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Brandschutz | Fehlerlichtbogenschutzschalter AFDD+

Heftige Gewitter mit Blitzschlägen und Donnergrollen bereiten dem Menschen aus gutem Grund Unbehagen – sie sind gefährlich. Treffen diese elektrischen Entladungen auf brennbare Materialien so können sie Brände auslösen und schwere Schäden verursachen. 

Die wichtige Grundregel beim Auftreten von Gewittern lautet: Suche Schutz! 

Es sind aber nicht nur die großen Blitze, die beträchtliche Schäden verursachen. Auch kleine Blitze, sogenannte Fehlerlichtbögen, welche versteckt innerhalb von Elektroinstallationen wüten, bergen erhebliches Schadenspotential. 

WO?

Solche Mikro-Blitze können in sämtlichen Kabeln und Leitungen entstehen, also in der fest verlegten Installation sowie in Kabeln von direkt oder über Steckdosen angeschlossenen Endgeräten auftreten.

WANN?

Sie entstehen bei Fehlern und Beschädigungen der Leitungen, durch äußere Einflüsse oder Alterung. Es kann aber auch eine lose Klemmstelle bzw. Unachtsamkeit als Ursache in Frage kommen. Solche Fehler und Beschädigungen können unmittelbar auftreten oder über einen längeren Zeitraum von Monaten und Jahren zu einer unentdeckten Gefahr werden. 

WESHALB?

Welche Art der Beschädigung kann zu solchen Mikro-Blitzen führen, was sind also die häufigsten Ursachen für Fehlerlichtbögen? 

  • Gequetschte Leitungen
  • Beschädigte Leitungsisolationen durch Nägel, Schrauben etc.  
  • Überalterung
  • Kabelbrüche bzw. Unterbrechung eines Leiters 
  • UV-Strahlung und Nagetierbiss
  • Lose Kontakte und Anschlüsse  
  • Abgeknickte Stecker und Leitungen
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Um diese Frage zu beantworten, hilft ein Blick in die Statistik: Der Großteil der vermeidbaren Brände wird elektrisch gezündet. An dieser Stelle sind schon mehrere technische Maßnahmen mittels automatischer Abschaltung in Kraft, welche ihre Effektivität bewiesen haben:

Brandursache: zu hoher Strom

Ein Leitungsschutzschalter (LS bzw. engl. MCB) erkennt Fehler, bei denen ein kritischer Schwellenwert für den Strom überschritten wird. Er kann somit zum Beispiel bei Kurzschlüssen die sofortige thermische Zerstörung der Installation verhindern. 

Brandursache: fehlender Strom

Ein Fehlerstromschutzschalter (FI bzw. engl. RCD) erkennt fehlende Ströme, also jene Ströme, die nicht zur Einspeisung zurückkehren, sondern sich über einen anderen Weg schließen. Sie sind unverzichtbar, wenn der Schutz gegen elektrischen Schlag ein Abschalten des Stromkreises notwendig macht und wurden bisher als unvollständige Lösung zum Schutz vor elektrisch gezündeten Bränden betrachtet. Bereits relativ kleine Fehlerströme, die z. B. durch einen in den Stromkreis geratenen Menschen verursacht werden, können Herzkammerflimmern auslösen bzw. Brände verursachen.

Brandursache: Fehlerlichtbögen

Eine Fehlerlichtbogenschutzeinrichtung (BS bzw. engl. AFDD) nach DIN VDE 62606 schließt nun die große Lücke im Schutz gegen thermische Auswirkungen und ist in der Lage, einen durch einen Fehlerlichtbogen erzeugten Strom zu erkennen und abzuschalten. Diese Ströme sind etwas kleiner oder in derselben Größe des Nennstroms, weisen aber ein entscheidendes Merkmal auf, das sie von herkömmlichen Fehlerströmen und Kurzschlüssen unterscheidet. Ein erkennbarer Anteil an höheren Frequenzen, welcher dem normalen Nennstrom überlagert ist, kann mittels digitaler Detektionseinheit erkannt werden. Somit können auch die von der Stromstärke unauffälligen aber brandgefährlichen Fehlerlichtbögen aus seriellen oder parallelen Fehlern erkannt und abgeschaltet werden.

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Laut der aktualisierten Fassung vom 01.10.2019 der DIN VDE 0100-420 - Errichten von Niederspannungsanlagen - sind AFDDs für die folgenden vier Bereiche besonders zu berücksichtigen:

  • Räumlichkeiten mit Schlafgelegenheit ohne Berücksichtigung der Feuerwiderstandsklasse z. B. Schlafzimmer, Schlafräume, Gästezimmer oder Hotelzimmer
  • Feuergefährdete Betriebsstätten nach Musterbauordnung, also bauliche Anlagen, in denen Stoffe mit Explosions- oder erhöhter Brandgefahr genutzt oder gelagert werden. Darunter zählen Scheunen, Papierfabriken, Druckereien, Schreinereien oder Sägewerke. Leicht entzündlich sind brennbare Stoffe, die der Flamme eines Streichholzes 10s lang ausgesetzt waren und nach der Entfernung der Zündquelle weiterbrennen oder weiterglimmen.
  • Räume oder Orte, die mit brennbaren Baustoffen errichtet wurden, wenn diese einen geringeren Feuerwiderstand als feuerhemmend aufweisen. Betroffen sind Gebäude und Räume, die nicht mindestens die Feuerwiderstandsklasse F30 einhalten.
  • Räume oder Orte mit Gefährdungen für unersetzbare Güter, wie Museen, Galerien, oder Nationaldenkmäler.
Wird entgegen der Empfehlung gehandelt, muss eine dokumentierte Risikoanalyse vorliegen, aus der sich die Notwendigkeit von anlagentechnischen, organisatorischen oder baulichen Maßnahmen ableiten kann. Der Einsatz von Fehlerlichbogenschutzschaltern ist gesetzlich nicht zwingend vorgeschrieben. Aus technischer Sicht wird jedoch dringend empfohlen, die Norm DIN VDE 0100-420 einzuhalten.
 
 
Laut ÖVE E 8101 - Errichtungsbestimmungen für elektrische Niederspannungsanlagen - sind AFDDs in Schlafräumen von Heimen für behinderte oder alte Menschen sowie in Kindergärten zu installieren, weiters in Räumen mit besonderem Brandrisiko durch gelagerte oder verarbeitete Materialien. Empfohlen wird die Installation von AFDDs in Wohngebäuden, konkret in Schalfräumen und Räumen mit unersetzbaren Gütern. Eine Empfehlung bedeutet, dass der Fachmann (Elektrotechniker) zumindest mit dem Laien über diese Schutzeinrichtung sprechen muß. Generell gilt wenn in der Planung auf die aktuell geltenden Normen hingewiesen wird so ist auch entsprechend zu installieren. D. h. der ausführende muß zumindest im Übergabeprotokoll darauf hinweisen, bzw. erklären weshalb er einen "Planungsfehler" eventuell nicht behoben hat. Sinnvollerweise bietet er die Normkonforme Lösung an.
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Die periodische Kontrolle ist unter anderem in der 33. Verordnung des BUNDESGESETZBLATTS FÜR DIE REPUBLIK ÖSTERREICH, Jahrgang 2012, Ausgegeben am 6. Februar 2012, Teil II festgelegt: Halbjährlich, ausser vom Inverkehrbringer bzw. Hersteller wird ein anderes Testintervall vorgeschrieben.
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Beim Drücken der Prüftaste wird der gesamte AFDD, einschließlich der Elektronik, auf Funktion überprüft. Startet der Schalter nach der Überprüfung mit Rot, Orange und Grün, so ist der AFDD in Ordnung.
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AFDDs sind in Endstromkreisen einzusetzen. Die Kurzschlussspule eines Leitungsschutzschalters würde die hochfrequenten Fehlerlichtbögen dämpfen und könntne somit von der AFDD Einheit nicht zuverlässig erfasst werden.
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Art. Nr. 193378 EVG-2PHAS/4AFDD; oder Individualverschienung ZV-SS; ZV-L1/N; ZV-L2/L3; ZV-ADP; ZV-AEK
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