Begriffe zum Thema Erdung und Potentialausgleich

266 10 10     Auswahl und    Errichtung von  Erdungsanlagen Bei elektrischen Anlagen mit Streustrombeeinflussung und möglichen Kor-rosionsgefahren durch Streuströme aus Gleichstromanlagen wird empfohlen, die DIN EN 50162 (VDE 0150) „Schutz gegen Korrosion durch Streuströme aus Gleichstromanlagen“ zu beachten.Die Auswahl der Werkstoffe und die Errichtung von Fundamenterdern wird in DIN 18014 „Fundamenterder“ behandelt. 10.2  Anwendungsbereich der DIN VDE 0100-540 Die Norm DIN VDE 0100-540 gilt für Niederspannungsanlagen mit Nennspannun-gen bis AC 1 000 V (Effektivwert) und DC 1 500 V. Die bevorzugten Frequenzen bei Wechselspannungen sind 50 Hz, 60 Hz und 400 Hz, wobei andere Frequen-zen für besondere Anwendungsfälle nicht ausgeschlossen sind. Der Teil 540 gilt damit generell für alle Niederspannungsanlagen, die im Geltungsbereich der DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100) „Errichten von Niederspannungsanlagen – Allgemeine Grundsätze, Bestimmung allgemeiner Merkmale, Begriffe“ genannt sind (siehe auch Abschnitt 1.7). Ziel der Anwendung von Teil 540 ist es, die Sicherheit von elektrischen Anlagen zu gewährleisten. 10.3  Begriffe zum Thema  Erdung und  Potentialausgleich Nachfolgend werden die wichtigsten Begriffe aus dem Bereich Erdung und Poten-tialausgleich erläutert. Dabei wird als Quelle in der Regel die DIN-VDE-Norm unter Angabe des Abschnitts genannt, in dem Anforderungen zu diesem Begriff zu finden sind. Fast alle Begriffe sowie die zugehörigen Definitionen werden im „Internationalen Elektrotechnischen Wörterbuch (IEV)“ festgelegt. Auf die Ab-schnittsbezeichnungen im IEV wurde allerdings verzichtet. Da die Vorgaben aus dem IEV auch weitgehend in DIN VDE 0100-200 (Begriffe) umgesetzt wurden, muss an dieser Stelle auch auf die Abschnitte 2.3 und 2.4 dieses Buchs, insbesondere auf Tabelle 2.6, hingewiesen werden.Außerdem muss betont werden, dass die Begriffe sich u. a. auch an der jeweiligen Zweckbestimmung orientieren. Dient beispielsweise eine Erdung der Sicherheit in der elektrischen Anlage (z. B. Schutz gegen elektrischen Schlag), so spricht man nach Abschnitt 826-13-09 von einer „Schutzerdung“. Bei Erdungen für alle anderen Zwecke spricht man nach VDE 0100-200, Abschnitt 826-13-10 von einer „Funktionserdung“. Natürlich kann ein Erder sowohl für Schutz- als auch für Funktionszwecke vorgesehen werden. In diesem Fall sind jedoch die Schutz-anforderungen stets vorrangig.Eine Erdung wird häufig auch als „offen“ bezeichnet (offene Erdung), wenn die Verbindung über Trennfunkenstrecken oder Überspannung-Schutzeinrichtungen  1573vde10.indd   266 01.09.2014   16:13:19

267 10 10.3  Begriffe zum Thema Erdung und Potentialausgleich vorgenommen wird (siehe Bild 10.1). Zur Unterscheidung „mittelbare und un-mittelbare Erdung“ siehe nachfolgenden Abschnitt 10.4.   Körper (eines elektrischen Betriebsmittels)ist ein leitfähiges Teil eines elektrischen Betriebsmittels, das berührt werden kann und üblicherweise nicht unter Spannung steht, aber unter Spannung geraten kann, wenn die Basisisolierung versagt.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.1) Haupterdungsschiene/ Haupterdungsklemme/ Haupterdungs-Anschlusspunktist der Anschlusspunkt oder die Schiene eines elektrischen Betriebsmittels, das berührt werden kann und üblicherweise nicht unter Spannung steht, aber unter Spannung geraten kann, wenn die Basisisolierung versagt.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.9) Erderist ein leitfähiges Teil, das in ein bestimmtes leitfähiges Medium, z. B. Beton, eingebettet sein kann und in elektrischem Kontakt mit Erde steht.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.3) ErdeAnmerkung: Unter Erde ist hier der Planet mit seiner gesamten Substanz zu verstehen.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17) Erde (örtliche)/  örtliche Erdeist der Teil der Erde, der sich im elektrischen Kontakt mit einem Erder befindet und dessen elektrisches Potential nicht notwendigerweise null ist.(Quelle: DIN EN 60140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17.2) Bezugserdeist der Teil der Erde, der als elektrisch leitfähig angesehen wird, außerhalb des Einflussbereichs von Erdungsanlagen liegt und dessen elektrisches Potential durch Vereinbarung gleich null gesetzt wird.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17.1) Schutzerdung Betriebserdung offene Erdung L1L2L3PEN ÜSE Bild 10.1  Verschiedene Erder und offene Erdung über Trennfunkenstrecke 1573vde10.indd   267 01.09.2014   16:13:19

268 10 10     Auswahl und    Errichtung von  Erdungsanlagen Schutzleiter (Bezeichnung PE)ist ein Leiter zum Zweck der Sicherheit, z. B. zum Schutz gegen elektrischen Schlag.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.6)Schutzpotentialausgleichsleiterist ein Schutzleiter zur Herstellung des Schutzpotentialausgleichs.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.7) Erdungsleiterist ein Leiter, der einen Strompfad oder einen Teil eines Strompfads zwischen ei-nem geerdeten Punkt in einem Netz, in einer Anlage oder in einem Betriebsmittel und einem Erder herstellt.Anmerkung: Im Sinne von DIN VDE 0100-540 ist ein Erdungsleiter ein Leiter, der den Erder mit einem Punkt des Potentialausgleichssystems, im Allgemeinen mit der Haupterdungsschiene, verbindet.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.8) PEN-Leiterist ein Leiter, der zugleich die Funktion des Schutzleiters und des Neutralleiters erfüllt.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140):2007-03 Abschnitt 3.16.5)Erdungsanlageist die Gesamtheit der zum Erden eines Netzes, einer Anlage und eines Betriebs-mittels verwendeten elektrischen Verbindungen und Einrichtungen.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17.5) Schutzerdungist die Erdung eines oder mehrerer Punkte in einem Netz, in einer Anlage oder in einem Betriebsmittel zum Zweck der elektrischen Sicherheit.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17.6) Funktionserdungist die Erdung eines oder mehrerer Punkte in einem Netz, in einer Anlage oder in einem Betriebsmittel zu Zwecken, die nicht der elektrischen Sicherheit dienen.(Quelle: DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 Abschnitt 3.17.7) Betriebserdung eines Netzes/ Netzbetrieberdungist die Schutzerdung und Funktionserdung eines oder mehrerer Punkte in einem Elektrizitätsversorgungsnetz.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-11) Fundamenterder, in Beton verlegtFundamenterder in Beton eines Gebäudefundaments verlegt, im Allgemeinen als geschlossener Ring(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.4) 1573vde10.indd   268 01.09.2014   16:13:19

269 10 10.3  Begriffe zum Thema Erdung und Potentialausgleich  Fundamenterder, in Erde verlegtFundamenterder in Erde außerhalb eines Gebäudefundaments verlegt, im Allge-meinen als geschlossener Ring(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.5) Fremdes  leitfähiges Teilist ein leitfähiges Teil, das nicht zur elektrischen Anlage gehört, das jedoch ein elekt risches Potential, im Allgemeinen das der örtlichen Erde, einführen kann.(Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Abschnitt 541.3.2) Funktionspotentialausgleichist ein Potentialausgleich aus betrieblichen Gründen, aber nicht zum Zweck der Sicherheit.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-21) Funktionspotentialausgleichsleiterist ein Leiter zum Zweck des Funktionspotentialausgleichs.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-29) Unabhängiger Erderist ein Erder, der sich in einem solchen Abstand zu anderen Erdern befindet, dass sein elektrisches Potential nicht nennenswert von Strömen zwischen der Erde und den anderen Erdern beeinflusst wird.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-07) Potentialgleichheitist ein Zustand, bei dem leitfähige Teile annähernd elektrisch gleiches Potential haben.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-18) Potentialausgleichist das Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen leitfähigen Teilen, um Potentialgleichheit zu erzielen.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-19) Schutzpotentialausgleichist ein Potentialausgleich zum Zweck der Sicherheit.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-20) Potentialausgleichsschieneist eine Schiene als Teil einer Potentialausgleichsanlage für den elektrischen An-schluss einer Anzahl von Leitern zum Zweck des Potentialausgleichs.(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-35) erden (Verb)ist das Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem geerdeten Punkt in einem Netz, in einer Anlage oder in einem Betriebsmittel und der örtlichen Erde. 1573vde10.indd   269 01.09.2014   16:13:19

270 10 10     Auswahl und    Errichtung von  Erdungsanlagen Anmerkung: Die Verbindung zur örtlichen Erde kann sein   • beabsichtigt   • unbeabsichtigt (zufällig)   • dauerhaft oder zufällig   • an mehreren Punkten(Quelle: DIN VDE 0100-200:2006-06 Abschnitt 826-13-03) Spezifischer  Erdwiderstandist der spezifische elektrische Widerstand der Erde.(Quelle: DIN VDE 0101:2000-01 Abschnitt 2.7.10.1)  Ausbreitungswiderstandist der Wirkwiderstand der Erde zwischen dem Erder und der Bezugserde.(Quelle: DIN VDE 0101:2000-01 Abschnitt 2.7.10.2)  Blitzschutzsystem ( LPS)ist ein vollständiges System, das zur Verringerung physikalischer Schäden einer baulichen Anlage durch direkte Blitzeinschläge eingesetzt wird.Anmerkung: Es besteht sowohl aus dem äußeren als auch dem inneren Blitzschutz.(Quelle: DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2006-10 Abschnitt 3.1) In Normen der Reihe DIN VDE 0100, die in den letzten Jahren erschienen sind, wurde bereits begrifflich deutlich zwischen Schutzfunktion und Funktion unter-schieden. So heißt der frühere „Hauptpotentialausgleich“ heute „Schutzpoten-tialausgleich“, und der zugehörige Leiter ist nicht der Potentialausgleichsleiter, sondern der „Schutzpotentialausgleichsleiter“.Damit wird deutlich hervorgehoben, dass es neben dem Schutzpotentialausgleich, der die Sicherheit in elektrischen Anlagen erhöhen soll, immer auch einen „Funk-tionspotentialausgleich“ bzw. einen „Funktionspotentialausgleichsleiter“ geben kann, der keine Schutzfunktion übernimmt. Die Abgrenzung sowie die Zusam-menhänge werden in der Tabelle 2.6 dieses Buchs gezeigt, und in Bild 10.2 sind die Zusammenhänge von Erdungsanlage und den verschiedenen Schutzleitern in einem Gebäude schematisch dargestellt.Wichtig ist noch, dass ein Leiter selbstverständlich sowohl Schutzfunktionen als auch allgemeine Funktionen übernehmen kann. In diesem Fall steht sowohl in Bezug auf die Ausführung als auch auf die Kennzeichnung des Leiters stets die Schutzfunktion im Vordergrund. Die Kennzeichnung von Schutzleiter wird im Abschnitt 12.8 dieses Buchs detail-liert beschrieben. 1573vde10.indd   270 01.09.2014   16:13:19

271 10 10.3  Begriffe zum Thema Erdung und Potentialausgleich M M 3 3 1 1 1 NSV 6 M BR 3 1 x x C6 C7 Erdgeschoss Kellergeschoss 1 NSV 1 1 2 B 5 2 IS C5 6 4 5 V LPS T2 Erde T1 V 5 T2 Fundament C2 C1 C3 Erde 4 LPS C4 M M Bild 10.2   Darstellung von Erdungsanlagen, Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter (Quelle: DIN VDE 0100-540:2012-06 Bild 8.54.1) 1573vde10.indd   271 01.09.2014   16:13:19

272 10 10     Auswahl und    Errichtung von  Erdungsanlagen M  Körper eines elektrischen Betriebsmittels C  Fremde leitfähige Teile C1  Metallene Wasserleitung, von außen kommend C2  Metallene Abwasserleitung, von außen kommend C3  Metallene Gasleitung mit Isolierstück, von außen kommend C4 KlimaanlageC5 HeizungC6  Metallene Wasserleitung, z. B. in einem Baderaum C7  Fremdes leitfähiges Teil im Handbereich von Körpern B  Haupterdungsschiene, Haupterdungsklemme, Haupterdungs-Anschlusspunkt T ErderT1 FundamenterderT2  Erder für den Blitzschutz, falls erforderlich LPS BlitzschutzanlageIS  Isolierstück in der Gasleitung BR  Raum mit Badewanne oder Dusche NSV Niederspannnungs-VerteilerV  Verbindung von LPS und Fundamenterder oder zum separaten Blitzschutzerder 1 Schutzleiter  PE 2 Schutzpotentialausgleichsleiter3  Schutzpotentialausgleichsleiter für den zusätzlichen Schutzpotentialausgleich 4  Ableitung der Blitzschutzanlage 5 Erdungsleiter6  Schutzleiteranschlussschiene in der Niederspannungs-Verteilung x  Alternative Möglichkeiten der Verbindung ErläuterungenB  Haupterdungsschiene usw. entspricht der Potentialausgleichsschiene für den  SchutzpotentialausgleichT2  Die Erder für den Blitzschutz und die Anschlussleitungen sind nur erforderlich,   wenn die Blitzschutzerdung nicht am Fundamenterder erfolgt x  Nur eine der beiden dargestellten Verbindungen ist erforderlich;    das Einbeziehen der drei Wasserleitungen in den zusätzlichen Potentialausgleich erfolgt durch    eine direkte Verbindung zur Schutzleiterschiene oder die Verbindung der Wasserleitungen    zum Schutzleiter, der am Körper des elektrischen Betriebsmittels angeschlossen ist 10.4  Betriebserder, Anlagenerder und Schutzerder Nach VDE 0100-200, Abschnitt 826-13-11 dient der  Betriebserder, in der Regel mit R B  bezeichnet, sowohl der Schutzerdung als auch der Funktionserdung eines  oder mehrerer Punkte in einem Elektrizitätsversorgungsnetz. In typischen Versor-gungsnetzen des TN-Systems ist immer eine Anzahl von Erdern beteiligt. So z. B. die Erdung des Transformator-Sternpunkts sowie (über den PEN-Leiter verbunden) der  Fundamenterder des durch ihn versorgten Gebäudes. Einen Anlagenerder und damit auch einen Gebäude-Schutzerder gibt es definitionsgemäß im TN-System nicht. Vielmehr ist der Fundamenterder als „Gebäudeerder“ (in Energieflussrich-tung gesehen) der letzte Punkt der Betriebserdung. 1573vde10.indd   272 01.09.2014   16:13:19