Schutztrennung: Eine Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag nach VDE 0100
Teil 410 Abschnitt 413
Eine Schutztrennung dient dem Schutz gegenüber aktiven Leitern bei einem
einpoligen Körperschluss durch Isolationsfehler, welche dem Menschen bei
Berührung gefährliche Stromschläge zuführen können. Die Schutztrennung ist
eine Schutzmaßnahme bei der der Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren)
durch Basisisolierung der aktiven Teile oder durch Abdeckungen oder
Umhüllungen in Übereinstimmung mit Anhang A der DIN VDE 0100-410 vorgesehen
ist. Zusätzlich wird der Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren)
vorgeschrieben. Dieser Schutz wird mit Trenntransformatoren erreicht, indem
Eingangs - Ausgangsstromkreise galvanisch getrennt und auf der Ausgangsseite
(Sekundär) des Trafos gegen Erde isoliert werden. Die Trenntransformatoren
von HEOL sind auf kundenspezifische Anwendungsbereiche ausgelegt und bieten
einen optimalen Schutz. Im Folgenden werden die Bedeutung, Funktionsweise
und die Anforderungen an Trenntransformatoren dargelegt. Somit lässt sich
für jedes Einsatzgebiet der passende Trenntransformator für die
Schutztrennung finden.
Öffentliche Stromversorgungsnetze wie das TN oder TT System im
Niederspannungsbereich verfügen über einen geerdeten Sternpunkt. Dies
betrifft die verschiedensten Anwendungsbereiche und muss stets individuell
überprüft werden. Mit einem Trenntransformator wird die Sekundärseite gegen
Erde isoliert. Trenntransformatoren werden mit doppelter oder verstärkter
Isolation zwischen der Primär und Sekundärseite aufgebaut. Die sichere
galvanische Trennung sorgt dafür, dass an den Außenleitern gegen Erde keine
Spannungsdifferenz mehr auftritt. Wenn der Sternpunkt eines
Dreiphasen-Trenntransformators gegen Erde isoliert ist, erzeugt man hiermit
ein IT-System (IT-Netz). Schutzmaßnahmen mit mehreren Verbrauchern von
IT-Systeme sind in der VDE Norm 0100 Teil 410:2007-06 im Abschnitt 411.6
beschrieben. Im Abschnitt 413.1 ist die Schutzmaße Schutztrennung
beschrieben. Die Schutztrennung mit nur einem Verbraucher ist eine
Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag, die einen hohen Schutzwert bietet.
Trenntransformatoren können auch mit mehreren galvanisch getrennten
Sekundärwicklungen hergestellt werden, um die Versorgung von nur einem
Verbraucher zu gewährleisten. Ein spezieller Fall ist die Schutztrennung mit
mehreren Verbrauchern an einer ungeerdeten Stromquelle, hierbei sind
zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen nach VDE 0100 Teil 410 Abschnitt 413.1.3 und
Anhang C.3 zu erfüllen. Sollte bei nur einem Verbrauchsmittel ein aktiver
Leiter auf der Sekundärseite direkt einpolig einen Körperschluss mit dem
Gehäuse des Verbrauchers haben, welches über ein Trenntrafo verfügt, so
tritt keinerlei Berührungsspannung gegenüber der Erde auf. Dies ermöglicht
dem Anwender ein gefahrloses Arbeiten bei Anwendungen z.B. in
Reparaturwerkstätten oder der Messtechnik bei einpoligen Körperschluss von
aktiven Leitern. Ohne den Einsatz einer entsprechenden Schutztrennung würde
im Fehlerfall ein Stromfluss durch die Person erfolgen, welcher je nach
Stärke und Intensivität tödlich enden könnte. Da je nach Anwendungs- und
Einsatzgebiet unterschiedliche Trenntransformatoren benötigt werden, muss
stets eine Systemspezifizierung vorgenommen werden. Dies ermöglicht die
Auswahl der passenden Schutztrennung wie beispielsweise Trenntrafo
230V oder Trenntrafo
400V. Sollten hier Verständnisfragen oder Unsicherheiten
hinsichtlich der Wahl des richtigen Trenntransformators aufkommen, so sollte
unbedingt ein Fachmann zu Rate gezogen werden. HEOL bietet hierzu natürlich
qualifizierte Ansprechpartner, welche schnell und kompetent weiterhelfen
können.
Schutztrennung: Einsatzmöglichkeiten und Verwendung
Das Einsatzgebiet für die Schutzmaßnahme: Schutztrennung erstreckt sich über
eine Vielzahl von Anwendungsbereichen. Unter anderem kommen die HEOL
Trenntrafos nach VDE 0100-717:2010 im Fahrzeugbau vor. Dies betrifft
insbesondere die Abteilungen Feuerwehr, Katastrophenschutz, Verkaufsanhänger
und Ausschankanhänger. Die sichere galvanische Trennung mit
Trenntransformator nach VDE 0570 Teil 2-4 / EN 61558-2-4 wird gefordert, um
die notwendige Sicherheit im Fahrzeug und außerhalb des Fahrzeugs zu
erreichen. Nach VDE 0100 Teil 717:2010-10 Abschnitt 413 ist die Wirksamkeit
einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) in IT-Systemen nicht immer
sichergestellt, es wird die Isolationsüberwachung mit einem
Isolationswächter und Trenntransformator nach Bild 717.5 empfohlen. Ein
Beispiel für Schutz durch Schutztrennung mit Trenntrafo und sicherer
Trennung nach DIN EN 61558-2-4 (VDE 0570-2-4) ohne Isolationswächter ist in
Bild 717.8 dargestellt. Da hier oftmals direkt an den Fahrzeugen und somit
unmittelbar am installierten Stromnetz hantiert wird, besteht ein großes
Gefahrenpotential, wenn die gültigen Schutzmaßnahmen nicht beachtet werden.
Ein Problem stellt z.B. eine Erdung bei schwierigen Untergrundverhältnissen
dar, sowie das fachgerechte Einmessen des Erdungsübergangswiderstandes bei
der Schutzmaßnahme mit FI Fehlerstromschutzschalter (RCD / FI) unter realen
Einsatzbedingungen. Eine entsprechende Schutztrennung senkt das
Verletzungsrisiko und kann mitunter Leben retten. Weitere Anwendungsbereiche
wären Laboratorien, Werkstätten, Baustellen, Prüffelder, HiFi-Anlagen,
Pipelinebau, Messtechnik, Schaltschrankbau, Elektrotechnik,
Servicetechniker, Waffentechnik, Maschinenbau, Leitungsbau und vieles andere
mehr. Weitere Anwendungsbereiche sind z.B. leitfähige Bereiche mit
begrenzter Bewegungsfreiheit nach VDE 0100 Teil 706. Überall dort, wo
Personen in beengten Räumen mit unter Strom arbeitenden Maschinen hantieren
müssen, muss zwangsläufig eine Schutztrennung angebracht werden. Die
Anforderungen zum Basisschutz und Fehlerschutz im Bezug der Schutztrennung
wie z.B. Leitungsverlegung sind in der VDE 0100-410 Abschnitt 413
beschrieben. HEOL bietet neben Standardausführungen wie dem Trenntrafo 230V
und dem Trenntrafo 400V natürlich auch Spezialanfertigungen an. So kann auf
jede Einsatzmöglichkeit flexibel reagiert und ein passendes Schutzkonzept
entwickelt werden. Gerade in Bereichen der Gefahrenabwehr wie Feuerwehr oder
Katastrophenschutz ist schnelles Handeln gefragt. Dabei müssen die
Einsatzkräfte direkt am Fahrzeug arbeiten und kommen mit etlichen
elektrischen Verbrauchern in Kontakt.
Trenntrafos arbeiten zumeist in einem Frequenzbereich von 50 Hz oder 60 Hz.
Nach DIN EN 61558-2-4 darf die Bemessungs-Versorgungswechselspannung 1100V
und die Bemessungsversorgungsfrequenz 500 Hz nicht überschreiten.
Verschiedene Bauformen der Schutztrennung lassen Anwendungen in allen
Bereichen zu. Dreiphasen-Trenntransformatoren kommen zur sicheren
galvanischen Trennung von Drehstrom-Energienetzen zum weltweiten Einsatz,
wenn Spannungen zum Beispiel transformiert oder entkoppelt werden müssen.
Einphasen-Trenntransformatoren werden oftmals in Laboratorien und
Werkstätten genutzt, wenn Experimente oder Reparaturarbeiten durchgeführt
werden. Dank der Schutztrennung können Elektrofachkräfte direkt am
betreffenden Bauteil arbeiten, ohne dass Stromschläge bei einpoligen
Körperschluss befürchtet werden müssen. Die entsprechenden
Sicherheitsvorschriften sind der DIN-Norm VDE 0100-410 zu entnehmen. Der
Kernpunkt von Trenntrafos liegt darin, eine Ausgangsspannung zu erzeugen,
welche gegen Erde isoliert ist.
Die HEOL Trenntrafos - Ausführungen und Sonderanfertigungen
HEOL gehört zu den kompetenten Anbietern von Spezialtransformatoren,
Drosseln, Spulen, und induktiven Bauteilen für Schaltnetzteile im Hoch- und
Mittelfrequenzbereich. Auch Sonderanfertigungen von Trenntransformatoren
nach VDE 0570 Teil 2-4 / EN 61558-2-4 gehören zu dem Entwicklungsbereich.
Dabei setzt das Unternehmen auf einen hohen Qualitätsstandard und Produkte
„Made in Germany“. Sämtliche Arbeiten richten sich nach aktuellen Normen und
werden nach den Richtlinien der Kunden gefertigt. Im Forschungs- und
Entwicklungsprozess kommen ausschließlich innovative Maschinen zum Einsatz.
Zudem setzt HEOL auf moderne Prüf- und Fertigungstechnologie. Dies
verspricht ein hohes Qualitätsniveau und erfüllt jegliche
Sicherheitsansprüche. Des Weiteren überzeugt das Unternehmen mit einer
ausgezeichneten Kundenberatung. Eine einwandfreie Kommunikation erleichtert
den Fertigungsprozess für die kundenspezifische Schutztrennung und sorgt für
eine optimale Kundenzufriedenheit. Kurze Lieferzeiten und beständige
Lagerartikel helfen zudem bei einer schnellen Fertigung und Lieferung.
Qualität und Sicherheit stehen bei HEOL stets an erster Stelle und sind
maßgeblich für den Firmenerfolg verantwortlich.
Das HEOL Sortiment umfasst eine große Auswahl an Trenntransformatoren für
die Schutzmaße: Schutztrennung bzw. für den Aufbau von ungeerdeten
IT-Systemen/IT-Netzen. Dazu gehören unter anderem mehrere Ausführungen des Trenntrafos
230V. Die Auswahl erstreckt sich über Trenntransformatoren 230 V
/ 230 V ortsveränderlich IP54, Doppelspannung - Trenntransformatoren 230 V /
230 V ortsveränderlich IP54, Trenntransformatoren 230 V / 230 V ortsfest
IP54 bis IP65, Doppelspannung - Trenntransformatoren 230 V / 230 V ortsfest
IP54 sowie Trenntransformatoren 400 V / 230 V ortsveränderlich IP00. Jede
Ausführung ist in verschiedenen Typen erhältlich und kann entsprechend der
Bedürfnisse des Kunden angepasst werden. Besonders praktisch ist die
Anwendung einer ortsveränderlichen Schutztrennung mit einem Verbraucher. So
können Arbeiten flexibel an allen Orten durchgeführt werden, somit wird das
Gefahrenpotential durch Stromschläge reduziert.
Einphasen - Trenntransformatoren 230 V / 230 V - Schutzklasse 2
Zusätzliche zu den 230 V Modellen bietet HEOL Dreiphasen-Trenntransformatoren
400 V an.
Im Angebot befinden sich Dreiphasen-Trenntransformatoren 3 x 400 V / 3 x 400
V ortsveränderlich IP44 sowie Dreiphasen-Trenntransformatoren 3 x 400 V / 3
x 400 V ortsfest IP44. Auch hier sind verschiedene Typen erhältlich. Je nach
Modell ist der Aufbau ein Vollverguss mit hochisolierendem Polyurethan,
Kranösen, Transportrollen oder Befestigungsschienen. Ebenso ist ein
Gehäußevollverguss mit hochisolierendem Polyurethan und Tragegriff möglich.
Hierbei kommt es immer auf die spezifische Bauweise und den Typ an.
Dreiphasen - Trenntransformatoren 400
V / 400 V - Schutzklasse 1 - Schutzklasse 2
Als kompetenter Ansprechpartner im Bereich Schutztrennung bietet HEOL neben
den Standardausführungen auch Sonderanfertigungen an. Bei der Vielfalt der
heutigen Technik und den unendlichen Einsatzmöglichkeiten sind Trenntrafos
in vielen Bereichen unverzichtbar geworden. Spezialanfertigungen werden
daher immer öfters benötigt und müssen exakt auf die konkreten Kundenwünsche
abgestimmt werden. Um eine sichere galvanische Trennung auf der Ein- und
Ausgangsseite von elektrischen Verbrauchern garantieren zu können, werden
HEOL Trenntransformatoren mit einer doppelten oder verstärkten Isolation
nach der Norm VDE 0570 Teil 2-4 / EN 61558-2-4 hergestellt.
So können ortsfeste als auch ortsveränderliche Trenntrafos konzipiert
werden, welche vom Aufbau und der Funktionsweise optimal zu den entsprechend
angeschlossenen Betriebsmittel passen. Zum Sortiment gehören zudem EI / UI
Trenntransformatoren und Ringkern-Trenntransformatoren. Bei Sonderwünschen
können sich Kunden immer direkt an die Experten von HEOL wenden und
entsprechende Anfragen bezüglich Konzeption und Preise einholen.
Allgemeine Anforderungen an eine Schutztrennung
Trenntrafos 230 V, Trenntrafos
400 V als auch Sonderanfertigungen unterliegen
stets einer strengen Anforderungsliste. Diese umfasst alle wesentlichen
Konstruktions- und Funktionsvorschriften für Trenntransformatoren zum Aufbau
der Schutzmaßnahme Schutztrennung entsprechend VDE 0100 Teil 410 Abschnitt
413. Im Folgenden wird auf die wichtigsten eingegangen:
- Sichere galvanische Trennung der Betriebsmittel vom speisenden Netz.
- Es darf nur ein elektrisches Verbrauchsmittel an einem galvanisch
getrennten Stromkreis angeschlossen werden.
- Das Betriebsmittel darf nicht geerdet sein.
- Wenn mehr als ein elektrischer Verbraucher von einer ungeerdeten
Stromquelle versorgt wird, müssen zusätzliche Schutzmaßnahmen nach VDE
0100 Teil 410 Abschnitt 413.1.3 in Beachtung mit Anhang C3 getroffen
werden
- Bei ortsveränderliche Einphasentransformatoren nach EN 61558-2-4
darf die Bemessungs-Ausgangsspannung AC 250 V nicht überschreiten. Bei
der Verwendung von ortsveränderlichen Dreiphasen-Trenntransformatoren
darf diese nicht höher als AC 400 V liegen. Für andere Transformatoren
(Spezialtransformatoren) liegt die Grenze der Bemessungsausgangsspannung
bei AC 1000 V
- Bei Einphasentransformatoren liegt die Grenze für die
Bemessungsleistung bei 25 kVA. Mehrphasentransformatoren arbeiten
hingegen mit einer Bemessungsleistungsgrenze von 40 kVA.
- Bei der Benutzung ortsveränderlicher Stromquellen müssen diese
schutzisoliert werden. (Schutzklasse 2)
- Besondere Beachtung kommt den Sicherheitsvorschriften für Leitungen
gemäß isolierter Verlegung zur Verhinderung eines Erdschlusses zu. Diese
sind nach den Regeln der VDE 0100 für Schutztrennung zu beachten.
Mit HEOL können alle kundenspezifischen Anforderungen im Bereich der
Schutztrennung abgedeckt werden. Auf Anfrage können so gut wie alle Modelle
und Typen bedient werden – ortsveränderlich sowie ortsfest. Ob
Standardversionen mit 230 V, 400 V oder als Sonderanfertigung. Neben dem
Angebot für den klassischen Gebrauch deckt HEOL auch alle Spezialbereiche
ab. Für weitere Fragen steht zudem jederzeit der Support von
HEOL zur Verfügung.
Normen und Vorschriften Stand 30.12.2018:
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DIN EN 61558-2-4 VDE 0570-2-4:2009-12 Sicherheit von Transformatoren,
Drosseln, Netzgeräten und dergleichen für Versorgungsspannungen bis 1 100 V
Teil 2-4: Besondere Anforderungen und Prüfungen an Trenntransformatoren und
Netzgeräte, die Trenntransformatoren enthalten
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DIN VDE 0100-410 VDE 0100-410:2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen
Teil 4-41: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag
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DIN VDE 0100-717 VDE 0100-717:2010-10 Errichten von Niederspannungsanlagen
Teil 7-717: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer
Art – Ortsveränderliche oder transportable Baueinheiten
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DIN VDE 0100-706 VDE 0100-706:2007-10 Errichten von Niederspannungsanlagen
Teil 7-706: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer
Art - Leitfähige Bereiche mit begrenzter Bewegungsfreiheit
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DGUV Regel 100-500 Betreiben von Arbeitsmitteln (bisher: BGR 500)
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DGUV Regel 113-004 Behälter, Silos und enge Räume Teil 1: Arbeiten in
Behältern, Silos und engen Räumen (bisher: BGR/GUV-R 117-1)
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DGUV Information 203-004 - Einsatz
elektrischer Betriebsmittel bei erhöhter elektrischer Gefährdung
Irrtum und Änderungen vorbehalten!
Stand 30.12.2018
