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Störlichtbögen
Das Arbeiten an elektrischen Betriebsmitteln und Anlagen bringt stets gewisse Risiken für Leib und Leben mit sich. Eine solche Gefahr für die Gesundheit des Anwenders und die Funktionalität der entsprechenden Anlage ist der sogenannte Störlichtbogen, der häufig durch Handhabungsfehler bei der Montage, der Instandhaltung oder der Wartung entsteht. Dabei handelt es sich um einen unerwünschten Lichtbogen zwischen zwei elektrischen Anlagenteilen. Aufgrund einer ungenügenden Isolationsschicht oder von Kontakten, die sich zu langsam trennen, können solche Spannungsüberschläge auch unmittelbar im Bauteil selbst entstehen. Dabei setzen sie dessen Lebensdauer massiv herab und können im schlimmsten Fall zur Zerstörung des selbigen beitragen.
Im Kontext von Niederspannungsbereichen sind zumeist Störstellen in elektrischen Leitungen ursächlich für das Auftreten von Fehlerlichtbögen. Diese Störstellen entstehen unter anderem durch Leitungsquetschungen, Beschädigungen durch Nägel oder Schrauben, Nagetierbisse, Erosion oder abgeknickte Leitungen. Da das Auftreten dieses Phänomens sowohl eine Gefahr für den Anlagenanwender als auch für die Lebensdauer des entsprechenden Betriebsmittels darstellt, ist es von höchster Relevanz, sich mit Einrichtungen zu befassen, die vor dem Auftreten von Störlichtbögen schützen können. Wir haben die wichtigsten Informationen zu diesen Schutzeinrichtungen kompakt für Sie zusammengefasst.
Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen
Bei Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen handelt es sich im engeren Sinne um einen Schutzschalter gegen Kontaktfehler in der Niederspannungsinstallation. Mittels elektronischer Schaltung bewertet der Schutzschalter auftretende Störungen im Strom- und Spannungsverlauf und schaltet im Falle eines Kontaktfehlers den Stromkreis ab. Da die Schutzeinrichtung so Überhitzung an schlechten Kontaktstellen verhindert und damit Bränden vorbeugt, wird er im Volksmund auch als Brandschutzschalter bezeichnet. Installiert werden Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen in elektrischen Verteilerkästen, wo sie eingesetzt werden, um Störlichtbögen in Reihe und parallel zum Verbraucher zu detektieren.
Wie funktionieren Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen?
Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen, kurz AFDD, messen den Spannungs- und Stromverlauf über einen gewissen Zeit-Horizont, bewerten diese Informationen mittels digitaler Signalverarbeitung und stellen so fest, ob ein Störlichtbogen vorliegt. Notwendig ist diese Auswertung, da im normalen Betrieb auch unter anderem reguläre Schwankungen im Stromverlauf oder transiente Stromverläufe beim Einschaltvorgang von Anwendern keinesfalls zu einer fehlerhaften Auslösung führen dürfen.
Leitungsschutzschalter können Störlichtbögen in Reihe zum Verbraucher, deren Strom-Zeit-Kennlinie in der Regel in einem Bereich von 100 ms bis einer Sekunde verläuft, nicht erkennen. Im Falle eines parallel zum Verbraucher verlaufenden Störlichtbogens löst die Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung nur dann als erstes aus, wenn der Fehlerstrom langsam ansteigt. Dies ist allerdings häufig der Fall. Liegt ein Erdschluss vor, löst der Fehlerstromschutzschalter schneller aus, wohingegen im Falle eines Kurzschlusses der Leitungsschutzschalter eher auslöst, wenn der Fehlerstrom schnell einen hohen Wert erreicht.
Wichtige Vorschriften
Die aktualisierte DIN VDE 0100-420 fordert seit Februar 2016 für verschiedene Raumnutzungen in Neubauten den Einsatz einer Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung. Die Übergangsfrist bestand hier bis zum 18. September 2017. Die Norm berührt dabei Endstromkreise mit Betriebsströmen bis zu 16 A, wenn diese Schlaf- oder Aufenthaltsräume in Heimen, Kindertageseinrichtungen oder barrierefreien Wohnungen gemäß DIN 18040-2 versorgen. Der Einsatz wird zudem für Räume beziehungsweise Orte mit besonderem Brandrisiko, brennbaren Baustoffen oder Gefährdungen von unersetzbaren Gütern gefordert. Lediglich empfohlen wird der Einsatz eines AFDD für alle übrigen Endstromkreise mit Betriebsströmen kleiner gleich 16 A. Da die DIN VDE 0100-420 bisher nicht in den Landesbauordnungen als technische Baubestimmung eingeführt wurde, ist der Einsatz einer Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung gesetzlich nicht zwingend und insofern freiwilliger Natur.