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Schutzmaßnahmen im Labor mit Experimentiereinrichtungen 9
2.4
Schutz gegen gefährliche Körperströme
Wenn es die Experimente zulassen, soll möglichst eine
Schutzkleinspannung oder Funktionskleinspannung mit
sicherer Trennung den Schutz gegen gefährliche Körperströme
an den Experimentiereinrichtungen gewährleisten.
Bei höheren Spannungen als 50 V ~ muss eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
die Anlage schützen. Diese
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) muss gleichstromsensitiv
sein, d. h., sie muss auch bei Fehlergleichströmen
sicher auslösen. Der Auslösestrom darf 30 mA nicht überschreiten.
Damit bietet der Schutzschalter gerade wegen
der großen Gefahr des direkten Berührens beim Experimentieren
einen zusätzlichen Schutz.
Der beschriebene Unterrichtsraum ist mit Teppich ausgelegt.
Da man in diesem Raum fremde, leitfähige Teile
berühren kann, die nicht berührungssicher abgedeckt
sind, werden diese mit Potenzialausgleichsleitern untereinander
und an zentraler Stelle mit dem Schutzleiter verbunden.
Bild 7 zeigt einen Teil des Potenzialausgleichs.
Der Fehlerstrom-Schutzschalter I N
= 30 mA befindet sich
im zentralen Verteiler, wie auch in Bild 4, → S. 7 zu erkennen
ist. Bild 6, → S. 8 zeigt die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
(RCD) im Verteilerplan.
Aufgabe 6:
Die gleichstromsensitive Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
wird in den VDE-Bestimmungen mit der
Be zeichnung „RCD Typ B“ (allgemein) und „RCCB
Typ B“ angegeben.
Ermitteln Sie durch eine Internetrecherche, in welcher
VDE-Bestimmung diese Schutzeinrichtung be -
schrieben wird und welche Be zeichnung hinter der
Buchstabenabkürzung steckt.
Als weitere Maßnahme muss im gesamten Raum ein
zu sätzlicher Potenzialausgleich eingerichtet werden: Alle
fremden leitfähigen Teile, wie berührbare Heiz körper,
Heizungs- und Wasserleitungen sowie auch metallische
Kabelkanäle oder fest eingebaute, leitfähige Gerüste
für die Experimentiereinrichtungen sind untereinander
und mit dem Schutzleiter der Stromversorgung über
eine Kupfer leitung zu verbinden, dessen Mindestquerschnitt
4 mm 2 beträgt. Dieser Potenzialausgleich verhindert
bei einem Körperschluss das Auftreten von gefährlichen
Fehlerspannungen, da es zur so fortigen Abschaltung
kommt.
Aufgabe 7:
Beim Experimentieren in dem beschriebenen
Unterrichtsraum besteht die Gefahr der direkten
Be rührung mit unter Spannung stehenden Teilen
(U > 50 V ~).
Welche Maßnahmen werden in diesem Fall nach den
VDE-Bestimmungen gefordert, damit keine gefährlichen
Körperströme fließen können?
Bild 7: Potenzialausgleich

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Schutzmaßnahmen im Labor mit Experimentiereinrichtungen
3.
3.1
Leitungsverlegung
Leitungskanalverlegung
Wie schon Bild 1, → S. 4 zeigt, erfolgt die Versorgung der
Experimentiereinrichtung über Leitungskanäle, die jeweils
an den Tischen und an der Wand befestigt sind. Da sich
die Tische wegen der Verankerung mit dem Fußboden
nicht bewegen lassen, können Leitungen für feste Verlegung
wie NYM verwendet werden. Jeder Tisch erhält eine
5-adrige Drehstromleitung und eine 3-adrige Steuerleitung
für die Not-Aus-Einrichtung. Für den Potenzialausgleich
ist eine Aderleitung mit dem Kennzeichen H07V-
U 1G4 im Kanal mitverlegt, die fremde, leitfähige Teile
miteinander verbindet.
Bild 8 zeigt die Verlegung der Leitungen vom Leitungskanal
an der Wand zum Leitungskanal am Tisch. Ein flexibles
Schutzrohr umschließt die Leitungen.
3.2
Anschlüsse und Versorgungselemente
an einer Experimentiereinrichtung
Die metallischen Leitungskanäle lassen sich nur mit Werkzeug
öffnen, weil sie bestimmungsgemäß zusätzlich verschraubt
wurden. Außerdem sind die Kanalkörper jeweils
mit den Schutzleitern der Speiseleitungen verbunden,
also damit in die Schutzmaßnahme „Schutz bei indirektem
Berühren“ einbezogen.
Unter diesen Voraussetzungen besteht die Möglichkeit,
auf den Schutz gegen direktes Berühren bei allen
Anschlussklemmen und Versorgungselementen innerhalb
des Leitungskanals zu verzichten, jegliche Abdeckungen
können also fehlen.
Die Verdrahtung der Starkstromanschlüsse an der Experimentiereinrichtung
erfolgt direkt im Kanalkörper. Die
Adern der Einspeiseleitungen werden über Reihenklemmen
mit den jeweiligen Anschlussklemmen verbunden.
Die elektronische Versorgungseinheit (Bild 9, Frontabdeckung
abgenommen) befindet sich unter der Experimentiereinrichtung
in einem Blechgehäuse.
Bild 8: Leitungsverlegung im Schutzrohr
Wegen der kleinen Leistungen bzw. der gewählten Leitungsschutzschalter
mit dem Nennstrom von 10 A reicht
als Querschnitt für alle Versorgungs- und Steuerleitungen
der Mindestquerschnitt A = 1,5 mm 2 aus. In dem Leitungskanal,
der zum zentralen Verteiler führt, häufen sich die
Leitungen. Hier zählen auch Leitungen für diverse Steckdosenstromkreise
dazu. Wegen der geringen Be lastung
der einzelnen Leitungen sind trotz der Häufung keine
unzulässig hohen Temperaturen zu erwarten, die Berücksichtigung
von Umrechnungsfaktoren, wie sie sonst bei
Leitungshäufungen erforderlich sein können, erübrigt
sich daher.
Die bei der Verdrahtung erforderliche sorgfältige Trennung
der Betriebsmittel mit Spannungen über 50 V ~ und
den Betriebsmitteln mit Spannungen bis 50 V lässt sich
am einfachsten durch die räumliche Trennung des Starkstromteils
vom Schwachstromteil sicherstellen. Leitungsadern
mit einer Betriebsspannung von 230/400 V dürfen
z. B. keinesfalls zusammen mit Leitungsadern für Schutzkleinspannung
gebündelt werden.
Die Verbindungsleitungen von der elektronischen Versorgungseinheit
zu den Messgeräten und dem Potenziometer
sind abgeschirmt. Diese Maßnahme verhindert
elektromagnetische Störungen aus der Starkstromversorgungseinheit.
Aufgabe 8:
Die in diesem Projekt beschriebenen Leitungskanäle
aus Stahl enthalten Betriebsmittel, die im Inneren
des Kanals nicht gegen direktes Berühren geschützt
sind.
Bild 9: Verdrahtung einer
Versorgungseinheit