Fehlersuche bei schleichendem Erdschluss
Im Unterforum Elektroinstallation - Beschreibung: Alles über Installation
Achtung immer VDE beachten !!
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BID = 803273
Manuel1982
Gerade angekommen
Beiträge: 3
Wohnort: St.Pölten
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Ich möchte euch eine Methode vorstellen, die mir die Fehlersuche an einer Anlage wesentlich erleichtert hat: Die Leckstrommessung
Wer kennt die Situation nicht... Der FI löst aus und man begibt sich auf die Suche. Sollte kein satter Erdschluss vorliegen und "hält" der FI wieder, kann es mitunter schwierig werden, den Fehler zu lokalisieren. Gerade bei großen Anlagen, wo Abschaltungen problematisch sind, kann man schnell verzweifeln.
Oftmals werden solche Fehler mittels Isolationswiderstands-Messung geortet.
Die Nachteile dieser Methode:
- Der betreffende Stromkreis muss spannungsfrei geschalten werden.
- Angeschlossene Verbraucher können schnell das Messergebnis so verfälschen, dass die Messung keine Aussagekraft mehr hat. Beispielsweise Verbraucher, welche standardmäßig erhöhte Ableitströme aufweisen.
- Bei Stromkreisen, wo Steuerungen (Schütze, Relais, etc.) mitwirken, sind im spannungsfreien Zustand oft nicht alle Pfade durchverbunden, wo folglich auch nichts gemessen werden kann.
- Bestimmte Verbraucher haben im spannungsfreien Zustand einen hohen Isolationswiderstand und werden erst im Betrieb niederohmig.
- Empfindliche Verbraucher können durch die hohe Messspannung beschädigt werden.
- Bei örtlich ausgedehnten Installationen kann es schnell passieren, dass der betreffende Stromkreis zwar spannungsdfrei geschalten wurde, aber benachbarte Stromkreise eine schwache Spannung induzieren (auch zwischen L+N gegen PE) und somit eine Riso Messung garnicht möglich ist.
Abhilfe in diesem Szenario schafft die sogenannte Leckstrom - Messzange.
Im Prinzip eine normale Messwandlerzange, welche aber die Eigenschaft hat, auch Ströme im mA-Bereich genau zu erfassen. Leckstromzangen sind ab ca. € 200,- erhältlich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass die Zange True RMS hat und die Möglichkeit bietet, Fehlerströme mit dem Vielfachen von 50Hz (Oberwellen) auszublenden.
Ferner sollte die Zange eine sehr hohe Messwert-Erfassungsrate haben. Grund: Ist der Fehlerstrom so hoch, dass der FI gleich auslöst, lässt sich mit einer "schnellen" Zange dennoch was messen
Die Handhabung ist denkbar einfach. Im Prinzip kann man sich die Zange als FI mit Monitor vorstellen. Man klemmt den Messwandler um den zu messenden Stromkreis (L und N oder L1,L2,L3 und N) und das wars. Die Zange misst einfach gesagt die Differenz zwischen dem Strom, der zum Verbraucher fließt und dem, der zurück kommt. Im Normalfall sollte die Differenz nahe bei Null liegen. Im Fehlerfall kommt aber nicht alles zurück, was auch rausfließt - ein Teil fließt über die Erde ab. Genau diese Differenz wird nun angezeigt. Dass die Werte in der Praxis nie bei Null liegen, liegt daran, dass jede Installation wie auch jeder Verbraucher einen Ableitstrom hat und auch Blindströme mitwirken.
Gemessen wird von der Wurzel aus beginnend bis zum Verursacher des Fehlers. Sollte der Fehlerstrom so hoch sein, dass der FI gleich fällt, kann man - wenn sicherheitstechnisch vertretbar (dennoch meist illegal) - den Stromkreis nur mit Nullung betreiben. In den meisten Fällen dient ja der FI nur als Zusatzschutz und die Nullung sollte funktionieren. Alternativ lässt sich mit einer schnellen Zange wie oben erwähnt auch bei Auslösung des FI's was messen. Gute Zangen bieten die Möglichkeit, den höchsten Wert zu speichern. Wichtig ist, dass während der Messung alle Verbraucher des zu messenden Stromkreises angeschlossen und eingeschalten sind! Eine Besonderheit bilden konventionelle Vorschaltgeräte von Leuchtstofflampen sowie Schütze und Stromstoßschalter (kurz gesagt alle Betriebsmittel, wo Spulen mitspielen) - hier lassen sich Fehlerströme durch Ein- und Ausschalten gut reproduzieren (-> Spannungsspitzen durch Selbstinduktion).
Einen feinen Vorteil hat die Zange noch - Sollte bei einem Stromkreis ein "falscher" N-Leiter oder Außenleiter (von einer anderen FI-Gruppe, Verteiler oder Stromnetz) den Fehler auslösen, lässt sich auch dieser sehr rasch auffinden.
Eine Leckstrom-Messzange lässt sich in der Regel auch zum Messen von Betriebsströmen verwenden.
Hier ein paar Werte aus der Praxis:
Messung beim FI in einer 100m² Wohnung - ca. 3 bis 5 mA
Messung beim FI einer Büroinstallation (ca. 20 Rechner in Betrieb) - ca. 4 bis 6 mA
Messung beim FI - Lichtstromkreise, ca. 30 Leuchten @36W mit EVG - ca. 2 - 5mA
Ab 10mA lässt sich grob sagen, dass meist schon ein Fehler vorliegt.
Ein 30mA FI löst in der Regel bei ca. 22mA aus(Durchschnitt von ca. 1000 Messungen - FI´s verschiedener Hersteller).
Zum Schluss sei vielleicht noch zu sagen, dass wohl die Schweizer als Erste erkannt haben, dass die Leckstrommessung sehr wohl eine Aussagekraft über den Zustand einer Anlage hat. Daher ist lauf NIN 1000 (Schweizer Regelwerk für die E-Installation) bei wiederkehrenden Prüfungen auch eine Leckstrommessung zulässig. Der Wert wird ins Protokoll eingetragen.
Der Grenzwert liegt, soweit ich weiß, bei 30mA pro Stromkreis.
Ich hoffe, vielleicht Einigen hier mit dieser Info eine Hilfe gegeben zu haben.
Gruß aus Österreich,
Manuel |
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BID = 803335
kabelmafia
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Moin,
siehe auch hier:
GMC-Info zur Leckstrommessung nach NIN
In de Bereichen, wie du sie genannt hast ist eine Einschätzung und Bewertug der Prüfergebnisse durch einen befähigten Prüfer durchaus möglich.
Interessant wird es jedoch bei Industrieanlagen oder teporären Anlagen, bei denen man aus verschieden Gründen auch lieber auf die klassische Isomessung verzichten möchte. Bei der Veranstaltungstechnik können gerne mal Geräte /Komponenten durch die Messspannung zerstört werden, auch wenn dies eigentlich nicht sein sollte. Auf Baustellen werden zunehmend frequenzgeregelte Antriebe eingesetzt ud icht immer auf die notwendige Verdrosselung oder Minimierung von Ableitströmen geachtet.
Die Leckstromzange muss dort auch mindestens einen zuschaltbaren Frequenzpass für 50/60 Hz besitzen um überhaupt einen beurteilbaren Wert zu erhalten.
Optimal ist es, wenn der Ableitstrom graphisch in Abhängigkeit der Frequenz dargestellt wird, jedoch gibt es dafür nur einen einzigen Hersteller der mir bekannt ist: Doepke DRCA-1.
Es war vor einigen Jahren auf europäischer Ebene geplant Leckstromzangen in der DIN EN 61557 zu normen (ich meine, ein Teil 13 war´s). Leider ist dieses Projekt iregndwie im Sande verlaufen.
Die Vergleichbarkeit von Messergebnissen verschiedener Leckstromzangen ist nicht wirklich gegeben. Bei direkten Vergleichen könnte man manchmal meinen, dass einige Leckstromzangen (auf von europäischen Qualitätsherstellern) die Anzeigewerte würfeln.
[ Messung an einem elektronischen Umformer (Wacker) für Rüttelflaschen: 3,2 bis 38 mA, im Vergleich waren eine Amprobe AC50A, Metraclip 64, Fluke 36x sowie eine Benning CM...]
Fazit (zu so später Stunde):
Wenn der Prüfer weiss, was er tut, ist es eine gute Alternative. |
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BID = 803532
Joker33
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Hallo,
ist es nicht richtig bei Wechselstrom (L,N,PE), dass eine Anzeige nicht
korrekt anzeigen kann, wenn bei einphasigem System das ganze Kabel umfasst wird?
Bei mehrphasigem System ist dies jedoch möglich. So entsprichht dann
der abgelesene Wert der Vektorsumme der einzelnen Ströme.
So kenne ich das.
MfG
Joker33
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BID = 803620
Manuel1982
Gerade angekommen
Beiträge: 3
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Hallo Joker!
Zu deiner ersten Frage: Die Behauptung, dass die Anzeige beim Umfassen von L,N und PE hinsichtlich Fehlererfassung gegen PE nicht korrekt ist stimmt! Dennoch muss das nicht bedeuten, dass man einen Erdschluss nicht feststellen kann.
1.Fallbeispiel: Eine Heizungspumpe (versorgt von L1 und N) hat einen Erdschluss. Da die Pumpe metallisch mit dem sehr niederohmigen Potenzialausgleich verbunden ist, kann es durchaus sein, dass ein Teil des Fehlerstromes über den Pot anstatt des PE abfließt. Genau diesen Strom misst man, wenn man alle 3 Leiter umfasst.
Aber auch das Gegenteil kann der Fall sein. Und dass, wenn nichtmal ein Fehler vorliegt!
2.Fallbeispiel: Mehrere Antriebsmotoren einer großen Lüftungsanlage werden über Frequenzumrichter gespeist. In bestimmten Betriebszuständen fließen nicht unerhebliche Ableitströme gegen Erde. Die Lüftungsanlage hat zwar einen Pot, dennoch fließt ein Teil des Ableitstromes über Verbraucher ab, welche mit dem PE metallisch mit der Lüftungsanlage verbunden sind. Genau diesen Ableitstrom, der von anderen Verbrauchern bewirkt wird, kann man dann messen. Da Ableitströme von Frequenzumrichtern aber besonders stark im vielfachen der Grundwelle vertreten sind, lässt sich meist ein Rückschluss darauf ziehen.
Belastete PEN-Leiter in einem Netz - zum 3. Fallbeispiel- verursachen Ausgleichsströme, welche durchaus auch den Weg über PE-Leiter finden können. Umfasst man nun so ein dreipoliges Kabel, heben sich die Ströme zwischen L und N zwar auf, der Ausgleichsstrom über den PE wird aber angezeigt, obwohl überhaupt kein Fehler vorliegt.
Die 2. Behauptung ist leider zu ungenau definiert.
Umfasst du bei einem Drehstromverbraucher alle drei Außenleiter, misst du bei Sternschaltung des Verbrauchers den Strom, welcher über den N-Leiter fließt. In Dreieckschaltung des Verbrauchers misst du beim Umfassen aller drei Außenleiter in der Regel Null, außer es liegt ein Erdschluss vor. Umfasst du bei einem TN-S Netz alle 5 Adern, so haben wir den selben Fall wie oben beschrieben.
Das war ein kleiner Auszug zum Thema Verfälschung von Messergebnissen 
MfG
Manuel
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