ausnahmefällen kann dieser Strom in Geräten mit vorgeschädigten oder empfindlichen Bauteilen einen Schaden verursachen. Das kann jedoch kein Grund sein, auf eine Isolationswiderstandsmessung zu verzichten. Eine Verschlechterung des Isoliervermögens sollte frühzeitig erkannt werden, um möglichen Personenschäden und Brandgefahren rechtzeitig vorzubeugen. Auch Stellen mit möglichen Ablagerungen (Gehäuseöffnungen, Kühlöffnungen, -schlitze, Gehäusenahtstellen) sollten mit der Prüfsonde/-spitze abgetastet werden. Isolationsfehler können sich auch durch Alterung, Feuchtigkeit oder Montagefehler ergeben, weshalb auch berührbare Gehäuseschrauben im Rahmen der Isolationswiderstandsmessung überprüft werden sollten. |
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Vor der Messung ist außerdem darauf zu achten, dass Schalter, Regler und ähnliche Einrichtungen geschlossen sind, um möglichst alle durch Netzspannung beanspruchten Isolierungen zu erfassen.
Der Isolationswiderstand wird wie in den Bildern dargestellt gemessen:
Arbeitsmittel der Schutzklasse I (allgemein)
Arbeitsmittel der Schutzklasse I mit Überspannungsableitern
Arbeitsmittel der Schutzklasse I mit Verschmutzung und sensiblen Bauteilen, z. B. Mikroprozessor (µP)
Arbeitsmittel der SK II Berührbare leitfähige Teile, z. B. Gehäuseschrauben, sind mit Sonde zu prüfen.
Der Wert der Messspannung der Messeinrichtung muss mindestens der Bemessungsspannung des zu prüfenden Gerätes gegen Erde entsprechen, darf aber nicht weniger als DC 500 V betragen. Der Messstrom muss bei den Grenzwerten nach Tabelle 3.4 mindestens 1 mA betragen. Das bedeutet, dass bei einem Widerstand < 500 kΩ die Messspannung unter DC 500 V absinken kann. Bei der Prüfung von Geräten, die mit Überspannungsableitern ausgestattet sind oder beim Messen an aktiven Teilen, die Kleinspannung führen (SELV-, PELV-Geräte), darf der Wert der Messspannung DC 250 V betragen.
Sind zwischen den aktiven Leitern und dem Schutzleiter Schutzimpedanzen geschaltet, so gilt der Widerstandswert gemäß Herstellerangabe.
Tabelle 3.4:
Der Isolationswiderstand darf die folgenden Grenzwerte nicht unterschreiten:
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|---|---|
| Arbeitsmittel der SK I (zwischen aktiven Teilen und PE sowie den damit verbundenen berührbaren leitfähigen Teilen) | 1,00 MΩ |
| Arbeitsmittel der SK I mit Heizelementen | 0,30 MΩ * |
| Arbeitsmittel der SK I + II (zwischen aktiven Teilen und nicht mit PE verbundenen berührbaren leitfähigen Teilen) | 2,00 MΩ |
| Arbeitsmittel der SK I + II mit berührbaren Ausgangskreisen zwischen Eingangs- und Ausgangsstromkreis | 2,00 MΩ |
| Arbeitsmittel der SK I + II Ausgangskreis, z. B. Transformator mit sicherer Trennung gegen berührbare leitfähige Teile | 2,00 MΩ |
| Aktive Teile der Schutzmaßnahme SELV oder PELV gegen berührbare leitfähige Teile (Messspannung darf auf DC 250 V reduziert sein) | 0,25 MΩ |
Wird bei Arbeitsmitteln der Schutzklasse I mit Heizelementen und einer Gesamtleistung über 3,5 kW der geforderte Isolationswiderstand von 0,3 MOhm nicht erreicht, gilt unter der Voraussetzung, dass die Messverfahren nach den Absätzen 3.5.6 bzw. 3.5.7 angewendet werden, das Arbeitsmittel dann dennoch als einwandfrei, wenn der Grenzwert des Schutzleiterstroms (siehe Abschnitt 3.5.4) eingehalten wird. | |
Werden nicht alle Netzstromkreise von der Prüfspannung erfasst, z. B. hinter netzspannungsabhängigen Schaltgeräten, müssen die Messungen für den
Schutzleiterstrom
Berührungsstrom
mit dem direkten Messverfahren oder nach Abschnitt 3.5.6 durchgeführt werden.
Das Ersatz-Ableitstrommessverfahren ist in diesem Fall nicht zulässig, siehe Abschnitt 3.5.7.
3.5.3 Grundlagen zum Messen des Schutzleiter- und des Berührungsstromes
Diese Messungen dienen dem Nachweis des ordnungsgemäßen Zustands der Isolierungen und Beschaltungen. Während der Isolationswiderstandsmessung mit einer Prüfgleichspannung können nicht alle möglichen Defekte aufgedeckt werden, z. B. an Entstörfiltern, Filterkomponenten. Diese können durch Messungen mit einer Prüfwechselspannung ermittelt werden.
Die Schutzleiter- und die Berührungsstrommessungen können nach verschiedenen Messverfahren durchgeführt werden:
- a.
direktes Messverfahren (wird bei der Schutzleiterstrom- und der Berührungsstrommessung bezogen auf die Messpfade unterschiedlich angewendet),
- b.
Differenzstrommessverfahren, siehe Abschnitt 3.5.6,
- c.
Ersatz-Ableitstrommessverfahren, siehe Abschnitt 3.5.7.
Bei den Messungen ist darauf zu achten, dass Schalter und ähnliche Einrichtungen geschlossen sind, um möglichst alle durch Netzspannung beanspruchten Isolierungen und elektrischen Bauteile zu erfassen.
| Bei der Anwendung der Messverfahren a. und b. wird der Prüfling in Betrieb genommen. Die sich hieraus ergebenden weiteren Gefährdungen sind bei Durchführung der Prüfung zu beachten, z. B. Anlauf von Winkelschleifern, Strahlung von Leuchtmitteln, Wärmeentwicklung bei Lötkolben.
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Die Messungen sind in allen möglichen Schalterstellungen durchzuführen. Ist das Gerät mit einem ungepolten Netzstecker ausgerüstet, sind die Messungen in beiden Steckpositionen des Netzsteckers durchzuführen. Als Messwert gilt der größere der beiden gemessenen Werte.
Besonderheiten bei diesen Messverfahren
Arbeitsmittel mit integrierten Frequenzumrichtern (FU), wie z. B. Geräte mit Schaltnetzteil oder Invertertechnik, rufen zumeist Ströme mit höherer Frequenz als die Netzfrequenz hervor. Zur normgerechten Bewertung der abgeleiteten Ströme ist ein geeignetes Messverfahren, wie in Abschnitt 7.4 erläutert, anzuwenden.
Achtung bei Versorgung der Prüfgeräte aus einem IT-System! Nicht alle Messungen, wie Schutzleiter- und Berührungsstrom, sind sinnvoll durchführbar. Nur wenige Prüfgeräte erkennen den fehlenden oder falschen Erdbezug.
Mögliche Abhilfe: Durch einen Transformator mit Trenneigenschaft, der primär aus dem IT-System gespeist wird, kann sekundärseitig ein TN-System gebildet werden.
Bei der Messung nach c), die nicht mit Netzspannung (passiv), sondern mit einer Prüfwechselspannung durchgeführt wird, ist das Umpolen nicht erforderlich.
| Gegenüberstellung der Ableitstrommessung und der Isolationswiderstandsmessung Ableitstrommessung und Isolationswiderstandsmessung ergänzen sich bei der Beurteilung des Isoliervermögens eines Gerätes. Die Isolationswiderstandsmessung mit einer hohen Gleichspannung zeigt Veränderungen durch leitfähige Ablagerungen an Luft- und Kriechstrecken sehr präzise auf. Die Ableitstrommessungen unter Betriebsbedingungen, in der Regel mit Wechselstrom, zeigen typischerweise Ableitströme auf, die durch Wechselstromwiderstände in Verbindung mit ohmschen Isolationsfehlern gegen Erde hervorgerufen werden, z. B. durch Filterkomponenten zur Entstörung, die sich aus Induktivitäten und Kapazitäten zusammensetzen. Stellt die Prüfperson bei der Messung einen Ableitstrom fest, so muss dies noch nicht unbedingt ein Hinweis auf einen Fehler darstellen. Hierzu müsste bekannt sein, in welcher Höhe der Ableitstrom bei dem vorliegenden Gerät als "normal" (gerätespezifisch) zu betrachten ist. Beispiel: Bei einer Spannung von AC 230 V gegen Erde entspricht ein "schlechter" Isolationswiderstand von 1 MΩ einem Ableitstrom von 0,23 mA. Ein "üblicher" Schutzleiterstrom liegt bei Messwerten zwischen 0,5 mA und 2,0 mA. Wird zu einem Ableitstrom von 1 mA der Fehlerstrom aus dem genannten Beispiel addiert, ergibt sich ein Messwert von 1,23 mA.
Deutlicher abweichend wären die Ergebnisse bei dem Vergleich von Isolationswiderstandsmesswerten von 300 MΩ und höher, die bei intakten elektrischen Geräten üblich sind. Wenn entsprechend diesem Beispiel ein Ergebnis von nur 1 MΩ festgestellt wird, erkennt die Prüfperson deutlich, dass dieses Gerät erheblich schlechtere Werte aufweist und umgehend näher überprüft werden muss. Die Messung des Ableitstroms lässt also eine Verschlechterung des Isoliervermögens nicht hinreichend erkennen. Obwohl der gemessene Ableitstrom deutlich unterhalb des Grenzwertes bleibt, weicht er aber vom "üblichen Wert" des Prüflings ab. Die Prüfperson hat hier nur die Möglichkeit, auf die Messwerte der vorangegangenen Prüfungen zurückzugreifen. Herstellerangaben sind oftmals nicht verfügbar. Daraus wird ersichtlich, dass sowohl die Ableitstrommessung als auch die Messung des Isolationswiderstandes gleichermaßen erforderlich sind und sich in der Aussagekraft ergänzen. Bei erkannter Verschlechterung der Messwerte wird eine erfahrene Prüfperson reagieren und die Ursache suchen sowie gegebenenfalls die Prüffrist verkürzen. Eine rechtzeitige Reparatur kann verhindern, dass der Isolationswiderstand sich so weit verschlechtert, dass das Gerät nicht mehr ausreichend sicher ist. |
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3.5.4 Messen des Schutzleiterstromes
Mit dieser Messung wird ein durch den Schutzleiter abfließender Strom ermittelt. Diese Messung erfolgt nur an Geräten mit Schutzleiterverbindung.
Sie kann entfallen an Arbeitsmittel, bei denen keine elektrischen Bauteile zwischen die aktiven Teile und dem Schutzleiter geschaltet sind, z. B. Verlängerungsleitungen, abnehmbare Geräteanschlussleitungen oder mobile Steckdosenverteiler.
Der Schutzleiterstrom darf 3,5 mA nicht übersteigen, mit folgenden Ausnahmen:
Bei Geräten mit Heizelementen und einer Gesamtanschlussleistung größer als 3,5 kW darf der Schutzleiterstrom 1 mA/kW Heizleistung betragen, insgesamt aber nicht größer als 10 mA sein.
Bei fest angeschlossenen Geräten oder bei Geräten mit CEE-Steckvorrichtungen können besondere Installationsbedingungen und dadurch abweichende Werte für den Ableitstrom gelten.
Weiterhin können Veränderungen an kapazitiven Ableitungen, z. B. Filterkomponenten zu Entstörung, festgestellt werden. Das ist jedoch nur möglich, wenn gerätespezifische Werte aus der Historie, z. B. aus der Erstprüfung oder über Herstellerangaben verfügbar sind.
Folgende Messverfahren sind möglich:
- a.
Direkte Schutzleiterstrommessung
Für die Schutzleiterstrommessung wird diese Methode in der Praxis selten angewendet und ist aus sicherheits- und messtechnischen Gründen nicht zu empfehlen.
Das Messen des Schutzleiterstroms im direkten Messverfahren erfolgt mit einem Milliamperemeter zwischen dem Schutzleiteranschluss und den mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen des Prüflings, während das Gerät mit Netzspannung in seinen typischen Funktionen betrieben wird (Abb. 3.11). Der Prüfling ist isoliert aufzustellen, um eine Parallelableitung und eine Spannungsverschleppung zu verhindern, die das Messergebnis verfälschen.
Vorzugsweise sollte ein Messgerät gemäß VDE 0404 benutzt werden.
Bei Geräten, bei denen es während der Messung zu einem hohen Schutzleiterstrom kommt, könnte die Sicherung im Messgerät auslösen und damit den PE unterbrechen. Als Folge läge dann am Gehäuse eine berührungsgefährliche Netzspannung an! Deshalb sind nur normgerechte Prüfgeräte zu verwenden. 
Abb. 3.11
Schutzleiterstrommessung als direkte Messung - b.
Differenzstrommessverfahren zur Schutzleiterstrommessung
Das Differenzstrommessverfahren ist ein Verfahren, das von aktuellen Prüfgeräten häufig angewendet wird und zu empfehlen ist. Der Strom wird über einen Summenstromwandler gemessen, während er über den Schutzleiter oder gegen Erde abfließt (siehe Abschnitt 3.5.6).
Die Abbildungen 3.12 und 3.13 zeigen die Messung des Schutzleiterstroms an einem Arbeitsmittel der SK I nach dem Differenzstrommessverfahren.
Abb. 3.12
Schutzleiterstrommessung nach dem Differenzstrommessverfahren
Abb. 3.13
Schutzleiterstrommessung (Differenzstrommessverfahren) mit einer Strommesszange ("Leckstrommessung")
Messabweichungen durch Fremdeinflüsse, z. B. Messabweichung durch Einstreuung äußerer Magnetfelder, Überlagerung der Sinusform, sind zu erwartenDie Prüflinge sind während der Messung mit Nennspannung in den typischen Betriebsarten und Funktionen zu betreiben.
Bei der Verwendung einer Strommesszange für die Schutzleiterstrommessung darf der PE nicht durch die Strommesszange geführt werden (siehe Abb. 3.13).
- c.
Ersatz-Ableitstrommessverfahren zur Schutzleiterstrommessung
Die Feststellung des Schutzleiterstroms kann auch mit dem Ersatz-Ableitstrommessverfahren durchgeführt werden (Achtung: Zusatzhinweise in Abschnitt 3.5.7 beachten!).
Der Prüfling kann bei der Anwendung dieser Messmethode nicht in Betrieb genommen werden.
Abb. 3.14
Schutzleiterstrommessung nach dem Ersatz-Ableitstrommessverfahren
3.5.5 Messen des Berührungsstromes
Die Messung des Berührungsstromes dient dem Nachweis, dass beim Berühren von nicht mit dem Schutzleiter verbundenen fremden leitfähigen Teilen kein unzulässig hoher Strom über eine Person zur Erde fließen kann.
Diese Messung erfolgt zwischen dem Schutzleiter der Netzversorgung und allen leitfähigen berührbaren Teilen, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind, sowohl bei SK I als auch bei SK II Geräten. Der Berührungsstrom darf den Grenzwert von 0,5 mA nicht überschreiten.
Arbeitsmittel der Schutzklasse III werden ausschließlich aus einer Schutzkleinspannungsquelle (SELV) versorgt. Somit ist eine sichere galvanische Trennung vom geerdeten Netz gewährleistet und eine Berührungsstrommessung des daran angeschlossenen Gerätes grundsätzlich entbehrlich.
| Es ist besonders auf Ablagerungen an Isolierstoffteilen zu achten, z. B. Abrieb von Kohlebürsten oder Schleifstaub an Gehäuseöffnungen und -nahtstellen. An diesen Stellen ist eventuell eine Berührungsstrommessung durchzuführen. Vorhandene leitfähige Ablagerungen sind zu beseitigen. Hierzu kann es erforderlich sein, das Gerät im Rahmen einer Instandsetzung zu öffnen. |
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Bei Betriebsmitteln mit Spannungsausgang ist eine Berührungsstrommessung erforderlich (siehe Abschnitte 3.5.8, 5.5, 7.3, 7.7).
Folgende Messverfahren sind möglich:
- a.
Direkte Berührungsstrommessung
Die Messung des Berührungsstroms wird in den aktuellen Prüfgeräten häufig nach dieser Methode durchgeführt.
Der Berührungsstrom kann z. B. mit einer Prüfeinrichtung, bestehend aus einem Milliamperemeter und einer definierten Impedanz bis 2 kΩ ± 20 %, an berührbaren leitfähigen Teilen gegen Erde gemessen werden, z. B. gegen den Schutzkontakt einer vorher geprüften Steckdose.
Vorzugsweise ist ein Prüfgerät gemäß Normenreihe VDE 0404 zu benutzen. Der Berührungsstrom an berührbaren leitfähigen Teilen hinter einer galvanischen Trennung, wie z. B. an Ausgangsklemmen und -buchsen einer Kleinspannungsquelle, kann nur im direkten Verfahren gemessen werden.
Abbildung 3.15 zeigt das direkte Messen des Berührungsstroms an einem Arbeitsmittel der SK II. Verfügt der Prüfling über ein leitfähiges Gehäuse oder ergeben sich leitfähige Erdverbindungen über Anschlüsse, (z. B. Datenleitungen, Rohrverbindungen), ist eine isolierte Aufstellung zu gewährleisten, um nicht erfasste Ableitströme über diese Verbindungen zu verhindern. Die Messung muss in beiden Steckpositionen des Netzsteckers durchgeführt werden.
Abb. 3.15
Berührungsstrommessung als direkte Messung an einem Arbeitsmittel der SK II.Bezüglich der direkten Messung an leitfähigen Teilen eines Arbeitsmittels der SK I, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind, siehe Abb. 5.10.
- b.
Differenzstrommessverfahren zur Berührungsstrommessung
Der Berührungsstrom wird über einen Summenstromwandler gemessen. Damit ein Berührungsstrom fließen kann, muss eine Verbindung (Sondenleitung) über eine Impedanz kleiner gleich 2 kΩ zwischen den leitfähigen Teilen des Prüflings und Erdpotential hergestellt werden (siehe Abschnitt 3.5.6).
Die Abbildungen 3.16 und 3.17 zeigen die Messung des Berührungsstroms an einem Arbeitsmittel der SK II nach dem Differenzstrommessverfahren.
Abb. 3.16
Berührungsstrommessung nach dem Differenzstrommessverfahren an einem Arbeitsmittel der SK II.
Abb. 3.17
Berührungsstrommessung mit einer Strommesszange ("Leckstrommessung") an einem Arbeitsmittel der SK II.
Messabweichungen durch Fremdeinflüsse (s. Abb. 3.13) sind zu erwarten.Bei der Berührungsstrommessung müssen alle nicht mit PE verbundenen berührbaren leitfähigen Teile über eine Sonde mit Erde verbunden werden (siehe Abbildung 3.16). In der Sondenleitung muss eine Impedanz kleiner 2 kΩ geschaltet sein; dadurch wird das Ergebnis des gemessenen Stroms dem eines Körperstroms nachgebildet. Außerdem wird ein Kurzschluss verhindert, wenn z. B. über eine fehlerhafte Isolierung eine Verbindung zwischen aktiven Teilen und berührbaren leitfähigen Teilen des Prüflings besteht.
Beim Differenzstrommessverfahren, eventuell auch beim Ersatz-Ableitstrommessverfahren, werden gegebenenfalls gleichzeitig der Berührungsstrom und der Schutzleiterstrom gemessen. Damit kann der Messwert die Summe aus beiden Strömen darstellen.
Was kann die Prüfperson tun:
Die Prüfsonde entfernen und Messwerte einzeln feststellen.
Die Angaben des Mess-/Prüfgeräteherstellers beachten.
Die Messsonden entsprechend den Prüfschritten kontaktieren.
Die direkte Berührungsstrommessung anwenden, dabei den Prüfling isoliert aufstellen.
- c.
Ersatz-Ableitstrommessverfahren zur Berührungsstrommessung
Die Ermittlung des Berührungsstroms kann auch mit dem Ersatz-Ableitstrommessverfahren (siehe Abschnitt 3.5.7) erfolgen. Der Prüfling kann bei dieser Messung nicht in Betrieb genommen werden. Die Anwendung dieser Prüfmethode ist problematisch, wenn z. B. hinter einem Netzteil gemessen wird.
Abb. 3.18
Berührungsstrommessung nach dem Ersatz-Ableitstrommessverfahren. SK II
3.5.6 Zusatzinformationen zum Differenzstrommessverfahren
Das Differenzstrommessverfahren basiert auf der gleichen physikalischen Grundlage wie das Messprinzip einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Gemessen wird der Summen- oder Differenzstrom aller hin- und rückfließenden Ströme des Arbeitsmittels. Ein über Erde oder über den Schutzleiter abfließender Strom ergibt eine Differenz zwischen den hin- und rückfließenden Strömen in allen aktiven Leitern, die in einem Differenzstromwandler (Summenstromwandler) gemessen werden kann (Abbildungen 3.12, 3.16).
Für dieses Messverfahren können auch empfindliche Strommesszangen (mA-Bereich) eingesetzt werden (Abbildungen 3.13, 3.17).
| Für die Prüfung wird der Prüfling in Betrieb gesetzt (üblicherweise ist dieser nach der vorausgegangenen Isolationswiderstandsmessung noch eingeschaltet). Bevor der Prüfer die Prüfung einleiten kann, sollte am Prüfgerät die Freigabe der Spannungszuschaltung eine bewusste Handlung erfordern. |
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3.5.7 Zusatzinformationen zum Ersatz-Ableitstrommessverfahren
(Ein seit Jahrzehnten verwendetes Verfahren mit jedoch eingeschränktem Anwendungsbereich)
Das Ersatz-Ableitstrommessverfahren darf nur nach vollständig durchgeführter und bestandener Isolationswiderstandsmessung angewendet werden.
Auch bei Geräten mit Heizelementen, bei denen die Isolationswiderstandsmessung nicht bestanden wurde, darf dieses Messverfahren nicht angewendet werden. Dieses Verfahren ist in vielen Prüfgeräten verfügbar. Hierfür wird zunehmend der Begriff "passive Messung" verwendet, weil keine Netzspannung, sondern lediglich eine Prüfspannung anliegt.
Die Messung im Ersatz-Ableitstrommessverfahren wird mit einer Prüfwechselspannung zwischen AC 25 V und AC 250 V bei 50 Hz durchgeführt. Die Messwertanzeige wird auf die Nennspannung des Prüflings umgerechnet. Der angezeigte Stromwert muss dem beim Anschluss des Gerätes an Netzspannung entsprechen. Der Schaltungsaufbau mit verbundenem L- (bzw. L1, L2, L3) und N-Leiter ist dem der Isolationswiderstandsmessung vergleichbar (Abbildungen 3.14, 3.18).
| Das Gerät wird mit der angelegten Prüfspannung nicht in Funktion gesetzt. Damit werden netzspannungsabhängige Schaltgeräte, wie z. B. Relais und Halbleiter-Schalter, nicht betätigt und diese Stromkreise somit auch nicht in die Prüfung einbezogen. Daher stellt für solche Arbeitsmittel das Ersatz-Ableitstrommessverfahren ein ebenso unvollständiges Prüfverfahren dar wie die Isolationswiderstandsmessung. |
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Bei einphasigen Geräten mit nachgewiesener symmetrischer kapazitiver Beschaltung darf bei diesem Verfahren der Messwert zur Beurteilung des Gerätes halbiert werden (siehe Abbildung 5.11).
Prüfgeräte älterer Bauart sind typischerweise nicht für eine Ersatz-Ableitstrommessung an Arbeitsmitteln der SK II konzipiert. Somit ist diese Messung ggf. nicht aussagekräftig, weil solche Prüfgeräte nur eine Messung über den PE-Kontakt der Prüfsteckdose mit nicht aktivierter Prüfsonde durchführen (siehe Abschnitt 5.6)!
Besonderheiten bei der Anwendung des Ersatz-Ableitstrommessverfahrens
Arbeitsmittel, deren Nennspannung und -frequenz von AC 230/400 V und 50 Hz abweichen, sind mit Sondersteckvorrichtungen ausgestattet. Diese lassen sich mittels Adapter an die üblichen Prüfgeräte (für AC 230 V und 50 Hz ausgelegt) anschließen. Wenn Nennspannung und -frequenz des Prüflings am Prüfgerät nicht einstellbar sind, werden bei den Ableitstrommessungen falsche Werte angezeigt, weil diese auf AC 230 V/50 Hz bezogen sind.
Eine Frequenzbewertung ist bei der Anwendung des Ersatz-Ableitstrommessverfahrens nicht vorgesehen, weil die Prüflinge nicht an Netzspannung betrieben werden. Damit werden keine höherfrequenten Ströme erzeugt (siehe auch Abschnitt 3.5.6).
Schaltbild Ersatz-Ableitstrommessverfahren für dreiphasige Arbeitsmittel
Drehstromgeräte können bei symmetrisch aufgebauten Entstörbaugruppen oder auch symmetrisch wirkenden Fehlern aufgrund von Verschmutzungen oder Feuchtigkeit einen Summenstrom von "Null" aufweisen, wenn die Außenleiterspannungen und die Bauteilwerte idealerweise gleich sind. Damit lassen sich selbst sehr hohe Einzel-Ableitströme zwischen aktiven Leitern und dem Schutzleiter nicht erkennen. Erst wenn die Entstörgruppe eines Außenleiters verändert ist oder ausfällt, ein Außenleiter unterbrochen oder das Netz unsymmetrisch ist, fließt ein Schutzleiterstrom.
Durch eine zusätzlich durchgeführte Ersatz-Ableitstrommessung kann ein Strom festgestellt werden. Dieser ermöglicht einen Vergleich mit Herstellerangaben. Der Messwert kann den drei- oder vierfachen Strom (bei verwendetem N-Leiter) ergeben, der in einem aktiven Leiter fließt.
3.5.8 Geräte mit sekundärem Spannungsausgang
Enthält ein Arbeitsmittel der Schutzklasse I oder II Ausgangsstromkreise, sollten die Spannungsangaben auf dem Typschild nachgewiesen werden.
Bei Geräten mit berührbaren aktiven Teilen im Ausgang wie z. B. Ladegeräte oder Netzteile, dürfen die Grenzwerte, sofern nicht anderes festgelegt worden ist, AC 25 V oder DC 60 V nicht überschritten werden (weitere Prüfungen für berührbare Spannungsausgänge siehe Abschnitt 7.3).
Für Lichtbogen-Schweißeinrichtungen nach VDE 0544 siehe Abschnitt 7.5. Folgende Messungen sind durchzuführen:
Isolationswiderstand zwischen
Eingangsstromkreis und leitfähigen berührbaren Teilen,
Eingangsstromkreis und Ausgangsstromkreis,
Ausgangsstromkreis und leitfähigen berührbaren Teilen.
Damit diese Messung möglich ist, muss das Prüfgerät entsprechend ausgestattet sein (siehe Tabelle 3.2, Abschnitt 3.3).
Berührungsstrom zwischen
Ausgangsstromkreis und Schutzleiter/Erdpotential (siehe Abschnitte 5.5, 7.3, 7.7; Grenzwerte siehe Tabelle 3.2, Abschnitt 3.3).