Kriterien für Auswahl und Festlegung von Schutzklassen

Diese Fragestellung ist gar nicht so selten

und ungewöhnlich. Bei den Kriterien und

Maßnahmen zur Erfüllung und Erhaltung der

Schutzklasse II besteht häufig Unsicherheit.

Leider werden auch bei Ausführungen der

Schutzklasse I nicht immer die richtigen Zusammenhänge

beachtet. Diese Probleme werden

in den letzten Jahren immer deutlicher,

weil durch eine „falsche Erdung“ der Anlagen

Störströme, vagabundierende Ströme und

auch Schutzleiterströme die EMV (Elektromagnetische

Verträglichkeit) erheblich beeinflussen.

Das ist zwar nicht Gegenstand dieser

Beantwortung, jedoch sind diese Themen u. a.

auch seit einiger Zeit auf der Agenda der nationalen

Normung mit internationalem Hintergrund

im DKE/UK 431.1 Niederspannungs-

Schaltgerätekombinationen. Hier ist ein

zukünftiger Ersatz für DIN EN 60439-1 (VDE

0660-500) [1] mit der geplanten Dokumentnummer

DIN EN 61439-1/A100 (VDE 0660-

600-1/A100) [2] in Arbeit, aber dieser Hinweis

ergeht nur zur allgemeinen Information.

Vorab eine Kurzfassung der Antwort: Elektrotechnisch

gesehen gibt es für die Entscheidung

zugunsten von Schutzklasse I oder II nur

eine Begründung: Die Zielsetzung, der „Schutz

gegen elektrischen Schlag“, muss mit den getroffenen

Maßnahmen oder den vorhandenen

Voraussetzungen erreicht werden!
Zugegeben, diese Antwort scheint doch etwas

zu theoretisch zu sein und muss Nachfragen

provozieren. Aber trotzdem besteht die Kernaussage

und wird mit dem Hinweis auf das jeweilige

Netzsystem ergänzt. In der Praxis wird

darüber hinaus in bestimmten Anwendungen

grundsätzlich die Schutzklasse II gefordert,

wie z. B. bei elektrischen Anlagen, zu deren

Bedienung Laien Zutritt haben.
Genauere Betrachtung der vorstehenden Ausführungen

führt zu folgenden Begründungen:

Durch das vorhandene oder zu errichtende

Netzsystem werden die notwendigen Voraussetzungen

geschaffen, um mit Hilfe von entsprechenden

Maßnahmen und Einrichtungen

die Zielsetzung „Schutz gegen elektrischen

Schlag“ zu erreichen. Bekannte Stichworte

hierzu: automatische Abschaltung der Stromversorgung,

maximale Abschaltzeiten, maximale

Berührungsspannungen, Impedanzen

der Fehlerschleifen, Schutzmaßnahmen usw.

Für die Elektroinstallation in Gebäuden wird

seit Erscheinen der DIN VDE 0100-410 (VDE

0100-410) [3] die automatische Abschaltung

bevorzugt, jedoch muss dies bei elektrischen

Verteilungen anders betrachtet werden.
In der Praxis wird aufgrund der Umgebungsbedingungen

in Gewerbe- und Industriegebäuden

oft ein Isolierstoff-Gehäusesystem wegen der

hohen Schutzart gewählt, das aber auch die

Bedingungen für die Anwendungen der Schutzklasse

II erfüllt. Umgekehrt wird aus optischen

oder anderen Gründen ein Stahlblech-

Schrank system gewählt, das dann in dem Fall,

in dem die Schutzklasse II notwendig ist, mit

Hilfe besonderer konstruktiver Innenausbauten

und Merkmale für die Schutzklasse II ertüchtigt

oder dafür hergestellt wurde.
Forderungen in Normen, in Richtlinien und

beispielsweise auch in den TAB, wonach bestimmte

Betriebsmittel generell in der Schutzklasse

II auszuführen sind, sind in der Regel

im Zusammenhang mit Abschaltbedingungen

und besonderen Sicherheitsforderungen als

Schutzmaßnahme entstanden (Stichwort: Bedienung

für Laien zugänglich). Bei elektrischen

Betriebsmitteln erfolgt die Klassifizierung in

Schutzklassen abhängig von der Art des

„Schutzes gegen elektrischen Schlag“. Das

heißt, damit werden die Maßnahmen und

Merk male definiert, die gegen berührungsgefährliche

Spannungen schützen.
Merkmale der Schutzklasse I: Der Schutz

gegen den elektrischen Schlag wird einerseits

durch die Basisisolierung, durch Abdeckungen

gegen direktes Berühren sowie andererseits

durch die dauerhafte und durchgängige Verbindung

der berührbaren, leitfähigen Teilen

des Betriebsmittels mit dem Schutzleiter des

fest installierten Erdungssystem gemäß DIN

VDE 0100-540 [4] erreicht. Versagt die Basisisolierung,

dann muss über den Schutzleiter

zwingend eine automatische Abschaltung

durch die dem Fehler vorgeschaltete Schutzeinrichtung

erfolgen. Voraussetzung dafür

aber ist die Erfüllung der entsprechenden Abschaltbedingungen.

Die Abschaltbedingungen

setzen wiederum Maßnahmen voraus, die

vom jeweiligen Netzsystem bestimmt werden

bzw. davon abhängig sind.
Die Betrachtungen der Netzsysteme (TN-, TT- oder

IT-System) beginnen immer von der Netz-Zugangsseite und müssen deshalb mit der

Gesamtanlage koordiniert werden, damit

andere Maßnahmen das Ziel nicht beeinträchtigen

oder aufheben. Sind die Abschaltbedingungen

auf Basis des geplanten oder

vorhandenen Erdungssystems für die elektrische

Verteilung auf diesem Weg nicht zu erreichen,

dann muss durch andere Maßnahmen

das Schutzziel „Schutz gegen elektrischen

Schlag“ erreicht werden, wie beispielsweise

durch Einsatz einer zusätzlichen Fehlerstrom-

Schutzeinrichtung (RCD) vor der elektrischen

Verteilung der Schutzklasse I. Bei

großen Leistungen ist dieser Weg teilweise

mit hohem Aufwand und Kosten verbunden,

da Leistungsschalter mit additiven Einrichtungen

die Differenzstromüberwachung und im

Fehlerfall auch die automatische Abschaltung

garantieren müssen. Als Alternative wird in

solchen Fällen die Ausführung der Schaltanlagen

in Schutzklasse II gewählt, welche derzeit

in der Praxis bis zu Bemessungsströmen von

etwa 2500 A realisiert werden können.
Merkmale der Schutzklasse II: Der Schutz

gegen den elektrischen Schlag baut natur -

gemäß auf der Basisisolierung auf. Sämtliche

leitfähigen Konstruktionsteile des Betriebsmittels

im Inneren der gemeinsamen Außenhülle

aus Stahlblech oder Isolierstoff werden

auch im Inneren dieser Umhüllung nicht mit

dem Schutzleiter verbunden, sondern im

Betriebszustand zusätzlich gegen Berühren

isolierend abgedeckt. Das heißt, die Gesamtheit

aller leitfähigen Konstruktionsteile des

Betriebsmittels im Inneren sind und dürfen

auch nicht konstruktiv mit einer leitfähigen gemeinsamen

Außenhülle (z. B. Stahlblechhülle)

verbunden werden. Daraus resultieren dann

auch logische Bedingungen für den „durchgeschleiften“

Schutzleiter im Inneren der Verteilung,

der selbstverständlich zugeführt und

dann verteilt wird. Die Betriebsmittel zur Verteilung

des Schutzleiters (z. B. Klemmen oder

Schienen) müssen ebenfalls gegenüber den

anderen leitfähigen Konstruktionsteilen isoliert

werden. Konstruktive Elemente zur Verbindung

des Innenausbaus/Traggerüsts mit

der Außenhülle dürfen nur isoliert mit der leitfähigen

Hülle verbunden werden. In der Praxis

wird aufgrund einer zweiten zusätzlich verstärkten

Isolierung der spannungsführenden

Betriebsmittel und Verbindungen von einer

Doppelisolierung gesprochen (auch bekannt

als Schutzisolierung).
Die Anforderungen im Einzelnen, inklusive der

entsprechenden Prüfkriterien, können den

einschlägigen Betriebsmittelnormen, wie z. B.

DIN EN 60439-1 [1], DIN EN 60439-3 [5] sowie

DIN VDE 0603-1 [6] entnommen werden.
Typgeprüfte Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen

TSK oder PTSK müssen gemäß

[1] grundsätzlich in einer geeigneten

Schutzklasse ausgeführt sein. Nach Abschnitt

1.1 in [1] gilt dies sowohl für Schaltgerätekombinationen

für die Erzeugung, Verteilung

und Umformung von elektrischer Energie, als

auch für die Steuerung von Betriebsmitteln,

die elektrische Energie verbrauchen. Danach

ist die Schutzklasse I und die Schutzklasse II

zulässig.
Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen

in Wohnhäusern sind nur unter der Voraussetzung

zulässig, dass die für diese Zwecke

geltenden zusätzlichen Anforderungen (siehe:

Bedienung durch elektrotechnische Laien) erfüllt

sind. Solche zusätzlichen Anforderungenregelt neben der DIN EN 60439-3 [5] (z. B. für

Installationsverteiler mit Schutzeinrichtungen

zur Anwendung im Wohnbereich, zu deren Bedienung

Laien Zutritt haben) auch die DIN VDE

0603-1 [6] – insbesondere den Anwendungsbereich

für Betriebsmittel der Energiezuführung,

Energieverteilung und Energiemessung

in elektrischen Anlagen für Wohnhäuser,

Schulen, Verwaltungs-, Bürogebäude und ähnliche

Anlagen. Zum Anwendungsbereich der

DIN VDE 0603-1 [6], Abschnitt 2, zählen:

• Installationskleinverteiler nach DIN 43871 und
• Zählerplätze nach Normenreihe DIN 43870.

Gemäß [6], Abschnitt 4.1.1, müssen die oben

aufgeführten Betriebsmittel schutzisoliert (in

der Schutzklasse II) ausgeführt werden. Diese

Festlegungen ist gleichlautend auch schon

seit einigen Jahrzehnten in den TAB und Richtlinien

der Energieversorger.
Fazit. Mit all diesen Erläuterungen sind nun

sicherlich alle wichtigen Kriterien, die für die

Auswahl und Festlegung der Schutzklasse I

oder II bei Elektroverteilungen und Schaltanlagen

von Bedeutung sind, ausreichend begründet,

ohne an dieser Stelle weiter in die

Tiefe gehen zu müssen. Kenntnisse zu den

Netzsystemen sowie auch Zusammenhänge

zu Berührungsspannungen, Abschaltzeiten, zu

einzelnen Schutzmaßnahmen und den entsprechenden

Schutzeinrichtungen werden als

bekannt vorausgesetzt.
Zur Information und Vervollständigung sei

noch erwähnt, dass die Schutzklasse 0, bei

der neben der Basisisolierung kein Schutz

gegen den elektrischen Schlag besteht, in

Deutschland und auch Österreich verboten ist.

Die Schutzklasse III (Schutzkleinspannungen)

kann zwar im Zusammenhang mit elektrischen

Verteilungen der Schutzklassen I oder II zum

Einsatz kommen, ist jedoch auch nicht

Gegenstand der vorgenannten Betrachtungen

und Fragestellung.

DIN EN 60439-1 (VDE 0660-500):2005-01 Niederspannungs- Schaltgerätekombinationen – Teil 1: Typgeprüfte und partiell typgeprüfte Kombinationen.

Normentwurf DIN EN 61439-1/A100 (VDE 0660- 600-1/A100):2009-09 Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen – Teil 1: Allgemeine Festlegungen.

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

DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540):2007-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Erdungsanlagen, Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter.

DIN EN 60439-3 (VDE 0660-504):2002-05 Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen – Teil 3: Besondere Anforderungen an Niederspannungs- Schaltgerätekombinationen, zu deren Bedienung Laien Zutritt haben; Installationsverteiler.

DIN VDE 0603-1 (VDE 603-1):1991-10 Installationskleinverteiler und Zählerplätze AC 400 V; Installationskleinverteiler und Zählerplätze.