Eine typischer Montagefehler in Niederspannungs-Schaltanlagen sind lose oder unsachgemäß ausgeführte Schraub-, Klemm- und Quetschverbindungen. Auch eine zu fest angezogene Verbindung kann Probleme verursachen, wie der folgende Bericht zeigt.

Beispiel 1: Zu fest angezogen

Bei einer Schaltgerätekombination auf einer Baustelle meinte es der Installateur offenbar besonders gut: Er zog sämtliche Anschlussschrauben und -klemmen bis zum Anschlag nach. Doch gerade damit löste er ein Problem aus: Ein Feder-Element hatte nicht mehr genügend Spielraum und verlor seine Wirkung.

Während des Betriebs erwärmten sich die Kupferschienen, nach dem Abschalten am Abend kühlten sie sich wieder ab. Dabei kam es zum Materialfluss, aufgrund der unzureichenden Federwirkung aber war an dieser Stelle kein ordentlicher Kontaktübergang mehr gewährleistet; ein Ausglühen war die Folge.  

Zusätzliche Kontrollen geben Sicherheit

Für die regelmäßige Kontrolle und Beurteilung nach dem Prinzip „Besichtigen – Erproben – Messen“ nennt Rübsam Maßnahmen, die Sie zusätzlich durchführen sollten:

• Überprüfung der Anschlussschrauben und -klemmen mit einem Drehmomentenschlüssel unter Berücksichtigung der empfohlenen Drehmomente für Anschlussschrauben und Anschlussklemmen an Stromschienen und Schaltgeräte nach DIN 43673 Teil 1
• Temperaturmessungen mittels Infrarot-Thermometer und/oder Wärmebildkamera an den Klemmen der Zu- und Ableitungen, an den Schaltgeräten und Anschlussstellen am Sammelschienensystem

Tipp: Der Schaltanlagenhersteller sollte den Punkt für die korrekte Montage mit einem schmalen Farbstrich über Schraube/Mutter und Gegenstück markieren. Dann genügt nach dem Transport und dem Errichten eine optische Kontrolle auf unsachgemäß angezogene Schrauben (und gegebenenfalls eine Stichprobe). Das gilt auch für die Erst- und Wiederholungsprüfung.

Beispiel 2: Festlegung des Leiterquerschnitts

Die Verlustleistung der inneren Verdrahtung ist teilweise zu mehr als 50 Prozent an der Wärmeentwicklung innerhalb einer Schaltanlage beteiligt. Hier spielt also die Wahl der Leitungsquerschnitte eine wesentliche Rolle.

Nach der VDE 0660 Teil 507 / Tabelle B.1 (Seite 21 der Bestimmung) wird der Betriebsstrom in Abhängigkeit von folgenden Faktoren festgelegt:

• zulässige Leitertemperatur
• Lufttemperatur innerhalb der Kapselung um den Leiter
• mögliche Leiterinstallation

Für die Auswahl im Schaltanlagenbau wird üblicherweise die Gruppe 3 (frei verlegte Leitungen) verwendet.

Bei der Auswahl und Festlegung von Querschnitten nach dieser Gruppe, beziehungsweise der damit verbundenen Verlegung der Strom-führenden Leitungen (³ 10A) in Kabelkanälen, besteht die Gefahr einer außergewöhnlichen Erwärmung. Das kann zum Beispiel zu Wärmestau, Schwelbrand und Rauchentwicklung führen (siehe auch Teil 3 dieser Serie: „Unerkannt hohe Strombelastungen“).

Maximal zulässige Betriebsströme

Die folgende Tabelle zeigt die maximal zulässigen Betriebsströme und die Verlustleistung isolierter Leiter bei Lufttemperaturen im Schaltschrank um den Leiter von 35°C bzw. 55°C und der höchstzulässigen Leitertemperatur von 70°C nach VDE 0660 Teil 507, Tabelle B1.

Die angegebenen Werte dürfen bei Kurzzeit- und Aussetzbetrieb entsprechend VDE 0100 Teil 430 umgerechnet werden.

Bei kleineren Strömen ist die Verlustleistung mit folgender Formel umzurechnen:

P = P_n (I / I_n)²

Fazit

Oft sind es (scheinbar) Kleinigkeiten, die bei der Prüfung nach reinen Standards durchrutschen. Schon eine falsch angezogene Schraube kann große Probleme verursachen. Bei derartigen Schwachstellen sind zusätzliche Kontrollen unerlässlich.

Weiterführende Links

Weitere Folgen der Serie „Gefährdungspotenziale bei ortsfesten elektrischen Anlagen und Verteilersystemen“:

• „Zusätzliche Prüfungen sind oft erforderlich“
• Prüfung bei potenzieller Überlast
• Unerkannt überhöhte Strombelastungen
• Staub und Feuchtigkeit fördern Lichtbogenzündung
• „Den Trend zu Billig-Lösungen stoppen“
• Die innere Umgebungstemperatur beachten

Autoren:

Christine Lendt, Frau Lendt ist freie Journalistin, www.recherche-text.de.

Dipl.-Ing. Hans J. Rübsam, Herr Rübsam ist beratender Ingenieur

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