Lernfeld 3 · Prüfung Teil 1

Schutzmaßnahmen und Sicherheitsregeln

Schutzmaßnahmen und Sicherheitsregeln: fünf Sicherheitsregeln, Basis- und Fehlerschutz, Schutzklassen, RCD, SELV und PELV, IP-Schutzarten.

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Darum geht es

Elektrischer Strom ist für den Menschen gefährlich, abhängig von Stromstärke, Einwirkdauer, Stromweg und Frequenz. Bevor du an einer Anlage arbeitest, stellst du den spannungsfreien Zustand mit den fünf Sicherheitsregeln her, in dieser Reihenfolge: freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit allpolig feststellen, erden und kurzschließen, benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken. Wiedereingeschaltet wird in umgekehrter Reihenfolge.

Der Schutz gegen elektrischen Schlag hat drei Ebenen. Der Basisschutz verhindert das Berühren aktiver Teile, etwa durch Isolierung, Abdeckungen und Gehäuse. Der Fehlerschutz wirkt, wenn ein Fehler auftritt, zum Beispiel durch automatische Abschaltung über Schutzleiter und Schutzorgan. Ein RCD mit $30 mA$ bietet zusätzlichen Schutz. Im TN-System müssen Endstromkreise bis 32 A bei 230 V in $0, 4 s$ abschalten; ein Leitungsschutzschalter Typ B schaltet sicher beim Fünffachen seines Bemessungsstroms. Im TT-System gilt für die Abschaltung über RCD $R_{A} \cdot I_{Δ n} \leq 50 V$ .

Betriebsmittel der Schutzklasse I haben einen Schutzleiteranschluss, Schutzklasse II ist doppelt oder verstärkt isoliert und hat keinen, Schutzklasse III wird mit Schutzkleinspannung betrieben. SELV ist eine sichere Kleinspannung ohne Erdverbindung aus einer Sicherheitsstromquelle, bei PELV ist der Stromkreis geerdet, etwa die 24-V-Steuerspannung im Schaltschrank.

Gehäuse tragen eine IP-Schutzart: Die erste Ziffer steht für Berühr- und Fremdkörperschutz, die zweite für Wasserschutz. Bei einem Stromunfall schützt du zuerst dich selbst und unterbrichst den Stromkreis, bevor du hilfst.

Das solltest du dir merken

Freischalten, sichern, Spannungsfreiheit feststellen, erden und kurzschließen, abdecken.
Basisschutz gegen direktes Berühren, Fehlerschutz bei einem Fehler.
Schutzklasse II hat keinen Schutzleiteranschluss.
SELV ungeerdet, PELV geerdet.
Typ B schaltet sicher bei fünffachem Bemessungsstrom.

Formeln

Mindestfehlerstrom für die Abschaltung: $I_{a} = k \cdot I_{n}$; $I_{n}$ Bemessungsstrom des Leitungsschutzschalters, $k = 5$ bei Typ B und $k = 10$ bei Typ C
Abschaltbedingung TN-System: $Z_{s} \leq \frac{U _{0}}{I _{a}}$; $Z_{s}$ Schleifenimpedanz in Ω, $U_{0} = 230 V$
Bedingung TT-System mit RCD: $R_{A} \cdot I_{Δ n} \leq 50 V$; $R_{A}$ Summe aus Erder- und Schutzleiterwiderstand in Ω, $I_{Δ n}$ Bemessungsdifferenzstrom in A

Typische Fehler in der Prüfung

Die Reihenfolge der fünf Sicherheitsregeln vertauscht, etwa vor dem Feststellen der Spannungsfreiheit geerdet.
Den Bemessungsdifferenzstrom in mA statt in A eingesetzt.
Schutzklasse II und III verwechselt.
Beim Stromunfall die Person berührt, bevor der Stromkreis unterbrochen ist.

Tipps aus der Werkstatt

Die fünf Sicherheitsregeln immer in dieser Reihenfolge: Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, Erden und Kurzschließen, benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken. Beim Aufheben der Maßnahmen gehst du rückwärts.
Für die Abschaltung im Fehlerfall zählt der magnetische Auslöser: Bei Charakteristik B fließt er sicher ab dem 5-Fachen, bei C ab dem 10-Fachen des Bemessungsstroms. Schutzklasse II erkennst du am Doppelquadrat und am fehlenden Schutzleiter, SELV an der sicheren Trennung mit maximal 50 V AC.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

15 Aufgaben zu „Schutzmaßnahmen und Sicherheitsregeln“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Mechatroniker/-in (1998, Fassung 2018), Lernfeld 3; DIN VDE 0100-410; DIN VDE 0105-100; DIN EN 60529. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.