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Leitfaden
für die
Prüfung von Elektroinstallationen
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Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................ 2
1. Theoretische Vorbetrachtungen ..................................................................................................... 3
1.1 Einführung ..................................................................................................................................... 3
1.2. Gesetzlicher Rahmen .................................................................................................................... 3
1.3. Systematisierung und Begriffsdefinition ...................................................................................... 3
1.4. Erstmalige Prüfung ....................................................................................................................... 4
2. Prüfprozeduren ............................................................................................................................... 5
2.1. Allgemeine Vorinformationen ...................................................................................................... 5
2.2. Ablauf der Prüfprozedur ............................................................................................................... 5
2.2.1. Besichtigen ............................................................................................................................ 5
2.2.2. Erproben ................................................................................................................................ 6
3. Praktische Messverfahren ............................................................................................................... 9
3.1. Messung der Schleifenimpedanz.................................................................................................. 9
3.1.1. Messgeräte ............................................................................................................................ 9
3.1.2. Messverfahren ..................................................................................................................... 10
3.1.2. Messbeispiel ........................................................................................................................ 10
3.2. Messung des Erdungswiderstands ............................................................................................. 12
3.2.1. Messgeräte .......................................................................................................................... 12
3.2.2. Messverfahren ..................................................................................................................... 12
3.3. Messung bei Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD) ................................................................ 13
3.3.1. Messgeräte .......................................................................................................................... 13
3.3.2 Messverfahren ...................................................................................................................... 13
3.3.3 Messbeispiel ......................................................................................................................... 14
3.4. Sonderprüfung ............................................................................................................................ 14
4. Quellenangaben ............................................................................................................................ 15
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1. Theoretische Vorbetrachtungen
1.1 Einführung Trotz der durchaus gängigen Vorstellung, eine ortsfeste, fachmännisch installierte und
abgenommene Anlage sei statisch und somit in ihrem technischen Zustand einwandfrei, ist durch den
Gesetzgeber eine regelmäßige Prüfung vorgesehen. Warum ist das so?
Elektrische Installationen obliegen im Rahmen ihrer Existenz dauerhafter Belastungen – und das
sowohl während der Nutzung als auch in unbenutzten Zeiträumen, beispielsweise durch
Witterungseinflüsse oder ungewollte Beschädigungen. Im Betrieb wirken vorrangig Belastungen, die
aus Schaltvorgängen oder kurzzeitigen Überlastungen durch im Netz befindliche Verbraucher
resultieren. Die Summe dieser Einflüsse hat zur Folge, dass eine vorbeugende Wartung sowie eine
regelmäßige Instandhaltung von elektrischen Anlagen immanente Bestandteile für einen effektiven,
zuverlässigen und vor allem sicheren Betrieb sind.
1.2. Gesetzlicher Rahmen Aus diesen Gegebenheiten resultiert die Forderung nach einer fachgerechten Prüfung elektrischer
Betriebsmittel, um Sicherheit für Personen und Gegenstände – beispielsweise durch Minimierung der
Brandgefahr– zu maximieren.
Als gesetzliche Rahmenwerke für die Prüfung elektrischer Betriebsmittel gelten vorrangig folgende:
Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung, DGUV Vorschrift 3 (ehemals BGV A3), §5
VDE 0100-600 zum „Errichten von Niederspannungsanlagen“ – Teil 6: „Prüfungen“
VDE 0105-100 zum „Betrieb von elektrischen Anlagen“
Betriebssicherheitsverordnung BetrSichV
Energiewirtschaftsgesetz EnWG
1.3. Systematisierung und Begriffsdefinition Betriebsmittel
Betriebsmittel kategorisieren die unterschiedlichen Gegenstände bzw. Komponenten, die dem
Anwenden elektrischer Energie oder der Verarbeitung von Informationen im Kontext der Fernmelde-
bzw. Informationstechnik dienen. Entsprechend ihrer Beschaffenheit wird generell zwischen
stationären/ ortsfesten und nicht stationären/ ortsveränderlichen Betriebsmitteln unterschieden.
Weiterhin finden zur Bewertung die vorherrschenden technisch-physikalischen Charakteristika
Anwendung. Aus den Eigenschaften eines Betriebsmittels ergeben sich Ansprüche hinsichtlich der
Anforderungen an dessen Prüfung.
Prüffrist
Die DGUV Vorschrift 3 §5 schreibt vor, dass eine Prüfung auf ordnungsgemäßen Zustand in
„bestimmten Zeitabständen“ zu erfolgen hat sowie ferner die Fristen so zu bemessen sind, dass
„entstehende Mängel, mit denen gerechnet werden muss, rechtzeitig festgestellt werden.“ ($5
Abs. 1). Präzisiert werden diese Zeitangaben dann im Anhang 1 zur DGUV Vorschrift 3, wie in Tab. 1
ersichtlich wird. Die Forderungen hinsichtlich der Prüffrist gelten weiterhin als erfüllt, wenn
entsprechende ortsfeste Anlagen und Betriebsmittel ständig überwacht werden. Das gilt im
Speziellen, wenn sie kontinuierlich von Elektrofachkräften instandgehalten bzw. durch
messtechnische Maßnahmen im Rahmen des Betreibens geprüft werden.
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Im Rahmen der elektrotechnischen Sonderprüfung können Prüffristen für elektrische Anlagen in
besonderen Einsatzgebieten variieren. So können Zwischenprüfungen vorgeschrieben sein, die die
Fristen der wiederkehrenden Prüfung halbieren. Entsprechende Aussagen dazu treffen die
Regelwerke der DGUV – beispielsweise ist die elektrotechnische Sonderprüfung nach DGUV
Vorschrift 3 für Hebezeuge obligatorisch.
Elektrofachkraft
Als Elektrofachkraft gilt laut DGUV Vorschrift 3 §2 Abs. 3, wer „auf Grund seiner fachlichen
Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der einschlägigen Bestimmungen die ihm
übertragenen Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren erkennen kann“.
Betriebsmittel Prüffrist (maximal)
Prüfungsart Prüfer
Elektrische Anlagen und ortsfeste Betriebsmittel
4 Jahre
Auf ordnungsgemäßen
Zustand Elektrofachkraft
Elektrische Anlagen und ortsfeste Betriebsmittel in „Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art“ (DIN VDE 0100 Gruppe 700)
1 Jahr
Schutzmaßnahmen mit Fehler-/ Stromschutzeinrichtungen in nichtstationären Anlagen
1 Monat Auf Wirksamkeit
Elektrofachkraft oder
elektrotechnisch unterwiesene
Person bei Verwendung
geeigneter Mess- und Prüfgeräte
Fehlerstrom-, Differenzstrom- und Fehlerspannungsschutzschalter in stationären Anlagen
6 Monate Auf einwandfreie Funktion durch Betätigung der Prüfeinrichtung
Benutzer Fehlerstrom-, Differenzstrom und Fehlerspannungsschutzschalter in nicht stationären Anlagen
arbeitstäglich
Tab. 1: Wiederholungsprüfung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel nach DVUG V. 3
1.4. Erstmalige Prüfung Nach der Erstprüfung einer elektrischen Anlage im Vorfeld deren Inbetriebnahme muss ein
Prüfbericht erstellt werden. Dieser muss Aussagen dazu treffen, in welchem Umfang die Anlage
überprüft wurde. Weiterhin müssen Aufzeichnung zur Besichtigung sowie Ergebnisse des Erprobens
und Messens getätigt werden.
Sollten Fehler entdeckt werden, die eine sichere Inbetriebnahme der elektrischen Anlage verhindern,
müssen diese vor der Inbetriebnahme korrigiert werden, um eine Konformität der elektrischen
Anlage nach DIN VDE 0100 sicherzustellen. Hierbei muss der Prüfbericht, sowohl bei Erstprüfungen
als auch nach Erweiterung nur auf Grundlage der gesetzlichen Vorgaben und Normen erstellt
werden.
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2. Prüfprozeduren
2.1. Allgemeine Vorinformationen Erstprüfung
Neben den wiederkehrenden Prüfungen innerhalb vorgegebener Prüffristen ist ebenso eine initiale
Prüfung nach Aufbau der elektrischen Anlage vorgeschrieben. Diese muss nach Fertigstellung und
noch vor der Erstinbetriebnahme erfolgen. Zur Erstprüfung sind dem prüfenden, befähigten
Elektrofachpersonal Schaltpläne, Diagramme und/ oder Tabellen zur Verfügung zu stellen, mit denen
der Aufbau der Anlage, besonders hinsichtlich Art und Aufbau der Stromkreise sowie der
Identifizierung von Schutz-, Trenn- und Schalteinrichtungen und deren Kennzeichnung nachgewiesen
werden, vorzulegen. Die Erstprüfung muss ebenfalls nach wesentlichen Änderungen innerhalb der
elektrischen Anlage erfolgen.
Ergreifen von Vorsichtsmaßnahmen
Im Rahmen der Prüfung müssen Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um Gefahren für Personen
und Tiere zu vermeiden und Eigentum sowie Betriebsmittel nicht zu beschädigen. Das gilt für
Normal- als auch Fehlverhalten innerhalb der zu prüfenden elektrischen Anlage.
2.2. Ablauf der Prüfprozedur
2.2.1. Besichtigen Im Rahmen der Besichtigung findet eine Begehung und visuelle Bestandsaufnahme des elektrischen
Betriebsmittels durch die Elektrofachkraft statt. Die Besichtigung dient dazu, sicherzustellen ob
das Betriebsmittel den Sicherheitsanforderungen der entsprechenden Norm entspricht
das Betriebsmittel entsprechend der Normen und Herstellerangaben konzeptioniert und
errichtet worden ist und
das Betriebsmittel ohne sichtbare, die Sicherheit beeinträchtigende Beschädigungen ist.
Vor allem dient die Besichtigung dazu, über die optische Erscheinung Rückschlüsse auf den Zustand
des Betriebsmittels zu ziehen. Nach DIN VDE 0100-600 muss das Besichtigen der elektrischen Anlage
folgende Überprüfungen umfassen:
Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag
Vorhandensein von Brandabschottungen und andere Vorkehrungen gegen Feuerausbreitung
sowie Schutz gegen thermische Einflüsse
Korrekte Auswahl der Leiter, also Kabel, Leitungen und Stromschienen, entsprechend
Strombelastbarkeit und Spannungsfall
Auswahl und Integration von Schutz- und Überwachungsgeräten
Vorhandensein und richtige Anordnung von geeigneten Trenn- und Schaltgeräten
Auswahl der elektrischen Betriebsmittel und der Schutzmaßnahmen entsprechend der
äußerlich wirkenden Einflüsse
Ordnungsgemäße Kennzeichnung von Neutral- und Schutzleiter
Anordnung von einpoligen Schaltgeräten in den Außenleitern
Kennzeichnung der Stromkreise, Überstrom-Schutzeinrichtungen, Schalter, Klemmen, usw.
Ordnungsgemäße Leiterverbindungen
Vorhandensein und korrekte Verwendung von Schutzleitern (Schutzpotentialausgleichsleiter)
Leichte Zugänglichkeit zur Bedienung, Kennzeichnung und Instandhaltung
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2.2.2. Erproben Nach der Besichtigung erfolgt eine Erprobung der elektrischen Anlage. Maßgeblich dafür ist die
Durchführung von Prüfverfahren, die in DIN VDE 0100-600 versammelt sind. Die im Rahmen der
Prüfung verwendeten Mess- und Überwachungsgeräte müssen der DIN EN 61557 entsprechen.
Sollten Äquivalente verwendet werden, müssen diese gleiche Leistungsmerkmale und gleiche
Sicherheit aufweisen. Hierbei ist eine Berücksichtigung der Herstellerangaben angeraten.
Im Rahmen der Erprobung müssen folgende Prüfungen, vorzugsweise in eben jener Reihenfolge,
durchgeführt werden. Andere Prüfverfahren, als die hier angegebenen Referenzen sind zulässig,
sofern gleichwertige Ergebnisse erzielt werden können.
2.2.2.1. Durchgängigkeit der Leiter
Hier wird eine Prüfung der elektrischen Durchgängigkeit vorgenommen. Diese Durchgängigkeit wird
bei Schutzleitern, einschließlich Schutzpotentialausgleichsleiter über die Haupterdungsschiene, sowie
allen aktiven Leitern bei ringförmigen Endstromkreisen durchgeführt. Grenzwerte für den
Widerstand sind in der DIN VDE 0100-600 nicht vorgegeben. Die Elektrofachkraft orientiert sich an
entsprechenden Leitungsdaten und den üblichen Übergangswiderständen.
2.2.2.2. Isolationswiderstand der elektrischen Anlage
Es wird der Isolationswiderstand zwischen den aktiven Leitern und dem mit der Erde verbundenen
Schutzleiter bestimmt. Eine Verbindung der aktiven Leiter während der Prüfung ist zulässig.
Sollten Überspannungs-Schutzeinrichtungen oder andere Betriebsmittel verbaut sein, die im Rahmen
der Prüfung beschädigt bzw. selbige beeinflussen können, müssen diese während der Messung
abgeklemmt werden. Sonderfälle hierzu regelt die DIN VDE 0100-600.
Für den Isolationswiderstand gelten folgende Mindestwerte:
Nennspannung des Stromkreises [V]
Messgleichspannung [V]
Isolationswiderstand [MΩ]
SELV und PELV 250 ≥0,5
Bis einschießlich 500V, sowie FELV 500 ≥1,0
Über 500V 1000 ≥1,0
Tab. 2: Mindestwerte für den Isolationswiderstand nach DIN VDE 0100-600
2.2.2.3. Schutz durch SELV, PELV oder durch Schutztrennung
Im Falle des Schutzes durch SELV, PELV oder durch Schutztrennung muss eine Trennung der
Stromkreise nachgewiesen werden. Die gemessenen Widerstandswerte müssen mindestens denen in
Tab. 2 entsprechen.
2.2.2.4. Widerstände von isolierenden Fußböden und isolierenden Wänden
Ist dies der Fall, müssen mindestens drei Messungen in demselben Raum durchgeführt werden.
Davon muss eine ungefähr 1 Meter von berührbaren, fremden, leitfähigen Teilen, die beiden
anderen in größeren Abstand durchgeführt werden. Die Messung des Widerstandes erfolgt mit
Nennspannung bei Nennfrequenz der elektrischen Anlage.
Diese Messreihe muss für jede entsprechende Oberfläche im Raum wiederholt werden.
Entsprechend der Beschaffenheit des zu prüfenden Betriebsmittels sind nach DIN VDE 0100-600
Anhang 1 unterschiedliche Prüfverfahren anzuwenden, auf die im Folgenden eingegangen werden
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soll. Maßgeblich hierfür ist das Vorliegen von Wechsel- oder Gleichspannung sowie die auftretende
Nennspannung in der elektrischen Anlage.
Wechselstrom-Systeme:
Die Messung kann unter (1) Verwendung der Nennwechselspannung oder unter (2) Verwendung
niedrigerer Wechselspannungen erfolgen. Wird (2) angewandt, so erfolgt eine Messung bei
mindestens AC 25V und zusätzlich eine Isolationsprüfung unter einer Gleichspannung von
mindestens DC 500V für elektrische Anlagen mit Nennspannungen ≤ 500V bzw. DC 1000V
Prüfspannung für elektrische Anlagen mit Nennspannungen > 500V.
Aus Gründen der Sicherheit im Rahmen der Messung ist für auftretende Netzspannungen von mehr
als 50V der Ausgangsstrom auf maximal 3,5mA zu begrenzen.
Für die Messung ist die Verwendung folgender Spannungsquellen möglich: Die (a) geerdete
Systemspannung am Messpunkt, die (b) Ausgangsspannung eines Isoliertransformators oder eine (c)
unabhängige Spanungsquelle mit Nennfrequenz der zu prüfenden elektrischen Anlage. In den Fällen
(b) und (c) ist die Spannungsquelle an einem Punkt für die Messung zu erden.
Gleichstrom-Systeme:
Im Rahmen der Messung in Gleichstrom-Systemen erfolgt die Isolationsprüfung für Systeme mit
Nennspannungen ≤ 500V mit einer Prüfspannung von DC 500V. Für Systeme mit Nennspannungen
> 500V erfolgt äquivalent zur Messung in Wechselstrom-Systemen die Prüfung mit einer Spannung
DC 1000V.
In Tab. 3 sind die Prüfspannungen für die Isolationsmessung von isolierenden Fußböden und Wänden
zusammengefasst.
Charakter der zu prüfenden elektrischen Anlage
Anlagen-Nennspannung
[V]
Prüfspannung [V]
Wechselstrom-System ≤ 500V Nennwechselspannung oder DC 500V
> 500V Nennwechselspannung oder DC 1000V
Gleichstrom-System ≤ 500V DC 500V
> 500V DC 1000V
Tab. 3: Zusammenfassung der Prüfspannungen für die Isolationsmessung nach DIN VDE 0100-600 Anhang 1
2.2.2.5. Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung
Die Prüfung der Maßnahmenwirksamkeit für den Fehlerschutz durch automatische Abschaltung der
Stromversorgung erfolgt entsprechend der Beschaffenheit der elektrischen Anlage.
(1) TN-Systeme:
(a) Messung der Fehlerschleifenimpedanz
(b) Prüfung der Kenndaten und/ oder Wirksamkeit der zugeordneten Schutzeinrichtung
Stehen anlagenseitig die Berechnungswerte für die Fehlerschleifenimpedanz bzw. des
Leiterwiderstandes des Schutzleiters zur Verfügung und kann die tatsächliche Beschaffenheit der in
der Anlage verbauten Schutzleiter in Länge und Durchmesser geprüft werden, kann anstelle von (a)
die Prüfung der elektrischen Durchgängigkeit der Schutzleiter erfolgen.
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Hinsichtlich (b) gilt die Notwendigkeit des Besichtigens im Falle von Überstrom-Schutzeinrichtungen
sowie das Besichtigen und Messen im Falle von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen.
(2) TT-Systeme:
(a) Messung des Widerstandes RA des Erders für die Körper in der Anlage
(b) Prüfung der Kenndaten und/ oder Wirksamkeit der zugeordneten Schutzeinrichtung
(3) IT-Systeme:
Die Einhaltung der Anforderungen muss durch Berechnung oder Messung des Fehlerstromes Id bei
Auftreten eines ersten Fehlers im Außen- oder Neutralleiter nachgewiesen werden.
Treten im Falle eines zweiten Fehlers ähnliche Bedingungen auf, wie im TT-System, ist der Nachweis
dergleichen zu führen.
Treten im Falle eines zweiten Fehlers ähnliche Bedingungen auf, wie im TN-System, ist der Nachweis
dergleichen zu führen.
Prüfverfahren der Fehlerschleifenimpedanz
Im Vorfeld der Prüfung der Fehlerschleifenimpedanz muss eine elektrische Durchgangsmessung
durchgeführt werden. Die gemessene Fehlerschleifenimpedanz muss DIN VDE 0100-410 genügen.
Die Messung im zu prüfenden Stromkreis erfolgt sowohl mit als auch ohne Anschluss einer variablen
Last. Die Fehlerschleifenimpedanz berechnet sich nach der Formel
𝑍 =𝑈1 − 𝑈2
𝐼𝑅
mit Z… Fehlerschleifenimpedanz U1… gemessene Spannung, ohne Lastwiderstand
IR… Strom durch den Lastwiderstand U2… gemessene Spannung, mit Lastwiderstand
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3. Praktische Messverfahren
3.1. Messung der Schleifenimpedanz
3.1.1. Messgeräte Die im Rahmen der Messung der Schleifenimpedanz verwendeten Messgeräte müssen hinsichtlich
der Anforderungen an Sicherheit, Funktion und Messgenauigkeit den Ansprüchen der
DIN VDE 0413-3 genügen.
Diese Anforderungen umfassen unter anderem folgende Aspekte:
(1) Die Betriebsmessabweichung darf innerhalb des Messbereiches nicht größer als ± 30%
bezogen auf den Messwert betragen.
(2) Bei auftretenden Ausgleichsvorgängen durch Belastung mit der Belastungseinrichtung dürfen
Fehlergrenzen nicht überschritten werden.
(3) Wird der Widerstand einer nicht fest angeschlossenen Messleitung als Vorwegabzug
einkalibriert, muss dies erkenntlich sein und bei Messbereichsumschaltung und
Funktionsänderung vom Wert her erhalten bleiben.
(4) Es ist sicherzustellen, dass während der Messung im zu prüfenden Netz keine Gefahr durch
Berührungsspannungen an der Messstelle von > 50V auftreten.
(5) Wird das Messgerät einer Spannung von 120% seiner Nennspannung ausgesetzt, darf der
Anwender keiner Spannung ausgesetzt werden, die die zulässige Berührungsspannung
überschreitet, das Messgerät darf nicht beschädigt werden und weiterhin dürfen
Schutzeinrichtungen nicht ansprechen.
(6) Wird das Messgerät einer Spannung von 173% seiner Nennspannung ausgesetzt, darf für die
Dauer von 1 Minute der Anwender nicht gefährdet und das Messgerät nicht beschädigt
werden sowie weiterhin keine Schutzeinrichtungen ansprechen.
Weiterhin lauten die DIN VDE 0413-3 Aussagen zu Art und Umfang von auf dem Messgerät
angebrachten Beschriftungen sowie der zugehörigen Betriebsanleitung wie folgt:
Aufschriften (zusätzlich zu IEC 61557-1):
(a) Bereich des Wirkanteils der Schleifenimpedanz bzw. des daraus ermittelten
Kurzschlussstromes unter Einhaltung der unter (1) angegebenen Fehlertoleranzen
(b) Nennspannung des Messgerätes
(c) Nennfrequenz des Messgerätes
(d) Leistungsfaktor cos ϕ der Belastungseinrichtung, falls > 18°
Betriebsanleitung (zusätzlich zu IEC 61557-1):
(a) Angaben zur Belastungseinrichtung, falls deren Leistungsfaktor cos ϕ > 18°
(b) Prüfstrom und Belastungszeit
(c) Bereich der Netzspannung, innerhalb dessen die unter (2) angegebenen Messabweichungen
nicht überschritten werden
(d) Bereich der Schleifenimpedanz mit Betrag und Winkel, innerhalb dessen die unter (1)
angegebenen Messabweichungen nicht überschritten werden
(e) Hinweis auf mögliche Fehlerquellen
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(f) Angaben über den Einfluss von Schwankungen der Netzspannung und anderen
Netzeinflüssen, falls das Messergebnis dadurch beeinflusst wird
Weiterhin gelten für Messgeräte entsprechend der DIN VDE 0413-3 folgende Anforderungen
hinsichtlich deren Prüfung zusätzlich zu den Festlegungen in IEC 61557-1:
(A) Die Betriebsmessabweichung ist zu ermitteln und dabei die Eigenabweichung
festzustellen
(B) Die Einhaltung der Anforderungen aus (3) ist als Typprüfung nachzuweisen
(C) Die Einhaltung der Anforderungen aus (4) ist als Stückprüfung nachzuweisen
(D) Die Einhaltung der zulässigen Überlastbarkeit ist entsprechend der Anforderungen aus
(5) und (6) als Typprüfung nachzuweisen
(E) Alle Übereinstimmung der Prüfungen sind zu dokumentieren
3.1.2. Messverfahren Die Schleifenimpedanzmessung wird durchgeführt, um die Sicherheit der elektrischen Anlagen im
Falle eines auftretenden Fehlers bewerten zu können. Wird beispielsweise ein stromführender Leiter
auf einen Erdleiter geschaltet, fließt ein Kurzschlussstrom, der eine Schutzvorrichtung (Sicherung,
Leistungsschutzschalter) auslöst, um einen elektrischen Schlag oder einen Brand zu verhindern. Um
sicherzustellen, dass der fließende Kurzschlussstrom groß genug ist, um ein Ansprechen der
Schutzeinrichtung auszulösen, wird die Schleifenimpedanz gemessen. Wesen der
Schleifenimpedanzmessung ist es, einen sich aus der Impedanz ergebenden Strom zu bestimmen.
Dieser gilt als Maß für die vorherrschende Schleifenimpedanz. Erwünscht ist ein möglichst großer
Kurzschlussstrom, ergo eine möglichst geringe Schleifenimpedanz.
Im Rahmen der Messung bleibt die normale Stromversorgung des elektrischen Betriebsmittels
bestehen. Somit sind entsprechende Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen. Der Prüfende stellt eine
Fehlerstromschleife, bestehend aus der Stromquelle, dem aktiven, ungeerdeten Leiter sowie dem
Anschlusspunkt der Eingangsspannung, her. Für jeden in der Anlage vorhandenen Stromkreis wird
nun eine Messung des fließenden Kurzschlussstromes durchgeführt.
Im Folgenden erfolgt die Berechnung der vorliegenden Schleifenimpedanz nach folgender Formel:
𝑍𝑆 ≤ 𝑈
𝐼
mit ZS… vorliegende Schleifenimpedanz U = Nennspannung der elektrischen Anlage
I… Abschaltstrom der jeweilig verbauten Schutzeinrichtung
3.1.2. Messbeispiel Gängig in Haushaltsinstallationen ist der Einsatz eines Leistungsschutzschalters Typ B 16 A.
Die beispielhafte Messung wird an einer Steckdose durchgeführt, die in der Haushaltsanlage mit
entsprechender Schutzvorrichtung verbaut ist. In der Anlage herrscht eine Nennspannung von 230 V,
wie es in Deutschland gemäß EN 50160 mit einer Toleranz von ± 23 V geregelt ist.
Maßgeblich für die Bewertung des fließenden Fehlerstroms ist das Verhalten des verbauten
Leistungsschutzschalters. Betrachtet man die Auslösecharakteristik dieses LS-Schalters, erkennt man
eine Schaltschwelle für den magnetischen Kurzschlussauslöser, die bei dem 3- bis 5-fachen des
Nennstromes liegt. Entsprechend der Typenkennung ist der Typ B 16 A für Nennströme von 16 A
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konzipiert. Dementsprechend ist mit einem Auslösen im Kurzschlussfall bei Kurzschlussströmen
zwischen 48 und 80 A zu rechnen.
Für den Anwendungsfall wird folgende Annahme zugrunde gelegt: Im ungünstigsten Fall fließt also
ein Mindeststrom von 80 A, bevor der Leistungsschutzschalter auslöst. Mit der oben angegebenen
Formel errechnet sich hierfür eine Schleifenimpedanz von
𝑍𝑠 ≤230 𝑉
80 = 2,875 𝛺
Unter Berücksichtigung der Toleranzen der Netznennspannung nach EN 50160 sowie der oben
angeführten Messtoleranzen der Messgeräte DIN VDE 0413-3 muss die Schleifenimpedanz der
elektrischen Anlage also unter 2,875 Ω liegen.
Bestimmung der Schleifenimpedanz in TN-Systemen:
Da die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wird, muss berücksichtigt werden, dass im
Fehlerfall die hohe Stromstärke des Fehlerstromes den Leiter erwärmt, was zu einer höheren
Impedanz führt. Daher darf die maximale Schleifenimpedanz nur 2/3 des oben bestimmten Wertes ZS
betragen.
Dementsprechend erfolgt für die Messung der Schleifenimpedanz in TN-Systemen die Berechnung
nach folgender Formel:
𝑍𝑆 ≤ 2
3∗
𝑈0
𝐼𝐴
mit ZS… vorliegende Schleifenimpedanz
U0… Nennwechselspannung der elektrischen Anlage gegen Erde (Sternpunkt)
IA… Abschaltstrom der jeweilig verbauten Schutzeinrichtung
Bestimmung der Schleifenimpedanz in IT-Systemen:
Durch die Verbindung der beteiligten Betriebsmittel in einem IT-System über einen gemeinsamen
Schutzleiter, muss für den ungünstigsten Fall von einem Doppelfehler ausgegangen werden. Hier
fließt der doppelte Abschaltstrom der jeweilig verbauten Schutzeinrichtung, was die Berechnung der
Schleifenimpedanz folgendermaßen verändert:
𝑍𝑆 ≤ 𝑈0
2𝐼𝐴
mit ZS… vorliegende Schleifenimpedanz
U0… Nennwechselspannung der elektrischen Anlage gegen Erde (Sternpunkt)
IA… Abschaltstrom der jeweilig verbauten Schutzeinrichtung
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3.2. Messung des Erdungswiderstands Die Messung des Erdungswiderstandes via Messbrücke und zweier zusätzlicher Hilfserdern ist ein
relativ aufwendiges Messverfahren, weshalb sich in der Praxis die Messung der
Fehlerschleifenimpedanz bewährt hat.
3.2.1. Messgeräte Die im Rahmen der Messung der Schleifenimpedanz verwendeten Messgeräte müssen hinsichtlich
der Anforderungen an Sicherheit, Funktion und Messgenauigkeit den Ansprüchen der
DIN VDE 0413-3 genügen.
3.2.2. Messverfahren Wesen des Messverfahrens nach DIN VDE 0100-600 ist, dass zwischen Erder (T) und Hilfserder (T1)
ein Wechselstrom mit konstantem Wert angelegt und zum Fließen gebracht wird. T und T1 müssen so
weit voneinander entfernt sein, dass sich die Ausbreitungswiderstände beider Erder nicht gegenseitig
beeinflussen.
Im halben Abstand zwischen T und T1 wird ein zweiter Hilfserder T2 in die Erde eingebracht. T2 darf in
diesem Fall ein Metallspieß sein. Mit Hilfe des zweiten Hilfserders wird der Spannungsfall zwischen T
und T2 gemessen. Unter Ausschluss einer gegenseitigen Beeinflussung der Ausbreitungswiderstände
der Erder ergibt sich der Erdungswiderstand nach folgender Formel:
𝑅𝐸 = 𝑈𝐸
𝐼𝐸
mit RE… vorliegender Erdungswiderstand
UE… Spannung zwischen T und T2
IE… Strom, der zwischen T und T2 fließt
Zum Sicherstellen einer korrekten Messung sind zwei weitere Messungen durchzuführen. Hierzu wird
der zweite Hilfserder T2 einmal 6 Meter zum Erder T hin sowie einmal 6 Meter zum Erder T weg
relativ zur ersten Messung in die Erde eingebracht. Stimmen die drei Ergebnisse weitestgehend
überein, wird der Mittelwert der drei Messungen als vorliegender Erdungswiderstand RE des Erders T
bestimmt. Für den Fall, dass keine Übereinstimmung zwischen den Messwerten vorliegt, wird die
Messung mit größeren Abständen für die Positionen des zweiten Hilfserders T2 in der zweiten bzw.
dritten Messung wiederholt.
Alternative Messverfahren
Die Messung nach dem klassischen Verfahren der Erdungswiderstandsmessung gestaltet sich oft als
schwierig. Gerade im Rahmen der Prüfung innerhalb Fertigungsanlagen oder dicht bebautem Umfeld
erlauben es die räumlichen Gegebenheiten oft nicht, entsprechende Hilfserder platzieren zu können.
Laut DIN VDE 0100-600 sind hier alternative Messverfahren vorgesehen, die die Messung des
Erdwiderstands ersetzen.
Neben der Messung der Fehlerschleifenimpedanz ist auch die Messung des Erdschleifenwiderstands
mittels Stromzangen möglich. Dieses Messverfahren ist zulässig bei vorhandenen Erdverbindungen in
einem System mit vermaschter Mehrfacherdung für entsprechende TN- bzw. TT-Systeme. Bei
Messungen in TT-Systemen mit unbekannter Erdung wird die Schleife im Rahmen der Messung durch
eine temporäre Verbindung zwischen Erdung und Neutralleiter hergestellt. In diesem Fall sollte das
Netz während Herstellen und Trennen dieses Quasi-TN-Systems abgeschaltet werden, um Risiken
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durch Stromflüsse, die aus der Differenzspannung zwischen Neutralleiter und Erde entstehen
können, zu vermeiden.
Über eine erste Zange wird eine Messspannung in die Schleife induziert. Der in dieser Schleife
entstehende Strom wird über eine angebrachte zweite Zange gemessen. Im Folgenden kann der
vorliegende Schleifenwiderstand durch folgende Formel berechnet werden:
𝑅𝑆 = 𝑈𝑆
𝐼𝑆
mit RS… vorliegender Erdschleifenwiderstand
US… in die Erdschleife induzierte Spannung
IS… in der Erdschleife resultierender Stromfluss
Entsprechend der Gesetze für die Parallelschaltung von Widerständen kann angenommen werden,
dass der Gesamtwiderstand der elektrischen Anlage dem gemessenen Schleifenwiderstand
entspricht. Geringe Abweichung hin zu einem kleineren Wert sind möglich.
3.3. Messung bei Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD) Nach DIN VDE 0100-600 muss im Rahmen der Funktionsprüfung von Fehlerstromschutzeinrichtungen
(RCDs, FI) nachgewiesen werden, dass im Falle einer Auslösung die zulässige maximale
Berührungsspannung nicht überschritten wird sowie, bei Vorhandensein des
Bemessungsdifferenzstromes, die vorgeschriebene Schaltzeit eingehalten wird.
3.3.1. Messgeräte Die im Rahmen der Prüfung von Fehlerstromschutzeinrichtungen verwendeten Messgeräte müssen
den Anforderungen der DIN VDE 0413-6 entsprechen. Erfolgt die Abschaltung der Stromversorgung
über einen Fehlerstromschutzschalter des Typ B, so sind zur Prüfung Messgeräte mit ansteigendem
Gleichstrom geeignet.
3.3.2 Messverfahren Die Prüfung von Fehlerstromschutzeinrichtungen erfolgt in zwei Phasen:
(1) Einspeisung eines Fehlerstromes, der ca. 1/3 des Bemessungsfehlerstromes der verbauten
Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD oder FI-Schutzschalter) beträgt. Die auftretende
Berührungsspannung wird gemessen und auf den tatsächlichen Bemessungsfehlerstrom
hochgerechnet
Im Rahmen der Messung wird der Fehlerstromschutzschalter nicht ausgelöst. Durch den geringeren
Strom sowie die kurze Prüfdauer wird eine Gefährdung der prüfenden Elektrofachkraft
weitestgehend vermieden.
Wird bei der Messung der Berührungsspannung der Grenzwert von 50 V (25 V für besondere
Anwendungsfälle, beispielsweise Krankenhäuser) überschritten, wird die betroffene Anlage für die
zweite Phase der Messung gesperrt.
(2) Es wird eine Auslöseprüfung unter Nennfehlerstrom IΔN durchgeführt und die Zeit bis zum
Auslösen des RCD-/ FI-Schutzschalters unter Anzeigen der auftretenden Berührungsspannung
gemessen.
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Die einzuhaltenden Abschaltzeiten sind in DIN VDE 0100-410 festgelegt und in Tab. 4 für die
Verwendung von TN-Systeme angegeben.
Nennspannung [V] Abschaltzeit [s]
230 0,4
400 02
> 400 0,1
Tab. 4: Nennspannungen und maximale Abschaltzeiten für TN-Systeme nach DIN VDE 0100-410
3.3.3 Messbeispiel Gängig in Haushaltsinstallationen ist der Einsatz eines Leistungsschutzschalters Typ A 16 B.
Beispielhaft für einen Bemessungsdifferenzstrom von IΔN werden 30 mA angenommen.
Die beispielhafte Messung wird an einer Steckdose durchgeführt, die in der Haushaltsanlage mit
entsprechender Schutzvorrichtung verbaut ist. In der Anlage herrscht eine Nennspannung von 230 V,
wie es in Deutschland gemäß EN 50160 mit einer Toleranz von ± 23 V geregelt ist.
Entsprechend der Abschaltbedingungen für fest installierte Fehlerstromschutzschalter nach DIN CDE
0664-10 ist die Auslösezeit für diesen Fall mit 0,3 s festgelegt und muss im Rahmen der Messung
erreicht werden.
3.4. Sonderprüfung
Entsprechend den Festlegungen in der DGUV Vorschrift 3 ist für bestimmte Einsatzbereiche eine
Sonderprüfung der elektrischen Anlagen nach DIN VDE 0100-600 vorgeschrieben.
Diese Sonderprüfung umfasst vorrangig gesonderte Prüfintervalle, die sich von denen vergleichbarer
Anlagen unterscheiden.
Die elektrotechnische Sonderprüfung gilt obligatorisch für elektrische Hebezeuge. Im Rahmen der
Prüfung von Aufzügen sind umfangreiche Messungen bereits Bestandteil der wiederkehrenden
Prüfung. So ist beispielsweise eine Zwischenprüfung in der Mitte des Prüfzeitraumes zwischen zwei
wiederkehrenden Prüfungen vorgeschrieben.
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4. Quellenangaben
[1] DIN VDE 0100-410 „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4: Schutzmaßnahmen“ , VDE-
Verlag, 2007
[2] DIN VDE 0100-600 „Errichtung von Niederspannungsanlagen – Teil 6: Prüfungen“ , VDE-Verlag,
2008
[3] DIN VDE 0413-3 „Elektrische Sicherheit in Niederspannungsanlagen bis AC 1000V und DC 1500V –
Geräte zum Prüfen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen“, VDE-Verlag, 2008
[4] DGUV Vorschrift 3 „Unfallverhütungsvorschrift. Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ (ehemals
BGV A3), Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro, 1997