Differenzstrom­überwachung anstatt Isolationsmessung an Maschinen

Bild 1: Beispiel für den nachträglichen Einbau von zwei Differenzstrom-Überwachungsgeräten; Quelle: Bender

Viele Anwender möchten wegen des erheblichen Aufwands auf die Isolationsmessung an Maschinen verzichten. Stattdessen soll jede Maschine an der Einspeisung mit einer Differenzstromüberwachung ausgerüstet werden. Wie lässt sich diese Vorgehensweise normativ richtig umsetzen – denn die VDE 0105-100 spricht nur von Anlagen, nicht von Maschinen?

Die wiederkehrende Prüfung einer Maschine fällt tatsächlich auch in den Anwendungsbereich der DIN VDE 0105-100/A1. Die eigentliche »Maschinen-Norm« VDE 0113-1 gilt explizit nur für die Herstellung und die Erstprüfung von Maschinen, der spätere Betrieb ist hier nicht beschrieben. Die VDE 0113-1 enthält die Isolationsmessung auch nicht als verpflichtende Messung – dies ist eine Prüfung, die durchgeführt werden soll, wenn es aus Sicht des Herstellers sinnvoll erscheint.

Prüffristen und Prüfumfang

Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) verpflichtet den Unternehmer, eine Gefährdungsbeurteilung zu erstellen und darin sowohl Prüffristen als auch den Umfang erforderlicher Prüfungen und Kontrollen festzulegen. Die Technische Regel für Betriebssicherheit TRBS 1201 »Prüfungen und Kontrollen von Arbeitsmitteln und über­wachungsbedürftigen Anlagen« konkretisiert die Vorgehensweise dann im Detail und spricht davon, dass durch Prüfung und Instandhaltung der in der Gefährdungsbeurteilung beschriebene Sollzustand erhalten werden soll.

Zur technischen Umsetzung der Prüfung wird dann die VDE 0105-100/A1 und gegebenenfalls weitere Normen je nach Maschine herangezogen. Dort werden verschiedene Messungen und Maßnahmen vorgeschlagen, mit denen sich der sichere Zustand von Anlagen erhalten lässt.

Isolationsmessung vs. Differenzstromüberwachung

Bild 2: Die Differenzstromüberwachung muss kontinuierlich erfolgen und beim Überschreiten des Grenzwerts sofort eine Meldung absetzen; Quelle: Doepke

In den letzten Jahren hat sich immer mehr etabliert, anstatt der Isolationsmessung eine kontinuierliche Überwachung der Ableitströme durchzuführen (Bild 1). Die VDE 0105-100/A1 kennt diese Möglichkeit explizit seit 2017, davor wurde dies schon gerne als »Maßnahme nach dem Stand der Technik« verwendet.

Technisch bietet dies einige Vorteile, so kann man einen schleichenden Fehler erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt. Jedoch gibt es auch einige Hürden zu nehmen: die Differenzstromüberwachung muss kontinuierlich aufgeschaltet sein, also bei Überschreiten eines Grenzwertes muss sofort eine Meldung erfolgen (Bild 2). Diese Meldung muss von einer Elektrofachkraft bewertet werden, um dann angemessene Maßnahmen einzuleiten.

Allerdings kann diese Maßnahme unter der Voraussetzung umgesetzt werden, dass zumindest einmal alle überwachten Stromkreise ­einer Isolationsmessung unterzogen wurden.

Grenzwert für den Differenzstrom?

Leider gibt es keinen festen Grenzwert für den Differenzstrom. Die oberste Grenze liegt bei 5 % des Außenleiterstromes nach DIN EN 61140 (VDE 0140-1). Wie hoch der ­Differenzstrom in welchem Betriebszustand ist und wo Grenzwerte sinnvoll gelegt ­werden können, obliegt letztendlich der Ein­schätzung der befähigten Person. Wichtig ist dabei, dass eine Veränderung gegenüber dem normalen Zustand frühzeitig erkannt wird.

Die Softwaren zur Datenanbindung der Differenzstromüberwachungen bieten gerne verschiedene Algorithmen zur automatischen Erkennung von Fehlern. Diese sind teilweise sehr ausgereift, bedürfen aber oft noch einer gewissen Anpassung.

VdS-Prüfrichtlinien angepasst

Bis vor kurzer Zeit war die oben geschilderte Vorgehensweise immer noch mit einem Fragezeichen zu versehen. Denn unterlagen die Anlagenteile / Maschinen der Prüfung durch einen VdS-Sachverständigen nach Klausel SK 3602, so mussten weiterhin mindestens 50 % der Stromkreise auf Isolation gemessen werden. Dies wurde nun auch in den VdS-Prüfrichtlinien an die VDE 0105-100/A1 angepasst. Somit kann man auf die wiederkehrenden Isolationsmessungen verzichten, wenn eine Differenzstromüberwachung mit entsprechendem Monitoring vorhanden ist.

Berücksichtigte Normen

  • DIN VDE 0105-100/A1:2017-06 Betrieb elektrischer Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen; Änderung A1: Wiederkehrende Prüfungen
  • DIN EN 60204-1(VDE 0113-1):2019-06 Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
  • DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2016-11 Schutz gegen elektrischen Schlag – Teil 1: Gemeinsame Anforderungen für Anlagen und Betriebsmittel (IEC 61140:2016); Deutsche Fassung EN 61140:2016

Autoren

RA Hartmut Hardt, Essen

Michael Lochthofen, Mebedo Consulting GmbH, Montabaur

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net