Abschaltzeiten von RCD für Personenschutz - Versuch einer normenkonformen Bewertung

[Funker]

Aus aktuellem Anlass Einführung der VDE 0100 - 600 : 2017 - 06 und der VDE 0105 - 100 A1: 2017 - 06 und einer Erkenntnis vom letzten Juniwochenende 2017 möchte ich hier obwohl im Forum an anderen Stellen schon mehrfach diskutiert noch einmal eine Bewertung von Messergebnissen an RCD versuchen und zusammenführen, die man gegebenenfalls auch bei Rechtsstreiten oder bei der Verteidigung vor dem Staatsanwalt heranziehen
und die wenn eingehalten zur besseren Sicherheit beitragen kann, als wenn man Randbedingungen nicht beachtet und Sätze in Normen nur so umsetzt, wie diese sich schwarz auf weiß lesen.

Ehe es in das Detail geht vielleicht einmal die Erkenntnis vorangestellt.

Eine RCD, die generelle Schutzfunktion - Personenschutz - egal ob als Zusatzschutz in der Anlage eingebaut, z.B.
nach VDE 0100 - 410 : 2007 - 06 - Steckdosen für Laien
nach VDE 0100 - 710 : 2002 - 11 - Medizinische Räume
nach VDE 0100 - 701 : 1984 - 05 - Bäder und andere
oder
als generelle Schutzmaßnahme, automatische Abschaltung z.B.
nach VDE 0100 - 410 : 1973 - TT Netz

erfüllt ihre Funktion in diesem Sinne nur dann, wenn diese schneller als in
weniger als 2,5 Sinusschwingungen 50 hz d.h. 50 ms abschaltet.

Randbedingung der dabei, der verwendete Prüfstrom ist kleiner 200 mA - 230 mA.

Unter diesem Bedingungen hat eine männliche Person mit "Elektriker Standardmaß" ca. 170 cm, ca. 75 kg, ca. 60 Jahre und üblichen ingenieurmäßigen Toleranzen offensichtlich eine Überlebenswahrscheinlichkeit von ca. [100 - ( 1 / 500 )] = 99,8 % bei einem Stromschlag am 230 V Netz, wenn eine solche RCD schützt.

Dazu folgenden Film von YUTUBE , ca. 8,35 min

"Die Wirkung des elektrischen Stromes auf den menschliche Körper"

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q= ... TVrAgYFr1A

Vielen Dank dem der dieses Video hochgeladen hat.

Wir haben an anderer Stelle Abschaltwerte für RCD bereits diskutiert.

http://www.diesteckdose.net/forum/showt ... 476&page=2

http://www.diesteckdose.net/forum/showt ... 233&page=2

http://www.diesteckdose.net/forum/showt ... hp?t=14721

Ich habe bereits dort mehrfach die 50 ms als für mich als Grenzwert anzusehende Abschaltzeit benannt, obwohl ich diese nicht aus der Physiologie des Menschen, sondern aus dem betriebswirtschaftlich verfügbaren Stand der Technik von RCD Typ A 30 mA beim Auslösen mit 1 x Idn in praktischen Anlagen abgeleitet habe.
Schön das diese Aussage keiner Korrektur bedarf und durch den Film von
Prof. Dr. Biegelmeier bestätigt wird, ohne daß ich den vorher kannte.
Mit heute fast 8000 Aufrufen liegt der Bekanntheitsgrad leider nicht sehr hoch gemessen an fast einer halben Million Beschäftigter im Elektrohandwerk. Nach meiner Auffassung sollte er zur Grundausbildung im ersten Lehrjahr herangezogen werden.

Nun zur Normenkonformität obiger Aussage von mir mit den 50 ms.

Zur Frage der Abschaltzeiten und zur Prüfung von RCD kenne ich folgende
Aussagen in Normen.

Am liebsten ist mir die VDE 0100 -710 : 2002 - 11 bzw. aktuelle : 2011 - 10
710.61 Erstprüfungen
g Prüfung der angewendeten Schutzmaßnahmen ...
(führt zu VDE 0100 - 600 RCD muß bei 30 mA auslösen )

710.62 Wiederkehrende Prüfungen
g Prüfen ... Auslösen RCD bei In ... 12 Monaten

Abschalten erfolgt daher bei festem 1 x idn
Es fehlt hier leider eine Aussage zur Abschaltzeit Zeit !

Weitere Angaben enthält VDE 0100 - 600 : 2017 - 06 analog zum Vorgänger

6.4.3.7.1.
a) TN -System Absatz 1 Ziffer 2) zweiter Anstrich zweiter Satz

Die Wirksamkeit ist nachgewiesen, wenn die Abschaltung bei einem Fehlerstrom erfolgt, der gleich oder kleiner als der Bemessungsstrom idn ist.

b) TT System - gleiche Aussage

Es bleibt offen und dem Prüfer überlassen wie geprüft wird - fester Idn oder Rampe und es gibt keine Aussage zur Abschaltzeit.

Die aktuelle VDE 0105 -100 enthält mit VDE 0105 - 100 / A1 : 2017 - 06 folgende Aussage

5.3.3.101.02 Anmerkung 2 (rein deutsche Anmerkung aus informativem Anhang der VDE 0100 - 600 : 2017 - 06)

Die Prüfung der Abschaltzeiten für den Schutz durch automatische Abschaltung im Fehlerfall nach DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) sollte in Stromkreisen mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD), wenn technisch möglich mit einem Prüfstrom der dem 5-fachen Bemessungsdifferenzstrom der jeweiligen Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) entspricht.

(Anmerkung rein formal fehlt das Satzende, in VDE 0100-600 "erfolgen".)

Weiter zum Verweis auf die VDE 0100 - 410 : 2007 - 06

Tabelle 41.1. enthält hier die allgemein bekannten Abschaltzeiten für das
TN - Netz 230 V von 0,4 s und TT 0,2 s und einige andere Werte bei anderen Bedingungen, mit der Anmerkung 2
Wenn für die Abschaltung eine Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD) vorgesehen wird, siehe Anmerkung in 411.4.4. die Anmerkung 4 in 411.5.3. und die Anmerkung in 411.6.4.b).

nehmen wir einmal die erste Anmerkung davon :

ANMERKUNG Wenn zur Erfüllung der Anforderungen dieses Unterabschnitts eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) verwendet wird, stehen die Abschaltzeiten nach Tabelle 41.1 in Beziehung zu im Fehlerfall erwarteten Fehlerströmen, die bedeutend höher als der Bemessungsdifferenzstrom der RCD sind (typisch 5 IΔN ).
ANMERKUNG Im TN-System sind die Fehlerströme wesentlich höher als 5 IΔN. Die Abschaltzeiten nach Tabelle 41.1 werden somit bei Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) immer eingehalten.
Die geforderten Abschaltzeiten werden für U0 ≤ 400 V auch mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) Typ S erreicht, da bei diesen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) schon ein Fehlerstrom 2 IΔN ausreichend wäre.


Nun stehen diese Aussagen vermeintlich im Widerspruch zu den Aussagen der Versuche von Biegelmeier hinsichtlich der Abschaltzeiten von ca. 50 ms.

Wie bekommt man das zusammen ? Das steht dann leider nur in der Produktnorm oder Kurven der Hersteller.
Im neuen Entwurf der VDE 0100 - 410 : 2016 ist dieser Bezug enthalten
"Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) nach IEC 61008, IEC 61009 und IEC 62423. ",
der sich aber unabhängig davon früher bereits über DIN 31000, Geräte- und
Produktsicherheitsgesetz oder heute über Arbeitsschutzgesetz
Betriebssicherheitsverordnung und TRBS 1201 ergibt.

Im Zusammenhang mit Gefährdungsbeurteilung und Prüffristen ist dort als erstes angegeben, daß die Angaben der Hersteller, d.h. auch Betriebsmittelnorm zu beachten sind.
In IEC 61008 oder auch VDE 0664 wird man fündig.

Dort sind u.a. folgende Abschaltzeiten für RCD vorgegeben

1 x idn 0,3 s
2 x idn 0,15 s
5 x idn 0,04 s

Die 5 x idn decken sich mit den in der Praxis auftretenden Fehlerströmen.

Die für 5 x idn festgelegten Abschaltzeit deckt sich mit den Erkenntnissen von Biegelmeier kleiner 2,5 x Periode 50 hz dort maximal 0,05 s mit etwas
Sicherheitsreserve

Der Personenschutz nach Biegelmeier ist aber nur eingehalten wenn der
Prüfstrom auch tatsächlich dem entspricht was bei 230 V und ca. 1000 A auftritt, ca. 230 mA.

Daher dürfen die Aussagen hinsichtlich der Sicherheit des RCD nur für RCD
=< 30 mA ( =< 150 mA ) angewendet werden,
da Prüfströme von 5 x idn
bei 100 mA (500 mA),
bei 300 mA ( 1,5 A )
bei 500 mA ( 2,5 A ) .... in keiner Weise durch die Versuche und auch
nicht durch die Gefährdungskurven der IEC oder der Auslösekurven der
Hersteller abgedeckt sind.


Insofern sind die Aussagen in den Prüfnormen sehr uneindeutig, d.h. nicht eindeutig verständlich.

Wie bereits an anderer Stelle beschrieben prüft derjenige daher besser,

der sowohl den festen Prüfstrom von 1 x idn als auch gleichzeitig die
für den Personenschutz bessere Abschaltzeit von 50 ms zu seinem Kriterium der Wahrheit macht.

[i_do_it]

Der Personenschutz nach Biegelmeier ist aber nur eingehalten wenn der
Prüfstrom auch tatsächlich dem entspricht was bei 230 V und ca. 1000 A auftritt, ca. 230 mA.

vermutlich ist ca. 1000 OHM gemeint

[Etrick]

Nabend,

zu diesem Thema gibt es IEC Normen. In jedem Fachbuch ist daraus eine vereinfachte Tabelle mit 4 Kennbereichen abgebildet.
Darin sind Strom/Zeitgrenzen für 50Hz und den Normalbereich (Hand->Fuß) abgebildet.
Wer mehr wissen will, der hat einige Arbeit vor sich (IEC und Bio-/Medizinseiten lesen). Mit einer einzigen Zahl kommt man dem Problem nicht bei.

50ms sind bei realen FI Schaltern bei 5x In eher schlecht, bei 1x In ganz ok.

Gruß

Achim

[jf27el]

Hallo Funker,

sehr interessantes und komplexes Thema!

Hochinteressant, wobei ich mich frage,ob ich als Elektriker der prüfen soll, damit nicht einfach überfordert bin.

Deshalb die Beantwortung Deiner Frage mit der Gegenfrage(n):
Ist und kann ich das Thema einer Wiederholungsprüfung abdecken, oder ist es Augenwischerei?

Kann ich ohne Herstellerangaben und Verwenderfestlegungen überhaupt eine belastbare Aussage treffen?

Sind die internationalen Bestrebungen Geräteprüfungen und auch Prüfungen von Anlagen in den Verantwortungsbereich der Hersteller und des Ursprungshersteller zu übergeben richtig?

Klar der Elektroprüfer wird dann zum Erfüllungsgehilfen der Hersteller - aber was ist er jetzt? (schlecht bezahltes Bauernopfer?)

Hat irgendjemand das schon bei Sicherungsautomaten überprüft? Oder überprüft diese in dem Umfang?


Gruß
jf27el
<<2745te Ausnahme der 478ten Ergänzungsänderung>>

[Funker]

Danke an I_do_it für die Korrektur

natürlich muß der Satz

Der Personenschutz nach Biegelmeier ist aber nur eingehalten wenn der
Prüfstrom auch tatsächlich dem entspricht was bei 230 V und ca. 1000 Ohm auftritt, ca. 230 mA.

heißen

Leider habe sich von den bisher 170 Aufrufern des Themas nur 15 % den
Biegelmeierfilm angesehen, da sind wir immer noch unter 8000 Aufrufen

Danke für die Bestätigung von Etrick mit den 50 ms bei 1 x idn.
Das hatten wir ja an den anderen Stelle schon festgestellt und auch von anderen Kollegen bestätigt bekommen, wenn es um RCD Typ A geht.

Insbesondere in der Diskussion

http://www.diesteckdose.net/forum/sh...t=15233&page=2

habe ich mich über eine sinnvolle Prüfreihenfolge mit Begründungen ausgelassen.

Daher nur noch einmal kurz der Ablauf

1. Typ A 1 x Idn == > =< 50 ms i.O. siehe Biegelmeier, sonst

2. bei RCD Typ B, B+, F, kurzzeitverzögert, [S] weiter mit
2 x idn == > =< 50 ms i.O. sonst weiter mit

3. 5 x Idn == > =< 40 ms i.O. nach VDE 0664

Weiterhin immer im Vergleich mit analogen Typen an ähnlicher Stelle gegebenenfalls Untersuchung der Netzbedingungen, die den RCD beeinflussen können und eine andere Auswahl von RCD erforderlich machen können, wenn 1. nicht funktioniert hat.

Interessant ist die neue Forderung in der Norm, wenn "technisch möglich"

Ich hatte wie bereits schon berichtet und auch von anderen bestätigt, die Tatsache beim Prüfen, daß RCD selbst bei Prüfen mit 1 x idn so schnell waren, daß meine Meßgeräte die Zeit nicht erfassen konnten, allgemein
bei Abschaltungen unter 5 ms, d.h. 1/2 Halbwelle 50 hz Sinus.
Das wird bei 5 x idn sicher dann öfter vorkommen.
Man muß ja laut normativen Anforderungen an ein Prüfprotokoll aber nicht alle Meßwerte aufzeichnen.
Wenn man das trotzdem will oder laut Vertrag mit dem AG braucht hilft dann die Auswahl des nächst kleineren Idn und Prüfung mit Rampe.

Ich denke, wenn man mit 1 x idn prüft und alles paßt ist bei einer Wiederholungsprüfung alles abgedeckt.

In der neuen VDE 0100 - 600 : 2017 -06 steht dazu Original übersetzt aus IEC 60364 unter Anhang D (informativ)

D.6.4.3.7.2
... automatische Abschaltung ... (RCD) .... Abschaltzeiten ...
die Prüfung bei idn kann ausreichend sein.

Das entspricht voll meiner vorgeschlagenen Reihenfolge unter 1., da damit alles eingehalten was gefordert ist und beantwortet die Frage von jf27el.

Eine wichtige Person der zuständigen U-Ks hat dazu mündlich vor einer größeren Anzahl Firmeninhabern des Handwerks in meinem Beisein verlauten lassen,
daß Elektroinstallateure grundsätzlich was Betriebsmittel betrifft immer Wiederholungsprüfungen machen. Die Erstprüfung des BM, z.B. RCD, LS u.s.w. erfolgt beim Hersteller.

Das wäre auch die Antwort auf die Frage zur Verlegung von Prüfungen.

Der Trend ist übrigens nicht nur ein Wunsch von bestimmten Gruppen, sondern wird und ich meine schneller als mancher das erwartet auf Grund gesellschaftlicher Notwendigkeit Einzug halten.
Es gibt immer mehr Produkte und damit Betriebsmittel mit elektrotechnischen Komponenten auch als Folge der gesellschaftlichen Arbeitsteilung.
Andererseits ist die Zahl der Menschen begrenzt, selbst wenn man alle dazu fähigen auf der Welt zu EFK`s macht.
Unter Berücksichtigung der Bevölkerungspyramiden der entwickelten Länder wird man in allen Bereichen, nicht nur der Elektrotechnik alles was zu automatisieren geht auch automatisieren müssen.

Wenn wir von I40 oder selbst fahrenden Autos reden und diese in 20 Jahren Realität sein sollen, ist es wohl nicht von der Hand zu weisen, daß künftig z.B. in den Stromzähler oder andere Verbraucherbetriebsmittel integrierte automatische Sensoren preiswert alles das was heute unter Spannung durch einen Prüfer gemacht wird von selber erledigen, bewerten und Maßnahmen veranlassen z.B., Differenzstrommessung, Laststrommessung, Schleifenwiderstandsmessungen, Temperaturen in Kabeln, Leitungen, Verteilern und anderen Betriebsmitteln und die EFK per App nur dorthin mit dem notwendigen Material bestellt wird, wo wirklich für die teuren Menschen etwas zu tun ist.
Die Erkenntnis kommt allgemein bezogen schon von einigen Ökonomen vor über 100 Jahren u.a. von einem Herr Dr. K. Marx.

Wer heute Anlagen baut, die wie bisher 40 oder mehr Jahre funktionieren sollen wird das schon jetzt berücksichtigen müssen und ausreichend Reserve dafür vorhalten, auch wenn man heut vielleicht noch nicht genau weiß, wie diese Technik in 10 oder 20 Jahren aussieht, insbesondere im Wohnungsbau.

In der Industrie hat man noch die Chance, wenn die neuen SK nicht mehr in die vorhandenen Verteiler passen, dem Chef die Frage zu stelle mit welcher Abschreibungsrate das Werk den vor 10 Jahren errichtet wurde und ob dann nun nicht auch die Elektroanlage neu errichtet oder Teilerneuert werden dürfte.

Die Formulierungen, was Hersteller von RCD so an Prüfungen außer dem Drücken der Prüftaste fordern, steht schon in den anderen diskutierten Themen.
Das sinnvollste und juristisch sauberste war noch die Formulierung, "man führe geeignete Versuche durch", siehe also oben 1. - 3.

[Etrick]

Die fortschreitende Automatisierung ("Automation of Living") ist nicht nur ein Segen. Sie führt leider zum Verlust von Grundfertigkeiten der Nutzer, wenn im Übermaß eingesetzt.
In nicht vorgesehen Konstellationen scheitern jene dann dramatisch, weil voll vom "Automat" abhängig, an einfachen Problemen.
(traurig aber wahr: ich würde im Feld voller Kaninchen wahrscheinlich ohne mitgebrachtes Essen verhungern, weil ich sie weder fangen noch zerlegen kann...).

Noch eine Anmerkung zu FIs: Modelle mit "K" erweiterung nutzen die Strom / Zeitkennlinien der IEC60469 (hoffe, die Nr. richtig erinnert) voll aus.
Standardversionen haben da viel Luft, bevor es mit ihnen gefährlich wird. Dass es Rückrufaktionen auch dafür gab zeigt aber: möglich ist alles.

Gruß