Ladeeinrichtungen für Batterien absichern

Allgemeine Anforderungen an Batterieladestationen,

-laderäume und -ladeeinrichtungen

sind im Abschnitt 9 von DIN

57510/DIN VDE 0510 (VDE 0510) [1] festgelegt.

Danach sind Batterieladestationen sowie

-laderäume sinngemäß wie Batterieräume

auszuführen. Sie gelten als elektrische Betriebsstätten,

wenn in ihnen Batterien geladen

werden, deren Nennspannung nicht mehr als

220 V beträgt, oder als abgeschlossene elektrische

Betriebsstätten, wenn sie zum Laden

von Batterien dienen, deren Nennspannung

höher als 220 V ist. Für die Ladestationen und

Laderäume sind demzufolge, falls zutreffend,

ebenfalls die Anforderungen aus DIN VDE

0100-731 (VDE 0100-731) [2] anzuwenden.

Sollten Batterien parallel geladen werden, ist

jeder Abgang einzeln abzusichern. Normative

Anforderungen an eine galvanische Trennung

zwischen den Gleichstromabgängen ergeben

sich aus [1] nicht.
Bei Ladegeräten muss die Gleichstromseite

vom Wechselstromnetz galvanisch getrennt

sein, wenn im Gleichstromkreis die Schutzmaßnahmen

nach der Normenreihe DIN VDE

0100 nicht anwendbar sind. An galvanisch

nicht getrennten Geräten dürfen Wartungsarbeiten

nur bei freigeschalteten Batterien

durchgeführt werden.
Anforderungen an die Schutzmaßnahmen

sind in DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)

[3] festgelegt. Sofern die Leerlaufspannung

der Ladeeinrichtung mehr als 65 V (neuer

Grenzwert nach [3] bei Gleichspannung 120 V)

beträgt, ist das Bedienungspersonal durch

Schutzmittel oder Schutzeinrichtungen zu

schützen, z. B. durch das Isolieren des Standortes,

isolierende Schutzkleidung oder durch

ähnliche Maßnahmen.
Nach Abschnitt 10.7 von [1] dürfen Arbeiten

unter Spannung, einschließlich der Wartungsarbeiten,

nur bei Beachtung entsprechender

Vorsichtsmaßnahmen nach DIN VDE 0105-

100 (VDE 0105-100) [4] ausgeführt werden.

Solche Arbeiten dürfen ausschließlich durch

elektrotechnisch unterwiesene Personen oder

Elektrofachkräfte vorgenommen werden.
Weitere Hinweise und sicherheitstechnische

Anforderungen können der DIN EN 50272-2

(VDE 0510-2) [5] entnommen werden. Die

Norm [5] gilt für stationäre Batterien sowie

Batterieanlagen mit einer maximalen Nennspannung

von DC 1500 V. Sie beschreibt die

Maßnahmen zum Schutz vor Gefahren, die

durch elektrischen Strom, austretende Gase

und Elektrolyte entstehen können. Im Abschnitt

5 „Schutz gegen gefährliche Körperströme“

sind für Batterieanlagen typische

Maßnahmen beschrieben, die zusätzlich zu

den Anforderungen aus DIN VDE 0100-410 [3]

anzuwenden sind.
In Batterieanlagen mit einer Nennspannung

von mehr als 60 V sind danach Schutzmaßnahmen

für den Basisschutz (früher: Schutz

gegen direktes Berühren) zu treffen. Anwendbar

sind dafür folgende Maßnahmen:

• Schutz durch Isolierung aktiver Teile,
• Schutz durch Abdeckung oder Umhüllung,
• Schutz durch Hindernisse oder Abstand.

Ein Schutz durch Hindernisse oder Abstand

ist in Batterieanlagen ausdrücklich zugelassen

– vorausgesetzt die Unterbringung erfolgt:

• bei Batterien mit Nenngleichspannungen von DC 60 V bis DC 120 V in elektrischen Betriebsstätten und
• bei Batterien mit Nenngleichspannungen von mehr als DC 120 V in abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten.

Bei Schutz durch Abdeckung oder Umhüllung

muss eine solche mindestens der Schutzart

IP2X oder IPXXB entsprechen. Weiterhin enthält

[3] in dem Abschnitt 413 umfangreiche

Anforderungen an den Fehlerschutz (früher:

Schutz bei indirektem Berühren), die sich aber

hauptsächlich auf den Schutz elektrischer

Anlagen beziehen, die aus Batterieanlagen

gespeist werden. Zulässig sind dafür folgende

Maßnahmen:

• Schutz durch automatische Abschaltung im TN- und TT-Netz,
• Schutz durch Isolationsüberwachung und Abschaltung beim zweiten Fehler im IT-Netz,
• Schutz durch Verwendung von Geräten der Schutzklasse II oder gleichwertiger Isolierung (Schutz durch doppelte oder verstärkte Isolierung, früher Schutzisolierung),
• Schutz durch nichtleitende Räume,
• Schutz durch erdfreien, örtlichen Schutzpotentialausgleich,
• Schutztrennung.

Die Berührungsspannung darf im Fehlerfall

einen Wert von DC 120 V nicht dauerhaft überschreiten.

Ansonsten ist eine automatische

Abschaltung innerhalb der in Tabelle 41.1 von

[3] festgelegten Abschaltzeiten erforderlich.

Bei Nennspannungen bis zu DC 120 V ist eine

Anwendung der Schutzkleinspannung (SELV

oder PELV) zum Basis- und Fehlerschutz zulässig.

Weitere Details zum Basis- und Fehlerschutz

lassen sich aus [3] sowie aus den

dazugehörigen Anhängen A, B und C entnehmen.
Fazit. Nach Abschnitt 9 von [1] ist für Ladegeräte

eine galvanische Trennung des Ladestromkreises

vom speisenden Wechselstromnetz

nur erforderlich, wenn in dem Ladestromkreis

eine Schutzmaßnahme nach [3] nicht

anwendbar ist. Ob eine solche Schutzmaßnahme

(z. B. eine automatische Abschaltung

der/des Ladestromkreise(s) im Fehlerfall

durch eine allstromsensitive Fehlerstrom-

Schutzeinrichtung vom Typ B) bei den in der

Anfrage beschriebenen Anlagen möglich ist,

kann auf Basis der vorliegenden Angaben

nicht abschließend beurteilt werden. In aller

Regel wird eine galvanische Trennung des

Ladestromkreises vom speisenden Netz

anhand eines geeigneten Transformators mit

einfacher Trennung erforderlich sein.
Eine galvanische Trennung zwischen den

ausgangsseitigen Ladestromkreisen ist nicht

gefordert, wenn die sonstigen Sicherheitsbestimmungen

für das Bedienungspersonal eingehalten

sind. Hierzu zählen bei auftretenden

Spannungen von bis zu DC 450 V beispielsweise

folgende Maßnahmen:

• Betrieb der Anlagen in abgeschlossener elektrischen Betriebsstätte nach [2], zu der nur berechtigte Personen Zutritt haben;
• Schutz durch nicht leitende Räume (Standortisolierung) und/oder Verwendung von Schutzkleidung;
• Ausführung von Arbeiten unter Spannung nur unter Anwendung der Vorsichtsmaßnahmen nach [4] und nur von Personen, die mindestens eine Qualifikation als elektrotechnisch unterwiesene Person besitzen;
• Anwendung sonstiger Schutzmaßnahmen, z. B. durch geeignete Maßnahmen sicherstellen, dass ein Berühren von Anschlussklemmen der ladenden Batterien während des An- und Abklemmens und beim Ladevorgang nicht möglich ist.

Eine galvanische Trennung zwischen den ausgangsseitigen

Ladestromkreisen würde nach

dem Prinzip der Schutztrennung mit mehreren

Verbrauchsmitteln (siehe Anhang C von [3])

sicherlich zur einer Erhöhung der Sicherheit für

das Personal beitragen, ist aber, wie bereits

ausgeführt, normativ nicht gefordert. Ebenso

könnte die Sicherheit anhand eines zwangsläufigen

Berührungsschutzes erhöht werden,

der in Anlehnung an Abschnitt 4.2 der DIN EN

50191 (VDE 0104) [6] errichtet wird.

DIN 57510/DIN VDE 0510 (VDE 0510):1977-01 VDE-Bestimmung für Akkumulatoren und Batterieanlagen.

DIN VDE 0100-731 (VDE 0100-731):1986-02 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V; Elektrische Betriebsstätten und abgeschlossene elektrische Betriebsstätten.

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag.

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2005-06 Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen.

DIN EN 50272-2 (VDE 0510-2):2001-12 Sicherheitsanforderungen an Batterien und Batterieanlagen – Teil 2: Stationäre Batterien.

DIN EN 50191 (VDE 0104):2001-01 Errichten und Betreiben elektrischer Prüfanlagen.