Messungen und Prüfungen nach VDE 0100T610

Messungen und Prüfungen
nach VDE 0100T610 Erstmessung einer Anlage und VDE 0105 Wiederholungsmessung einer
Anlage
Schleifenimpedanz:
Um bei einem Körperschluss den notwendigen Schutz zu bieten, muss der Kurzschlussstrom mindestens so hoch wie der Auslösestrom des Überstromschutzorgans sein.
Es muss also zunächst anhand der eingebauten Sicherungselemente der notwendige
Kurzschlussstrom in der jeweiligen Anlage ermittelt werden.
Beispiel: Der Auslösestrom eines B16-Automaten beträgt 80A (5x In). Der Schleifenwiderstandswert darf in einem 230V-Netz max. 2,88A betragen. (230V: 80A=2,88 Ohm).
Diese Messung wird mit einem geeigneten Messgerät nach
DIN VDE 0413 Teil 3 durchgeführt!
Netzinnenimpedanzmessung:
Das ist eine Messung zwischen den aktiven Leitern zur Einspeisung hin.
In den VDE-Bestimmungen ist sie nicht vorgeschrieben, dennoch leistet sie dem
Praktiker wertvolle Dienste zur Fehlersuche und als vorbeugender Brandschutz.
RCD/Fehlerstromschalter:
Wenn bei einem Fehler infolge der Größe und Dauer der auftretenden Berührungsspannung das Risiko eines gefährlichen körperlichen Schadens bei einer Person
auftreten könnte, wird die automatische Abschaltung der Stromversorgung gefordert.
Als Berührungsspannung wird die Spannung bezeichnet, die zwischen gleichzeitig
berührbaren Leitern bei einem Isolationsfehler auftreten kann. Die Werte für die
vereinbarte Grenze der Berührungsspannung sind UL AC 50 Veff und DC 120 V.
Die maximale Abschaltzeit bei einer Nennspannung von 230 V ist im Augenblick mit
0,4 s festgelegt. Bei welchem tatsächlichen Fehlerstrom der RCD in der jeweiligen
Anlage abschaltet wird immer interessanter und kann richtig nur mit stetig ansteigendem
Prüfstrom gemessen werden!
Diese Messungen werden mit einem geeigneten Messgerät nach
DIN VDE 0413 Teil 6 durchgeführt!
Um gefährliche Spannungen auszugleichen bzw. gefährliche Ströme abzuleiten, werden
Erder angebracht. Damit die geschilderte Bedingung erfüllt wird, muss der Erdausbreitungswidertand dieses Erders sehr klein sein.
Genau gemessen wird nach dem klassischen Vier- bzw. Dreileiterverfahren.
Erdungswiderstand:
Diese Messung wird mit einem geeigneten Messgerät nach
DIN VDE 0413 Teil 5 durchgeführt!
Eine gute Isolation zwischen den Leitern einer elektrischen Anlage ist dieerste Bedingung
für das Funktionieren anderer Schutzmaßnahmen sowie füreinen zuverlässigen Brandschutz. Es handelt sich um eine sog. zerstörungsfreie Messung, die mit Gleichspannung
mindestens in Höhe derBetriebsspannung der Anlage durchgeführt werden muss.
Isolationswiderstand:
Diese Messung wird mit einem geeigneten Messgerät nach
DIN VDE 0413 Teil 2 durchgeführt!
Ein guter, niederohmiger Potenzialausgleichsleiter sorgt für den Ausgleich evtl. vorhandener unterschiedlicher Spannungspotenziale die somit bei Berührung ungefährlich
sind.Dazu müssen der Schutzleiter, der Potenzialausgleichsleiter und derErdungsleiter
auf niederohmigen Durchgang gemessen werden. Zusätzlichmuss die hinreichend
niederohmige Verbindung von Körpern/Gerätegehäusenmit den Schutzleitern und
Erdern sowie ihren Anschlussstellen festgestellt werden.
Potenzialausgleich:
Alle diese Messungen/Prüfungen dürfen nur von erfahrenen Fachleuten
getätigt werden und werden ausschließlich zwischen dem Außenleiter L
und dem Schutzleiter PE einer Anlage durchgeführt!
Auswahltabelle:
Profitest C
Profitest 0100SII+
Schleifenimpedanz mit Kurzschlussstromermittlung
und Anzeige des relevanten Sicherungswertes
•
•
RCD/Fehlerstromschutzschalter mit
kontinuierlich ansteigendem Prüfstrom
•
•
Erdungswiderstand
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Netzinnenimpedanzmessung mit Kurzschlussstromermittlung
und Anzeige des relevanten Sicherungswertes
Drehfeldrichtungsanzeige
Spannungs- und Frequenzmessung
Zähleranlauftest
Isolationswiderstandsmessung
Potenzialausgleichsmessung
Standort-Isolationsimpedanz
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Diese Messung wird mit einem geeigneten Messgerät nach
DIN VDE 0413 Teil 4 durchgeführt!
Messungen und Prüfungen
an elektrischen Geräten
nach einer Instandsetzung
(VDE 0701) bzw. gemäß
einer Wiederholungsprüfung
nach VDE 0702
Ablauf einer Prüfung nach DIN VDE
0701/0702 an einem elektrischen Gerät
VDE 0701 und VDE 0702 sind bezüglich der durchzuführenden
Messungen identisch.
Beide Normen werden in absehbarer Zeit zusammengefasst.
Besichtigen
Prüfung der Schutzmaßnahmen
Messungen an berührbaren,
leitenden mit dem Schutzleiter
verbundenen Teilen
gegen elektrischen Schlag
und
Messungen an berührbaren,
leitenden nicht mit dem
Schutzleiter verbundenen Teilen
Prüfen der Schutzleiter
Messen des Schutzleiterwiderstands
Nachweis des ordnungsgemäßen Zustands der Isolierungen
Schutzklasse 1 (SK1): Gerät mit angeschlossenem Schutzleiter
Messen des Isolationswiderstands
Messen des Isolationswiderstands
Ist das zu prüfende Gerät mit elektrisch
zu betätigenden Schaltelementen
ausgestalttet?
Ist das zu prüfende Gerät mit elektrisch
zu betätigenden Schaltelementen
ausgestalttet?
Nein
Nein
Schutzklasse 2 (SK2): Gerät ohne Schutzleiter
Schutzklasse 3 (SK3): Gerät mit Schutzkleinspannung
Bei den Messungen unterscheidet man zwischen passiven
und aktiven Messungen
Passive Messungen:
Messspannungen- und Ströme liefert das Prüfgerät (Schutzleiterwiderstands-, Isolationswiderstands- und Ersatzstrommessung)
Aktive Messungen:
Prüfling ist an Netzspannung und ist in Betrieb
(Schutzleiterstrom- und Berührungsstrommessung)
Ja
Ja
Messen des Schutzleiterstroms mit
Messen des Berührungsstroms mit
direkter oder
Differenz- oder
Ersatz-AbleitstromMessmethode
direkter oder
Differenz- oder
Ersatz-AbleitstromMessmethode
direkter oder
DifferenzstromMessmethode
(nicht ErsatzAbleitstrom!)
direkter oder
Differenz- oder
Ersatz-AbleitstromMessmethode
Nachweis der Wirksamkeit der sonstigen Schutzmaßnahmen/Schutzeinrichtungen
(soweit in Gerät vorhanden)
Funktionsprüfung – Kontrolle der Aufschriften – Dokumentation
Schutzleiterwiderstand:
Nur bei Geräten die einen Schutzleiteranschluss haben (SK1).
< 0,3 Ω bis 5 m Leiterlänge + 0,1 Ω pro weitere 7,5 m Leiterlänge – max. 1 Ω
Wichtig: Eine Unterbrechung des Schutzleiters in der Anschlussleitung ist
möglich. Deshalb während der Messung die Leitung bewegen!
Isolationswiderstandsmessung:
Bei der Isolationswiderstandsmessung wird festgestellt, ob die Sicherheit des
Gerätes durch Schmutz und/oder eingedrungene Nässe beeinträchtigt wird.
Prüfspannung: 500 V DC. Die Sonde des Prüfgeräts muss während der Messung
mit leitfähigen Teilen des Prüflings kontaktiert werden.
Schutzklasse
SK l
SK ll
SK lll
DIN VDE 0701
DIN VDE 0702
> 0,3 MΩ Geräte mit Heizelementen; > 1 MΩ Geräte ohne Heizelemente
> 2 MΩ Berührbare, leitfähige Teile ohne SL-Anschluss
> 2 MΩ
> 250 kW
Ableitstrommessung:
Strom, der über die fehlerfreien Isolierungen eines Gerätes zu Erde oder zu einem
fremden, leitfähigen Teil fließt.
Wichtig: Ein Ableitstrom kann auch durch Beschaltungen verursacht werden.
Zur Feststellung der elektrischen Sicherheit werden die Ableitströme,
Schutzleiterstrom und Berührungsstrom gemessen.
Schutzleiterstrom:
Summe der Ströme, die über die Isolierungen eines Gerätes oder verursacht
durch die Beschaltungen im Gerät zum Schutzleiter fließen.
Schutzklasse
SK I
SK II
Berührungsstrom:
DIN VDE 0701
DIN VDE 0702
< 3,5 mA oder 1 mA / kW
oder berührbare – leitfähige Teile ohne SL < 0,5 mA
Strom, der beim Berühren von nicht mit dem Schutzleiter verbundenen Teilen des
Körpers eines elektrischen Betriebsmittels (Gerätes) über die berührende Person
zu Erde fließt.
DIN VDE 0701
< 0,5 mA
DIN VDE 0702
Schutzleiterstrom und Berührungsstrom können
mit 3 unterschiedlichen Messmethoden geprüft werden:
Direktes Messverfahren:
Der Ableitstrom wird über eine Amperemeter direkt gemessen.
Vorteil: Genaue Messungen auch bei sehr kleinen Ableitströmen (bevorzugtes
Verfahren für Berührungsstrommessung).
Differenzstrommessverfahren:
Wie bei einem FI-Schalter werden über einen Wandler die Ströme zwischen dem/
den Aussenleitern und dem Neutralleiter Verglichen. Die Differenz wird angezeigt.
Vorteil: Schutzleiter muss zur Messung nicht unterbrochen werden (bevorzugtes
Verfahren für Schutzleiterstrommessung.
Ersatz-Ableitstrommessverfahren:
Beim Ersatz-Ableitstrommessverfahren wird die Prüfspannung vom Prüfgerät
selber erzeugt und gleichzeitig an L und N angelegt. Es werden Stromwerte
angezeigt werden, die sich mit einer Prüfeinrichtung mit einem Innenwiderstand
von 2k Ω +-20%, bei Anschluss des Gerätes an Nennspannung einstellen würden.
Vorteil: Der Prüfling wird nicht in Betrieb genommen und muss nicht umgepolt
werden, keine Belastung durch hohe Schaltströme (nur geeignet für Geräte, die
ohne Netzspannung eingeschalten werden können).
Sicherheit durch Kompetenz
GMC-I Gossen-Metrawatt GmbH
Thomas-Mann-Str. 16-20
90471 Nürnberg
Fon: +49 911 8602-111
Fax: +49 911 8602-777
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Gedruckt in Deutschland • Änderungen vorbehalten • Bestell Nr. 3-337-182-01 • 1/8.07
Wichtig: Der Prüfling muss während der Prüfung eingeschaltet sein.
Somit werden sämtliche elektrischen Komponenten erfasst.
Wissenswertes über die
Auswahl von DMM
(Digitalmultimetern)
Anzahl der Stellen (Digits):
Damit wird angegeben, wie viel Stellen eines Messsignals durch ein DMM
angezeigt werden können.
Beispiel:
Das links angezeigte DMM ist 4 ½- stellig mit 12000 Digits. Es werden 4 volle
Stellen von 0-9 dargestellt plus eine weitere (hier eine 1). Ab einem Wert von
11999 (z.B. 11,999V) wird automatisch in den nächst höheren Messbereich
(100V) umgeschaltet.
Mittelwertanzeigende DMM:
Bei der Spannungs- und Strommessung werden nur reine sinusförmige Signale
richtig gemessen. Aufgrund der heutigen Anforderungen ist das nicht mehr
zeitgemäß. Selbst ein elektronischer NV-Trafo liefert ausgangsseitig extrem
verzerrte Sinussignale. Mit einem solchen DMM bekommt man keine bzw. völlig
falsche Werte angezeigt. Deshalb sollte ein DMM mit TRMS verwendet werden.
In der Bedienungsanleitung und auf dem Digitalmultimeter (DMM) aufgedruckt, sind die Angaben zu finden, in welcher Umgebung es eingesetzt
werden kann. Dabei sind auch die maximal zulässigen Spannungen in den
Bereichen (Messkategorien) zu beachten.
Wo darf das Multimeter
eingesetzt werden
IEC 61010-1
2nd edition
CAT II
CAT II
CAT IV
CAT III
CAT I
CAT I
Messungen an Stromkreisen, die nicht direkt mit dem Netz verbunden sind,
z.B. Batterien etc.
CAT II
Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit dem Niederspannungsnetz
verbunden sind. Über Stecker, z.B. in Haushalt, Büro, Labor ...
CAT III
Messungen in der Gebäudeinstallation. Stationäre Verbraucher, Verteileranschluss, Geräte fest am Verteiler
CAT IV
Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstallation. Zähler, Hauptanschluss, primäre Überstromschutzeinrichtungen
Dieses Multimeter darf im CAT III- Bereich bis 1000V und im CAT IV-Bereich bis
600V verwendet werden.
1000V CAT / 600V CAT IV
Eigenabweichung (Messgenauigkeit):
DC 10 mV ... 1000 V
Eigenabweichung bei V DC
±0,05 % v. MW+3 D
Spannungsmessung AC
10 mV ... 1000 V
Eigenabweichung bei V AC
±0,5 % v. MW+9 D
TRMS
AC, AC+DC
Strommessung DC
mit Zange
Eigenabweichung Gleichstrom
–
Strommessung AC
mit Zange
Eigenabweichung Wechselstrom
–
TRMS
AC, AC+DC
Widerstandsmessung
0,01 Ω ... 40 MΩ
Eigenabweichung Widerstand
±0,2 % v. MW+5 D
Damit ist der höchste zulässige Fehler gemeint, der unter bestimmten
Bedingungen auftreten kann. Die Angabe erfolgt in Prozent.
Beispiele:
Bei ±1% Eigenabweichung könnte der angezeigte Wert von 100V zwischen
99,0V und 101,0V liegen. Bei der Angabe von ±1% +2 Digits könnte der
angezeigte Wert von 100V zwischen 98,8V und 101,2V liegen.
TRMS anzeigende DMM und Bandbreite:
Frequenzspektrum=24-50kHz
Damit werden bei der Spannungs- und Strommessung sinusförmige sowie
auch nicht-sinusförmige Signale richtig gemessen und angezeigt. Genauso
wichtig wie TRMS ist die Bandbreite! Bei der Messung von Wechselstrom und
Wechselspannung ist der Frequenzbereich eines Signals wichtig. Beim Beispiel
eines Halogen-NV-Trafos wird ein Multimeter benötigt, dessen Bandbreite größer
als 24 kHz ist.
U2= Ausgangsspannung,
total verzerrter Sinus
Strommessungen > 10A:
Häufig müssen Strommessungen durchgeführt werden, die den Messwert des
DMM übersteigen oder der stromführende Leiter darf bzw. kann nicht aufgetrennt
werden. Eine Stromzange muss im 90°Winkel um den stromführenden Leiter
geschlossen werden, damit die höchste Messgenauigkeit erreicht wird.
Transformatorische Stromwandler: nur Wechselstrommessung möglich
Halleffekt-Stromsensoren: zur Messung von Gleich- und Wechselströmen
Wichtig: Der Ausgang dieser Stromzangen ist eine Spannung (Volt pro Ampere).
Deshalb Funktionsschalter auf VAC + DC stellen! Im Setup Menü kann man den
Wandlerfaktor z.B 1:1000 V/A einstellen und der gemessene Stromwert wird
dann automatisch berechnet und angezeigt.
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Spannungsmessung