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Schutzkomponenten für höchste Sicherheitsstandards

Elektroinstallation in Gebäuden
Schutzkomponenten für höchste Sicherheitsstandards

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Ein gutes Drit­tel aller Brände in Deutsch­land wird durch Elek­triz­ität verur­sacht – nur ein Beispiel dafür, wie notwendig es ist, Maß­nah­men für eine zuver­läs­sigere und durchgängig sicherere Elek­troin­stal­la­tion in Gebäu­den zu ergreifen. Zur Gewährleis­tung höch­ster Sicher­heits­stan­dards sind ver­schiedene Schutzkom­po­nen­ten von Siemens ver­füg­bar: Der neue FI-Schutzschal­ter des Typs F oder der Brand­schutzschal­ter 5SM6 ste­hen für eine neue Gen­er­a­tion sicher­er Elektroinfrastruktur.

Man­fred Kleemeier

Nicht nur mögliche Brände, auch andere Gefahren kön­nen von ein­er fehler­haften Elek­tron­in­stal­la­tion aus­ge­hen. Die Haup­tur­sache dafür ist eben­so banal wie ver­mei­d­bar: Vielfach sind die elek­trischen Anla­gen in Gebäu­den ver­al­tet. So hat Deutsch­land, auch im europäis­chen Ver­gle­ich, einen hohen Anteil an Liegen­schaften, die vor 1971 errichtet wur­den. 29 Mio. Ein­heit­en sind älter als 35 Jahre, davon elf Mio. älter als 60 Jahre.
Doch schließt die Ren­ovierung von Gebäu­den die Erneuerung der Elek­troin­stal­la­tion häu­fig nicht ein – dies, obwohl Elek­troan­la­gen laut des Vere­ins Deutsch­er Inge­nieure (VDI) nur eine Lebens­dauer von 30 bis 35 Jahren haben. 70 Prozent aller Elek­troan­la­gen in Deutsch­lands Wohn­bau sind dem­nach in Betrieb, obwohl ihre Lebens­dauer über­schrit­ten ist. Dies wiegt umso schw­er­er, als die durch­schnit­tliche Belas­tung stark gestiegen ist. Im Gegen­satz zu den weni­gen elek­trischen Anwen­dun­gen früher sind heute teil­weise bis zu siebzig elek­trische Geräte pro Haushalt im Ein­satz, darunter etliche Großver­brauch­er wie Waschmas­chine, Geschirrspüler und Mikrowelle.
Die alten elek­trischen Anla­gen sind durch diese hohen Ansprüche vielfach über­lastet geschweige denn für die weit­er wach­senden Her­aus­forderun­gen durch dezen­trale Energieerzeuger wie Pho­to­voltaik-Anla­gen, die Elek­tro­mo­bil­ität oder Smart Grids gerüstet. Durch die Über­las­tung kön­nen ver­mehrt Schwel­brände entste­hen, in 15 bis 20 Prozent der Fälle sind sie für die Entste­hung von Brän­den verantwortlich.
Leitungss­chutz – bewährt und unentbehrlich
Abhil­fe schafft ein Port­fo­lio ineinan­der greifend­er Schutzkom­po­nen­ten, die auf den Personen‑, den Leitungs- und den präven­tiv­en Brand­schutz zie­len. So bieten Leitungss­chutzschal­ter und Sicherun­gen opti­malen Schutz von Leitun­gen, Anla­gen und Geräten im Fall von Über­last und Kurz­schluss. In den unter­schiedlich­sten Anwen­dungs­bere­ichen, ob in der Indus­trie, im Bere­ich der Infra­struk­tur oder in der Gebäude­tech­nik, garantieren sie eine sichere und schnelle Abschal­tung und kön­nen so Sach­w­erte und Men­schen­leben schützen. Kostengün­stig, flex­i­bel ein­set­zbar und untere­inan­der kom­binier­bar punk­ten sie zudem durch ihre leichte Mon­tier- und Bedienbarkeit.
Zuver­läs­siger Per­so­n­en­schutz durch FI-Schutzschalter
Fehler­strom-Schutzein­rich­tun­gen schützen vor gefährlichen Kör­per­strö­men bei indi­rek­tem und direk­tem Berühren, indem sie beim Über­schre­it­en eines bes­timmten Dif­feren­zstroms den überwacht­en Stromkreis schnell und sich­er vom Netz tren­nen. Die Fehlerur­sache kann beispiel­sweise ein defek­tes Elek­trogerät sein. Für viele Anwen­dungs­bere­iche ist deshalb die Instal­la­tion von FI-Schutzschal­tern mit Bemes­sungs­fehler­strö­men von max­i­mal 30 mA in Neubaut­en daher bere­its Pflicht: Beispiel­sweise seit 1984 in Räu­men mit Bade­wanne oder Dusche (DIN VDE 0100–701:2008–10) und seit 2009 zudem für alle Steck­dosen-Stromkreise mit einem Bemes­sungsstrom bis 20 A, die für die Benutzung durch Laien und zur all­ge­meinen Ver­wen­dung bes­timmt sind (DIN VDE 0100–410:2007).
FI-Schutzschal­ter des Typs A lösen sowohl bei sinus­för­mi­gen Wech­selfehler­strö­men als auch bei pulsieren­den Gle­ich­fehler­strö­men aus. In zahlre­ichen mod­er­nen Betrieb­smit­teln, wie zum Beispiel Waschmaschi­nen oder Heizungspumpen, wer­den ein­phasige Fre­quen­zum­richter einge­set­zt. Diese kön­nen auf der Abgangs­seite Fehler­ströme aus einem Fre­quen­zgemisch mit Fre­quen­zan­teilen im kHz-Bere­ich erzeu­gen. FI-Schutzschal­ter des Typs A sind dafür nicht aus­gelegt. Um in diesen Sit­u­a­tio­nen die Schutz­funk­tion sicherzustellen, hat Siemens den neuen FI-Schutzschal­ter des Typs F einge­führt, der den Schutz- und Funk­tion­sum­fang des Typs A erweit­ert. Diese FI-Schutzschal­ter ver­fü­gen über eine Stoßstrom­fes­tigkeit von größer drei Kilo­am­pere (kA) und eine Belast­barkeit mit glat­ten Gle­ich­fehler­strö­men von bis zu zehn Mil­liampere (mA), ohne dass die Geräte in ihrer Funk­tion beein­trächtigt wer­den. Damit garantieren sie max­i­male Sicher­heit und hohe Wider­stands­fähigkeit gegen uner­wün­schte Auslösungen.
Fehler­strom-Schutzein­rich­tun­gen des Typs A und F sind nicht in der Lage, glat­te Gle­ich­fehler­ströme zu erfassen, wie sie im Fehler­fall bei Ein­satz von dreiphasi­gen Fre­quen­zum­richtern, medi­zinis­chen Geräten und USV-Anla­gen auftreten kön­nen. Hier kom­men die all­strom­sen­si­tiv­en Fehler­strom-Schutzein­rich­tun­gen der Typen B und B+ zur Anwen­dung. Sie besitzen einen zusät­zlichen Wan­dler zur geson­derten Erfas­sung von Gle­ich­fehler­strö­men. Geeignet sind sie für den Ein­satz im Drehstrom­sys­tem vor Ein­gangsstromkreisen mit Gle­ichrichtern. Alle FI-Schutzschal­ter mit Bemes­sungs­d­if­feren­zströ­men von max­i­mal 300 mA tra­gen auch zum Brand­schutz bei, indem sie Brände, die durch Erd­schlussströme entste­hen kön­nen, verhindern.
Verbessert­er Brandschutz
Eine der häu­fig­sten Bran­dur­sachen – gefährliche Fehler­licht­bö­gen – wird von Fehler­strom- und Leitungss­chutzschal­tern jedoch nicht in allen Fällen erkan­nt. Bere­its kleine Ursachen wie beschädigte Kabelisolierun­gen, gequetschte Leitun­gen, abgeknick­te Steck­er, lose Kon­tak­t­stellen in der Elek­troin­stal­la­tion, aber auch die man­gel­nde Qual­ität bil­liger Imi­tate von Elek­tro-Marken­pro­duk­ten kön­nen gravierende Fol­gen haben. Daraus entste­hende Licht­bö­gen kön­nen Leitung­sisolierun­gen entzün­den und zu einem Kabel­brand mit der Folge eines Gebäude­bran­des führen.
Der neue Brand­schutzschal­ter 5SM6 von Siemens schließt diese Sicher­heit­slücke, indem er auf Fehler­licht­bö­gen reagiert und Stromkreise sich­er abschal­tet. Dafür misst er per­ma­nent das Hochfre­quen­zrauschen von Span­nung und Strom in deren Inten­sität, Dauer sowie die dazwis­chen liegen­den Lück­en. Inte­gri­erte Fil­ter mit intel­li­gen­ter Soft­ware werten die Sig­nale aus. Bei Auf­fäl­ligkeit­en schal­ten sie inner­halb von Sekun­den-Bruchteilen den angeschlosse­nen Stromkreis ab.
Harm­lose Störquellen, wie sie zum Beispiel beim Betrieb von Bohrmaschi­nen oder Staub­saugern vorkom­men, kann der Brand­schutzschal­ter von gefährlichen Licht­bö­gen unter­schei­den. Ein­fach und zeits­parend zu mon­tieren, ist der Brand­schutzschal­ter 5SM6 bei Neuin­stal­la­tio­nen eben­so ein­set­zbar wie bei beste­hen­den älteren Anla­gen. Dies ist ein entschei­den­der Plus­punkt, da das Risiko gefährlich­er Fehler­licht­bö­gen bei älteren Elek­troin­stal­la­tio­nen beson­ders hoch ist. In zwei Geräte­vari­anten mit zwei ver­schiede­nen Baubre­it­en erhältlich, lässt sich diese Neuen­twick­lung durch den Anbau von Hil­f­sstrom- oder Fehlersig­nalschal­tern mit ver­schiede­nen Leitungss­chutzschal­tern beziehungsweise Fehler­strom-/Leitungss­chutzschal­tern (FI/LS-Schal­ter) bis 16 A Bemes­sungsstrom kop­peln. Dadurch ist die Anbindung an ein über­ge­ord­netes Leit­sys­tem möglich. So kann zum Beispiel das Aus­lösen des Schal­ters an eine zen­trale Warte gemeldet werden.
Faz­it
Elek­troin­stal­la­tio­nen auf dem tech­nisch neuesten Stand mit durchgängi­gen Lösun­gen vom Leitungss­chutz bis hin zur Erken­nung und Ver­mei­dung gefährlich­er Fehler­licht­bö­gen sind der sich­er­ste Garant für den Schutz von Per­so­n­en, Anla­gen und Gütern und die beste Präven­tion vor Brand. Schutzkom­po­nen­ten wie der FI-Schutzschal­ter des Typs F und ins­beson­dere der Brand­schutzschal­ter 5SM6 von Siemens ste­hen für eine neue Gen­er­a­tion intel­li­gen­ter Elek­troin­fra­struk­tur, die auch für die Her­aus­forderun­gen der ener­getis­chen Zukun­ft gerüstet ist.
Autor
Man­fred Kleemeier, Pro­duk­t­man­ag­er für Brand­schutz- und FI-Schutzein­rich­tun­gen beim Siemens-Geschäfts­bere­ich Low Volt­age, Divi­sion Low and Medi­um Volt­age, Sek­tor Infra­struc­ture & Cities
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