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Signifikante Werte des Stromes Wahrnehmbarkeitsschwelle 1 mA 1 mA(Kribbeln) Krampf- und Loslassschwelle 10 - 15 mA 10 - 15 mA(Verkrampfung der Muskeln)

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Präsentation zum Thema: "Signifikante Werte des Stromes Wahrnehmbarkeitsschwelle 1 mA 1 mA(Kribbeln) Krampf- und Loslassschwelle 10 - 15 mA 10 - 15 mA(Verkrampfung der Muskeln)"—  Präsentation transkript:

1 Signifikante Werte des Stromes Wahrnehmbarkeitsschwelle 1 mA 1 mA(Kribbeln) Krampf- und Loslassschwelle mA mA(Verkrampfung der Muskeln) Gefahrenschwelle mA mA(Herzkammerflimmern ab 50 mA und einer Einwirkdauer ab 1 s)

2 Fehlerschutz entweder der Spannungsübertritt auf berührbare Teile wird verhindert [Schutzisolierung] oder es erfolgt die Abschaltung durch Erfassung des Fehlerstromes mittels eines Schutzorgans [Nullung, Fehlerstromschutz- schaltung, Schutzerdung]

3 Fehlerschutz ≈ Fehlerschutz erforderlich in Anlagen mit Nennspannungen über 65 V ≈ und 120 V = gegen Erde weiters bei wesentlichen Änderungen oder wesentlichen Erweiterungen an bestehenden elektrischen Anlagen [ETG 1992, §1] wenn in bestehenden Anlagen, in denen nach den zum Zeitpunkt der Errichtung geltenden Bestimmungen kein Fehlerschutz erforderlich war, nun nach den anzuwendenden Bestimmungen Fehlerschutz gefordert wird wenn Fehlerschutz durch Umbauten oder Änderungen unwirksam wird, z.B durch Einbau von geerdeten Wasser-, Gas- oder Heizungsanlagen in „standortisolierte“ Räumen

4 Fehlerschutz Fehlerschutz nicht erforderlich bei Nennspannungen bis 65 V AC und 120 V DC (sofern keine andere Regelung) Betriebsmittel der Stromversorgung zur Messung elektrischer Arbeit (Zähler) Hausanschlusskästen für Metallrohre und Metallschläuche mit isolierender Auskleidung Metallrohre und metallene Kabelkanäle zum Schutze von Schlauchleitungen, Mantelleitungen oder Kabeln Metalldosen mit Auskleidungen (Unterputzdosen, Verbindungs- und Abzweigdosen) Metallumhüllungen oder Metallmäntel von Leitungen Bewehrungen von Leitungen und Kabeln Kabeltassen Stahl- und Stahlbetonmaste Dachständer

5 Zusatzschutz für Bereiche mit besonderer Gefährdung Ergänzung durch dritte Maßnahme Realisierung durch Einbau eines Fehlerstromschutzschalter mit Auslösestrom ≤ 30 mA und/oder zusätzlichen Potentialausgleiches Zusatzschutz ergänzende Maßnahmen zum Verringern von Gefahren für Personen und Nutztieren, die sich ergeben können, wenn der Basisschutz und/oder der Fehlerschutz nicht wirksam sind/ist. ÖVE/ÖNORM E :

6 Netzsystem Gesamtheit aller Leitungen, Kabeln und sonstigen Anlagen, von der Stromquelle bis zu den Verbrauchsmitteln, einschließlich aller Arten von Erdverbindungen. Es wird unterschieden nach der Stromart (Gleichstrom, Wechselstrom) der Zahl der aktiven Leiter und der Art der Erdverbindung

7 Netzsystem - Kurzzeichen Erdungsverhältnisse der Stromquelle Erster Buchstabe Erdungsverhältnisse der Stromquelle T…direkte Erdung über einen oder mehrere Betriebserder (Betriebserdung) I…entweder Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder Verbindung eines Netzsystempunktes mit Erde über eine hochohmige Impedanz oder eine offene Erdung (ÜS- Ableiter oder Funkenstrecke)

8 Netzsystem - Kurzzeichen Erdungsverhältnisse der Körper der elektrischen Betriebsmittel Zweiter Buchstabe Erdungsverhältnisse der Körper der elektrischen Betriebsmittel T…Körper direkt geerdet (Anlagenerdung) unabhängig von Erdung der Stromquelle N…Körper direkt mit der Betriebserdung der Stromquelle verbunden … S …Neutralleiter und PE-Leiter als getrennte Leiter … C …Neutralleiter und PE-Leiter- Funktion kombiniert in einem Leiter

9 Netzsystem - Kurzzeichen TN-System nach Anordnung des PE-Leiters drei Arten: TN-S-System TN-C-System TN-C-S-System Voraussetzung für die Anwendung der Schutzmaß- nahme NULLUNG

10 Netzsystem - Kurzzeichen TT-System Anwendung der Schutzmaßnahmen SCHUTZERDUNG, FEHLERSTROM- SCHUTZSCHALTUNG

11 Netzsystem - Kurzzeichen IT-System Voraussetzung für die Anwendung der Schutz- Maßnahme SCHUTZLEITUNGSSYSTEM (Isolationsüberwachungs- system)

12 Maßnahmen des Fehlerschutzes ohne Schutzmaßnahmen ohne Schutzerdungsleiter Schutzisolierung Schutzkleinspannung und Funktionskleinspannung Schutztrennung für ein und mehrere Betriebsmittel (mit Potentialausgleich) mit Schutzmaßnahmen mit Schutzerdungsleiter Schutzerdung (Überstromschutzerdung) Nullung (Neutralleiterschutzerdung) Schutzleitungssystem (Isolationsüberwachungssystem) Fehlerstromschutzschaltung (Fehlerstromschutzerdung)

13 Maßnahmen des Fehlerschutzes Elektrische Schutzmaßnahmen Elektrische Schutzmaßnahmen dienen Schutz von Personen unmittelbar dem Schutz von Personen und Schutz von Sachwerten mittelbar dem Schutz von Sachwerten durch Vermeidung von elektrisch gezündeten Bränden

14 Schutzisolierung Schutzisolierung der Betriebsmittel 2. Isolierstoffumhüllung mit ausreichender mechanischer und elektrischer Festigkeit isolierende Zwischenlagen oder Zwischenstücke verstärkte Basisisolierung Standortisolierung

15 Schutzisolierung

16 Schutzkleinspannung Sicherheit durch kleine Spannung U N  50 AC oder 120 DC, erdfrei sicher elektrisch getrennt erzeugt (z.B. Sicherheitstransformator) Material für 250 V isoliert Stecker und Steckdosen verwechslungssicher mit 230 V

17 Schutzkleinspannung

18 Nullung Erdungsbedingung (ehemals 2. Nullungsbedingung) PEN-Leiter erden bei Stromquelle (Betriebserdung) am Netzausläufer (> 100 m) bei jeder Anlage (mind. 4,5 m Vertikal- oder 10 m Horizontalerder) Einhaltung der Forderungen für Spannungsanhebung bei Außenleitererdschluß

19 Nullung Verlegebedingung (ehemals 3. Nullungsbedingung) PEN-Leiter nicht sichern nicht schalten nicht unterbrechen gleiche Sorgfalt bei Verlegung und Dimensionierung wie Außenleiter

20 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Umstellung von TT-System (Schutzmaßnahmen Schutzerdung, Fehlerstromschutzschaltung) auf TN-System (Schutzmaßnahme Nullung)

21 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Schutzmaßnahme in Bereichen möglich, die früher ohne Schutzmaßnahme waren Anhebung der Sicherheit in allen Anlagenbereichen Österreichweite Umstellung der Niederspannungsnetze zur Nutzung der Fehlerschutzmaßnahme NULLUNG Bis werden möglichst alle TT-Systeme auf TN-System umgerüstet Einfachere Realisierung einer wirkungsvollen Fehlerschutz- maßnahme im Bereich vor FI-Schutzschaltern möglich

22 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Lückenloser Aufbau des dreistufigen Schutzkonzeptes mitBasisschutzFehlerschutzZusatzschutz Ziel für praktische Ausführung: Fehlerschutz = Nullung Zusatzschutz = Fehlerstromschutzschalter mit I  N  30 mA

23 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Anforderungen an praktische Ausführung (1): Erder für jede Anlage Vertikalerder 4,5 m Vertikalerder 4,5 m tief oder Horizontalerder 10 m lang Ausführung des Hauptpotentialausgleiches nach §15 Erder an PA anschließen (Erdungswiderstand wegen Vergleich für wiederkehrenden Überprüfungen messen)

24 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Anforderungen an praktische Ausführung (2): Einhaltung der Ausschaltbedingung vor Inbetriebnahme überprüfen I A  I K  U N / Z Schl Querschnitt der Leitungen neben Strombelastung auch nach Anforderungen der Nullung bemessen (Leitungswiderstand und damit ohmscher Anteil der Schleifenimpedanz kann durch Querschnittserhöhung maßgeblich verkleinert werden)

25 Veränderung durch Nullungsverordnung UMSTELLUNG AUF NULLUNG Auswirkungen auf Abnehmeranlage (z.B. Wohnung): Verbesserung der Zuverlässigkeit des Fehlerschutzes Verbesserung der Zuverlässigkeit des Fehlerschutzes (im Vergleich zu Fehlerstromschutzschaltung)

26 Schutzelement Fehlerstromschutzschalter Wichtigstes Element der modernen Schutztechnik für Fehlerschutz für Zusatzschutz für Brandschutz

27 Fehlerstromschutzschalter Wirkungsprinzip 1. Kirchhoff´sches Gesetz Summe aller zufließenden Ströme in einem Knotenpunkt = Summe aller abfließenden Ströme Realisierung mit Summenstromwandler

28 Fehlerstromschutzschalter FI-Schutzeinrichtungen sind gegen thermische Überlastung und gegen Kurzschluß zu schützen Bei Serienschaltung von zwei FI- Schaltern: Selektivität beachten Wenn unbeabsichtigtes Ausschalten zu mittelbaren Personen- oder Sachschäden führen kann  Auslösezeitverzögerung mind. 10 ms G oder S –Schalter Stoßstromfestigkeit gegen Stoßwelle 8/20  s Bedingt stoßstromfester FI-Schalter … bis 250 A Stoßstromfester FI-Schalter … Kennlinie G … bis 3 kA Selektiv-stoßstromfester FI-Schalter … Kennlinie S … bis 5 kA

29 Fehlerstromschutzschalter Sonderanwendung FI-Schalter mit automatischer Wiedereinschaltung nur für unbesetzte Anlagen FI-Schalter darf nicht als Not-Aus-Schalter (mit Erzeugung eines Fehlerstromes) verwendet werden Prüfung ohne gefährliche Fehlerspannung FI-Schalter als Brandschutz Auslösefehlernennstrom maximal 300 mA analoge Regelung für landwirtschaftl. Betriebsstätten und Brandgefährdete Räume

30 Fehlerstromschutzschaltung Schutzmaßnahme im IT- System Abschaltbedingung R A  65V / I  N und R A  100  Fehlerstromerfassung durch netzspannungsunabhängige Bauteile über 63 A Aufbau aus Komponenten

31 Schutztrennung Sicherheit durch getrennte Stromkreise Primär- und Sekundärseite sicher getrennt (Trenntransformator) U prim  690V, U sek  500V Sekundärspannung erdfrei Ableitstrom bei einpol. Erdschluß  30 mA Für Leitungslängen L bis 500 m I A  30 mA, wenn U sek x L sek 

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33 Schutztrennung

34 Hauptpotentialausgleich Verbindung an Haupterdungsschiene / Potentialausgleichsschiene / Haupterdungsklemme: Erdungsleiter Nullungsverbindung Schutzerdungsleiter der Hauptleitung PA-Leitung Antenne Funktions- und Überspannungs-Erdungsleiter IT PA Blitzschutz, Wasserleitung, Gasleitung, Heizung-Lüftung-Klima, Metallteile der Gebäudekonstruktion Kabeltassen u.ä. nicht einbeziehen

35 Zusätzlicher Potentialausgleich Zusätzlicher Potentialausgleich bei besonderer Gefährdung zum Beispiel in Baderäume Landwirtschaftliche Betriebsstätten Informationstechnik Medizinische Anlagen

36 Gas- und Wasserleitungen als Erder und PE-Leiter Gas- und Wasserleitungen: nicht verwenden nicht als Schutzerdungsleiter, Erdungsleiter, PA-Leiter oder Erder verwenden Bei Erweiterung bestehender Anlagen muss Schutzmassnahme ohne Wasserrohrnetz und ohne Wasser- Innenleitungen sichergestellt sein

37 Überspannungsschutz Verweis auf ÖVE-E 49 bzw. ENV (ÖVE/ÖNORM E 8049) betreffend Schutz gegen direkte Blitzwirkungen Bei vorhandener Blitzschutzanlage ist inneren Blitzschutz (Überspannungsschutz) auszuführen Hauptpotentialausgleich und zusätzlicher Potentialausgleich: Maßnahmen des Überspannungsschutzes

38 Überspannungsschutz im Verteilungsnetz TN-C: zw. jedem Außenleiter und PEN (1,45xU L-Erde ) TN-S + TT: zwischen jedem aktiven Leiter (L1,L2,L3,N) und PE (1,73x U L-Erde ) oder zwischen jedem Außenleiter und N (1,45xU L-Erde ), sowie N und PE (1,1xU L-Erde ) IT: zw. jedem aktiven Leiter und PE (1,1xU L-Erde )

39 Überspannungsschutz Überspannungsschutz im Verteilnetz Überspannungsschutz im Verteilnetz : bei reinem Freileitungsnetz (generell), bei Mischnetz (generell) und in Kabelnetzen mit geringer Ausdehnung oder in Gebieten geringer Bodenleitfähigkeit bei erhöhter bzw. hoher Blitzdichte erforderlich (Tabellen von ALDIS; im informativen Anhang A)

40 Überspannungsschutz in Verbraucheranlagen TN-C: zw. jedem Außenleiter und PEN (1,45xU L-Erde ) TN-S + TT: zwischen jedem aktiven Leiter (L1,L2,L3,N) und PE (1,73x U L-Erde ) oder zwischen jedem Außenleiter und N (1,45xU L-Erde ), sowie N und PE (1,1xU L-Erde ) Ableiter auf N kann entfallen, wenn Nullungsverbindung in unmittelbarer Umgebung

41 Überspannungsschutz Überspannungsschutz in Verbraucheranlagen: bei reinem Freileitungsnetz (generell), bei Mischnetz (generell) und in Kabelnetzen mit geringer Ausdehnung oder in Gebieten geringer Bodenleitfähigkeit bei erhöhter bzw. hoher Blitzdichte bei Objekten mit Blitzschutzanlage

42 Erder - Notwendigkeit für den Fehlerschutz Bestandteil der Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Fehlerspannungen und Körperströme Bestandteil des Überspannungsschutzes Bestandteil des Blitzschutzes ErderErdungsanlage unverzichtbar FunktionSicherheit Ein wirksamer Erder bzw. eine ausreichende Erdungsanlage ist unverzichtbar für Funktion und Sicherheit der Elektroanlage


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