Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Hier geht es um neue Normen/Vorschriften und Änderungen
Heißluft
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Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Heißluft »

Hi, ich bin neu hier im Forum und hoffe bei euch fündig zu werden:

Ein Kunde von mir will ein mobiles Testgerät mit einem integrierten elektrischen Luftheizer bauen, bestehend aus drei Heizelementen in Sternschaltung (Heizer kommt von meiner Firma in den USA). Die Heizleistung/Gesamtleistungsaufnahme liegt bei 24kW an 400V Drehstrom. Ab einer Temperatur am Luftausgang von bereits ca. 800°C löste der lokale FI-Schalter aus und wir merkten, dass der Ableitstrom der Anlage mit der Temperaturerhöhung ansteigt und zum Thema wird (vermutlich aufgrund eines hitzebedingten Ionisierungsvorgangs). – Ziel ist es, fast 1000°C zu erreichen, doch konnten wir bisher noch nicht bestimmen, wie hoch der Ableitstrom in diesem Fall letztendlich sein wird (in jedem Fall aber sehr deutlich über 10mA). Vor diesem Hintergrund ergeben sich für mich zwei zentrale Fragen, zu denen ich bisher noch nirgends eine Antwort gefunden habe (der Heizerhersteller in den USA hat zu den Europäischen Normen keine Informationen):
a) Welche Grenzwerte für den Ableitstrom gibt es für mobile Betriebsgeräte mit elektrischen Heizelementen ?
b) Welche Maßnahmen sind für mobile Betriebsgeräte mit elektrischen Heizelementen zu ergreifen, wenn diese Grenzwerte konstruktiv nicht eingehalten werden können; Bzw. gibt es eine Obergrenze für den Ableitstrom, die auch mit solch zusätzlichen Maßnahmen nicht überschritten werden darf ?

Wer weiß hier Bescheid und kann mir auch genau sagen, in welchen Vorschriften ich hierzu die entsprechende Literaturstelle finde ?

Vielen Dank schon mal vorab !
Olaf S-H
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Olaf S-H »

Heißluft hat geschrieben: Montag 30. Juli 2018, 10:32 ... Ein Kunde von mir will ein mobiles Testgerät mit einem integrierten elektrischen Luftheizer bauen ...
Moin Heißluft,

auf welchem "Spielplatz" befinden wir uns denn? Laborbereich, Forschungsbereich, Entwicklungsbereich, Anwendung durch elektrotechnische Laien? Einsatz in einem Prüffeld? Einsatz im mobilen Prüfplatz?

Gruß Olaf
Dies ist keine rechtsverbindliche Auskunft sondern meine Meinung bzw. mein Tipp für den Bereich der Bundesrepublik Deutschland! Die einschlägigen Normen/Vorschriften (z. B. DIN, VDE, TAB, DGUV, TRBS, BekBS, NAV, EN, LBO, LAR, ArbStättV, BetrSichV, ProdSG, ...) sind zu beachten. Ein Rechtsanspruch kann hieraus nicht abgeleitet werden. Die Nennung von Fundstellen in Regelwerken stellt keine Rechtsberatung sondern nur die Sichtweise des Verfassers dar.
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Für elektrotechnische Laien gilt: Dieser Beitrag erläutert die technischen Zusammenhänge. Die Umsetzung obliegt den konzessionierten Fachbetrieben (§13(2)NAV).

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ThomasR
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von ThomasR »

Hallo Heißluft,

willkommen im Forum! Mit Normen können dir andere bestimmt besser helfen. Ich kenne nur die Faustformel "1mA pro kW Heizleistung" aus der VDE 0701/0702.

Bei gewünschten 1.000°C am Ausgang müssen die Heizelemente deutlich über 1.000°C heiß werden. Warum sind die Heizdrähte dann überhaupt noch in Umhüllungen? Die Wandungen der Elemente glühen dabei sowieso, da könnte man auch gleich nackte Drähte nehmen :cool:

Wie lange waren die Elemente nicht in Benutzung? Waren die auf einem Seetransport? Hintergrund: die Isoliermasse in den Heizelementen ist stark hygroskopisch und lagert gern Feuchtigkeit ein. Das führt bei Beginn der Nutzung zu Fehlmessungen und Abschalten von RCD's. Auch deshalb sind bei wärmetechnischen Geräten die zulässigen Ableitströme höher. Allerdings müssten die 800°C auch das hartnäckigste Wasser vertrieben haben ;)
Probator
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Probator »

Möglich, dass du dich mit diesem Gerät in der DIN EN 60204 bewegst.
Kapitel 4 ist hierzu hilfreich:
https://www.dguv.de/medien/fb-holzundme ... me-wzm.pdf


Aus diversen technischen und medizinischen Gründen würde ich als Maschinenhersteller alles daran setzen, mit meinem Produkt unterhalb der 10 mA Ableitstrom zu bleiben. Allein schon deshalb, weil dein Kunde dieses Gerät sonst an keiner Steckdose mit FI betreiben kann.
Ganz besonders, wenn die Maschine mobil eingesetzt wird und eine absolut ordentliche Erdung nicht immer garantiert werden kann.
Zusätzlich: Sollten deine Kunden Wiederholungsprüfungen an dem Gerät machen wollen, wird jedes 0701-0702-Prüfgerät dein Produkt durchfallen lassen und du kannst dich auf Diskussionen am Telefon einstellen.

Die Punkte aus der DIN EN 60204 sind sehr schwer zu erfüllen, wenn du die 10mA nicht einhalten kannst:
- 10mm² Schutzleiter passt in keinen CEE-Stecker
- ein zweiter Schutzleiter ist zwar technisch möglich, im Praxiseinsatz wird er aber vermutlich vom Anwender nicht angeschlossen werden (können)


Ein Schutzleiterüberwachungsmodul (z.B.SLU3P) löst zwar das Problem des abgerissenen Schutzleiters, aber der FI würde immer noch fallen.
Heißluft
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Heißluft »

Ich danke euch allen für die schnelle Antwort, auch wenn sie leider nicht so positive ausgefallen sind, wie ich mir erhofft hatte. Der Bau von Luftheizern bis zu 1000°C Austrittstemperatur sind unser Hauptgeschäft, vom kW- bis in den MW-Bereich, doch hatte ich bisher noch keinen solchen Fall eines mobilen Gerätes und tappe daher etwas im Dunkeln.

Aus eurer Rückmeldung entnehme ich zumindest, dass die 10mA-Obergrenze jedenfalls nicht gerissen werden sollte, auch wenn es da noch Möglichkeiten gibt (extra Schutzleiter etc.), die eurer Meinung aber alle irgenwie schwer umzusetzen oder bei Fragen im Rahmen der Wiederholprüfung schwer zu vermitteln sind.

Sollte noch jemandem hierzu was Zielführendes einfallen, so bin ich für jeden Input dankbar.

Grüße !
Olaf S-H
Beiträge: 13786
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Olaf S-H »

Moin Heißluft,

vielen Dank für Deine Rückmeldung.

Wir sind also im Bereich der "Serienproduktion" und nicht in der Planung bzw. Entwicklung. Ich tauche nachher mal ins Archiv ein.

Ich fasse mal zusammen:
24 kW Drehstrom
Einsatz in D bzw. EUR
ortsveränderliches Betriebsmittel mit Stecker

Die 24 kW benötigen mindestens einen 63 A Stecker. Sehe ich dies richtig oder habt Ihr etwas anderes vor? Welche Absicherung wollt Ihr vorgeben?

Gruß Olaf
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Funker
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Funker »

Das mit dem zusätzlichen Schutzleiter bei , so wörtlich "Schutzleiter Ströme größer 10 mA" - VDE 0100 - 540 543.7, daß an einigen Stellen in den Normen vermerkt ist, oder auch VDE 0100 - 510 in 516 oder nationaler Anhang (informativ) NA 7.5.2.2. und 7.5.2.4 zeigt zwei Dinge erstens die Unvollkommenheit der Norm.

In Abhängigkeit von der gewählten Schutzklasse des Gerätes SK 1 oder SK 2 ist entweder ein Schutzleiter vorhanden oder nicht und damit ein Schutzleiterstrom oder auch keiner. Der benannte Ableitstrom muß nicht zwangsläufig ein Schutzleiterstrom sein, obwohl die Wirkung auf die Anlage bezüglich RCD die gleich ist. Zu Ableitströmen stehen formal keine Werte drin.

Rein formal könnte man auch ein 63 A Gerät als schutzisoliertes Gerät betreiben wenn bei den Temperaturen physikalisch und technisch möglich.

Damit kann man dann auch die Ableitströme besser in den Griff bekomme.
Olaf S-H
Beiträge: 13786
Registriert: Montag 10. Januar 2005, 23:57

Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Olaf S-H »

Moin Heißluft,

noch eine kurze Frage. Welche Produktnormen gibt der Hersteller an. Kannst Du bitte mal nachsehen, ob dort eine ISO oder etwas ähnliches angegeben ist.

Gruß Olaf
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Funker »

Wie wäre es in das Gerät einen mobilen Trenntrafo zu integrieren ?
Dann sollten der FI`s auch bei SK 1 auch drin bleiben.
Probator
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Beiträge: 729
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Re: Ableitstrom bei mobilem 24kW-Luftheizer

Beitrag von Probator »

Olaf S-H hat geschrieben: Dienstag 31. Juli 2018, 10:54 Die 24 kW benötigen mindestens einen 63 A Stecker. ...
..., in welchem man einen 10mm² Schutzleiter durchaus unterbringen könnte und damit normgerecht wäre.
Wenn die Kunden nun hauptsächlich Baustromverteiler mit 63A-Anschluss ohne FI haben, wäre das Problem gelöst.

Ich würde trotzdem schauen, dass man unter 10mA bleibt (wenns technisch machbar ist).
Wie wäre es in das Gerät einen mobilen Trenntrafo zu integrieren ?
24 Kilowatt? *hust*
Rein formal könnte man auch ein 63 A Gerät als schutzisoliertes Gerät betreiben wenn bei den Temperaturen physikalisch und technisch möglich.
Was ein Isoliermaterial als Gehäuse erforderte, das bei 1000°noch immer sehr gute Isoliereigenschaften bietet.
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