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Anforderungen

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Finde die richtige Stromversorgung

Text: Wolfgang Hofheinz, Harald Sellner, beide Bender
Schon bei der Auswahl des Stromversorgungssystems kann die Basis für einen störungsfreien Betrieb in modernen Fertigungs- und Prozessanlagen gelegt werden. Hier werden wichtige Kriterien vorgestellt.

Eine störungsarme und zuverlässige Elektroinstallation, die eine hohe Personen-, Betriebs- und Anlagensicherheit gewährleistet, ist das primäre Ziel aller Anlagenverantwortlichen in Industrieanlagen, Krankenhäusern und Bürogebäuden. Dazu können passend ausgewählte Stromversorgungen und die dazugehörigen Schutz- und Überwachungseinrichtungen Mensch und Anlage umfassend vor Gefährdungen durch elektrischen Strom schützen, sofortige Meldung und Reaktion auf kritische Anlagen und Betriebszustände geben, Instandhaltungs-, Wartungs- und Ausfallkosten reduzieren, Betriebsunterbrechungen vermeiden oder minimieren, und Anlagedaten nach eigenen Bedürfnissen managen.

Richtig auswählen

Die gemeinsamen Anforderungen für die Anlagen- und Betriebssicherheit sind in der DIN EN 61140:2007-03 definiert. Für die Auswahl des geeigneten Stromversorgungssystems und der dazugehörigen Schutzmaßnahmen sind folgende Aspekte von wesentlicher Bedeutung:

  • wahrscheinliche Isolationsfehler,

  • Basisschutz und Fehlerschutz,

  • Kontinuität der Stromversorgung,

  • technische und wirtschaftliche Möglichkeiten,

  • vorliegende Erfahrungswerte.

Der Aufbau der Stromversorgungssysteme und deren Erdverbindung sind in drei Netzformen, TN-System, TT-System und IT-System, untergliedert. In TN-Systemen ist ein Punkt direkt geerdet; die Körper der elektrischen Anlage sind über Schutzleiter mit diesem Punkt verbunden. In TT-Systemen ist ebenfalls ein Punkt direkt geerdet; die Körper der elektrischen Anlage sind mit Erdern verbunden, die von diesen für die Erdung des Systems elektrisch unabhängig sind. In IT-Systemen (nicht zu verwechseln mit Informationstechnik) sind alle aktiven Teile entweder gegen Erde isoliert oder über Impedanz mit Erde verbunden.

Die Körper der elektrischen Anlage sind einzeln oder gemeinsam geerdet. Um einen ausreichenden Personen- und Anlagenschutz zu gewährleisten, ist eine Koordination der Erdverbindung und der Eigenschaften von Schutzleitern in Verbindung mit der Art des Systems erforderlich. Für die geerdeten Systemen sind dabei Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen und Überstrom-Schutzeinrichtungen die gebräuchlichsten Schutzeinrichtungen, während im IT-System ergänzend der Einsatz von Isolationsüberwachungseinrichtungen normativ gefordert wird. Ungeerdete IT-Systeme werden von einem Transformator oder von einer unabhängigen Stromquelle gespeist. Die Besonderheit dieser Systeme liegt darin, dass kein aktiver Leiter direkt mit Erde verbunden ist. Im Fall eines Körper- oder Erdschlusses kann kein Kurzschlussstrom fließen, wie bei den geerdeten Systemen, sondern es wird sich infolge des fehlenden Rückschlusses für den Strom nur ein geringer Fehlerstrom ergeben. Im ersten Fehlerfall muss die Stromversorgung daher nicht abgeschaltet werden. In Bezug auf die Versorgungssicherheit bietet also das IT-System die meisten Vorteile.

Isolationfehlersuche

In komplexen Anlagen kann die Isolationsfehlersuche hohen Personal- und Zeitaufwand bedeuten. Das lässt sich durch den Einsatz von Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche minimieren. Diese Einrichtungen suchen Isolationsfehler während des Betriebs und zeigen den fehlerbehafteten Abgang über LCD oder andere Visualisierungen an.

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