Schutz gegen Thermische Wirkungen der Elektrizität

Ziel dieser Schutzmaßnahme nach DIN VDE 0100-420 ist es, Personen,
Nutztiere und Sachen gegen die Folgen einer zu hohen Erwärmung elektrischer
Betriebsmittel (Verbrennungen, Funktionsversagen) zu schützen. Das
Prinzip des Schutzes besteht im normgerechten und ordnungsgemäßen Errichten
der elektrischen Anlage, um so

•  das Entstehen von unzulässigen Erwärmungen zu verhindern,
• die entstehende Verlustwärme (Leitungen, Geräte, Klemmen) so weit wie nötig abzuführen und
• beim Auftreten von unzulässigen Erwärmungen durch Überwachungseinrichtungen eine Meldung oder Abschaltung zu veranlassen.

Bei der Wiederholungsprüfung ist festzustellen:

• Durch Besichtigen und Messen, ob

– ein auch in thermischer Hinsicht ordnungsgemäßer Zustand
(Tabelle 4.11) vorhanden ist,
– keine unzulässigen thermisch bedingten Veränderungen/
Alterungen entstanden sind und
– keine Änderungen erfolgten, die zu thermischen Überbeanspruchungen
führen (Bild 4.19).

• Durch Messen und Erproben, ob die Überwachungseinrichtungen

(Temperatur, Überstrom) funktionieren und somit keine Verbrennungen
oder Brände durch elektrisch erzeugte Nutz- oder Verlustwärme
entstehen können.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass den hier interessierenden thermischen Eigenschaften
einer Anlage beim Errichten oft zu wenig Aufmerksamkeit gewidmet
wurde. Bei bestehenden Anlagen kann der Brandschutz daher zumeist
noch verbessert werden.

Überlegungen zur Prüfung

1. Überschrift und Inhalt der hier zu beachtenden Bestimmung DIN VDE 0100-420 lassen das eigentliche Schutzziel, den Brandschutz, nicht immer deutlich werden. Konkrete Vorgaben für das brandschutzgerechte Gestalten und Bemessen der Betriebsmittel sind auch in anderen Normen und Regelwerken zu finden; bezüglich der Leitungen z. B. in den Teilen 430 und 520 von VDE 0100, in den Bauordnungen [1.11] und der Musterrichtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen [1.13] (➞ Abs. 4.16).
2. Die Teile 430 und 718 von VDE 0100 enthalten ebenfalls den Brandschutz betreffende Vorgaben. Prüfungen, mit denen die brandträchtigen Fehlerstellen entdeckt werden sollen, werden jedoch nicht ausdrücklich vorgegeben, oder – wie die Messung des Isolationswiderstands – nicht immer genutzt. Demzufolge wird die Notwendigkeit des Brandschutzes (➞ Bild 2.4) zu wenig beachtet. Es kommt sehr darauf an, dass sich der Prüfer seine Prüflinge ganz bewusst bezüglich der möglichen thermischen Einflüsse/Wirkungen ansieht.
3. Leider dürfen infolge der internationalen Harmonisierung der Normen vermehrt Erzeugnisse ohne den Nachweis der Feuerbeständigkeit vertrieben werden. Das heißt, die Errichter/Betreiber/Prüfer müssen mehr als bisher auf das „nötige“ Niveau des Brandschutzes „ihrer“ Anlagen Einfluss nehmen. Besonders zu beachten sind die Bauverordnungen und die vielfältigen Erfahrungen der Schadensversicherer (VdS-Richtlinien, ➞ Literaturverzeichnis 3.2).
4. Beim Errichten der elektrischen Anlagen in der Vergangenheit wurden die Betriebstemperaturen der Einbaugeräte und Verteiler wenig beachtet, zumal sie infolge der meist nur geringen Auslastung der Anlagen fast immer im zulässigen Bereich geblieben sind. Durch Erweiterungen und Änderungen der bestehenden und das Bestreben zum Sparen bei neuen Anlagen (➞ Bild 4.19) hat sich diese Situation geändert. Durch den kompakteren Aufbau und die höhere Auslastung werden die Nennwerte der Umgebungs- und Eigentemperatur der Geräte überschritten, es kommt zur beschleunigten Alterung der Bauteile. Somit gehört heute auch das Ermitteln der Betriebstemperatur (➞ Tabelle 4.11) zur Wiederholungsprüfung.

Weiterhin sollten folgende Sachverhalte beachtet werden:

■ Bei bestimmten Bauteilen, z. B. Bussysteme, wird die Funktionsfähigkeit
bereits bei Umgebungstemperaturen eingeschränkt, die erheblich unter den Grenztemperaturen (DIN 4102-2) liegen.
■ Befestigungselemente sowie die Abstände der Befestigungspunkte von Leitungen/Leitungsträgern wurden mitunter nicht nach der erforderlichen Feuerwiderstandsdauer ausgewählt.

5. Fehlerhafte Klemmstellen und andere mangelhafte Bauteile, können durch überhöhte Temperatur erkannt werden. Oft genügt eine vergleichende Temperaturkontrolle mit der Hand, sofern dies unter Beachtung der Arbeitssicherheit möglich ist. Besser ist, wenn der Prüfer über ein berührungslos arbeitendes Temperaturmessgerät verfügt, mit dem schnell und systematisch derartige Messungen vorgenommen werden können (➞ Bild 13.37).
Für die zulässigen Umgebungs- und Eigentemperaturen werden in den Normen und von den Herstellern nur teilweise vergleichbare Werte benannt. Es ist bei der Prüfung einer Anlage schwierig, die von Einbaulage, Häufung, Umgebungstemperatur, Belastung, Wärmezuführung durch andere naheliegende Geräte/Teile abhängende Ist-Temperatur mit den meist nicht klar definierten Soll-Werten in Katalogen usw. zu vergleichen.
Es bleibt dem Prüfer bei der Wiederholungsprüfung aber die Möglichkeit, an gleichartigen Stellen erhaltene Messwerte (Anschlussklemmen der verschiedenen aktiven Leiter, nebeneinander angeordnete LS-Schalter mit etwa gleicher Belastung usw.) miteinander zu vergleichen.