Schutz- und Erdungsanlagen, USV-Anlagen

OVE E 8101:2019-01-01, Teil 7 Räume und Anlagen besonderer Art – Teil 7-718 Öffentliche Einrichtungen und Arbeitsstätten

Dieser Teil der OVE E 8101:2019-01-01 ist für elektrische Anlagen in Räumen oder Gebäuden, die der Öffentlichkeit oder Arbeitnehmern zugänglich sind, anzuwenden. Dabei sind in der OVE E 8101:2019-01-01 insbesondere Betriebsbauten gemäß den bautechnischen Richtlinien in Österreich (OIB-Richtlinien) und Arbeitsstäten gemäß ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG) genannt.

Dabei erfolgt die Zuordnung der Gebäude meist entsprechend der gesetzlichen Bestimmungen, zum Beispiel

• der Bauordnung,
• dem Veranstaltungsgesetz oder
• der Gewerbeordnung.

Tritt der Fall ein, dass ein Gebäude oder Teile davon in der Ausführung oder Nutzung mehreren Definitionsbereichen zuordenbar ist, so sind die jeweils höchsten zuordenbaren Sicherheitsanforderungen umzusetzen.

Überprüfungen

Hinsichtlich des Themas Überprüfungen sind keine wesentlichen Änderungen gegenüber der vorherigen Version der OVE E 8101:2019-01-01 festzustellen. In der OVE E 8101:2019-01-01 sind nur die Erstprüfung und die wiederkehrende Prüfung enthalten.

Schutzanlagen

Wesentliche Anforderungen für den Schutz gegen elektrischen Schlag, bestehend aus Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren), Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) und zusätzlichem Schutz (Zusatzschutz) von Personen und Nutztieren, werden in Teil 4-41 der OVE E 8101:2019-01-01 angeführt.

In diesem Teil werden auch die Anwendung und die Koordinierung der Anforderung unter der Berücksichtigung der äußeren Einflüsse beschrieben.

Eine Schutzmaßnahme besteht in der Regel aus mehreren Schutzvorkehrungen.

Für den Schutz gegen elektrischen Schlag gelangt das dreistufige System zur Anwendung, welches in Abbildung 1 dargestellt ist.

Abbildung 1: Dreistufiges Schutzkonzept für den Schutz in elektrischen Anlagen
Quelle: OVE E 8101:2019-01-01

Elektromagnetische Verträglichkeit

Bei Verwendung eines PEN-Leiters in Verbraucheranlagen ist hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit zu beachten, dass aufgrund der mehrfachen vorhandenen Erdung dieses Leiters die Betriebsströme seiner Neutralleiter-Funktion zum Teil auch über Erde fließen. Daher ist die Summe der Ströme einer Leitung mit PEN-Leiter nicht zwingend gleich Null und wodurch ein elektromagnetisches Feld verursacht wird.

Schutz gegen die Auswirkungen von Fehlerlichtbögen

Ein AFDD-Schalter (Brandschutzschalter) bietet Schutz gegen Brände, verursacht durch elektrische Betriebsmittel und erhöht die Sicherheit von Menschen vor Brandgefahr ausgelöst aufgrund von Fehlerlichtbögen.

Eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung (AFDD) ist somit dazu vorgesehen, die Auswirkungen von Lichtbögen zu reduzieren, indem ein Lichtbogen erkannt und eine Ausschaltung des Stromkreises eingeleitet wird.

Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD)

Dabei sind diese Fehlerlichtbögen für Brände, die in elektrischen Anlagen verursacht werden, verantwortlich. Oftmals entstehen durch fehlerhafte Isolierungen aktiver Leiter oder lose elektrische Verbindungen parallele und serielle Lichtbögen.

Nachdem bei einem seriellen Lichtbogen kein Ableitstrom gegen Erde vorhanden ist, können Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) derartige Fehler nicht identifizieren. Weiters verringert die Impedanz des seriellen Lichtbogens den Laststrom, was zur Folge hat, dass der Strom unter den Auslösegrenzwerten von Leitungsschutzschaltern, Leistungsschaltern, Sicherungen bleibt.

Bei parallelen Lichtbögen zwischen zwei Außenleitern oder Außenleiter und Neutralleiter wird der Strom durch die Impedanz der Installation und eben durch diesen Lichtbogen begrenzt. Aufgrund dieser Situation ist es möglich, dass der resultierende Strom unter der Auslösegrenzwert von Leitungsschutzschaltern, Leistungsschaltern oder Sicherungen liegt.

Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD) können die beschriebenen Fehlerzustände (serielle und parallele Lichtbögen) erkennen.

Allgemeines

Hinsichtlich notwendiger Treppenhäuser oder gesicherter Fluchtbereiche ist geregelt, dass Kabel- und Leitungsanlagen nicht in diese hineinführen oder durch diese hindurchführen dürfen, es sei denn, die Kabel und Leitungen der Kabel- und Leitungsanlagen sind brandschutztechnisch ummantelt oder umhüllt. Dies ist entweder durch das Kabelführungssystem oder durch andere brandschutztechnische Maßnahmen umzusetzen.

In allen Stromkreisen muss ein Schutzleiter in gemeinsamer Umhüllung mit den aktiven Leitern verlegt und die ortsfesten elektrischen Betriebsmittel der Schutzklasse I eingeführt werden.

Dabei werden Verbrauchsmittel der Schutzklasse II im Allgemeinen mit einer Anschlussleitung ohne Schutzleiter ausgeliefert.

Wird die Anschlussleitung ohne Schutzleiter, beim Instandsetzen durch eine dreiadrige Anschlussleitung mit Schutzerdungsleiter ersetzt, so ist es nicht erlaubt, den Schutzleiter der Anschlussleitung an das Verbrauchsmittel anzuschließen. Der Schutzleiter ist so abzusetzen, dass er nicht mit aktiven Teilen in Berührung kommen kann. Der Schutzleiter ist im Schutzkontaktstecker anzuschließen.

Erdungsanlagen

Es ist nicht erlaubt, Gas- und Wasserleitungen als Schutzerdungsleiter, Erdungsleiter, Schutzpotenzialausgleichsleiter oder Erder zu verwenden. Dies gilt unabhängig von den Anforderungen hinsichtlich des Hauptpotenzialausgleichs in der OVE E 8101:2019-01-01. Die allfällige natürliche Wirksamkeit (Erderwirksamkeit, Stromtragfähigkeit bei Parallelschaltung) ist bei der Dimensionierung der elektrischen Anlage nicht zu berücksichtigen.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass bei wesentlichen Erweiterungen oder wesentlichen Änderungen von bestehenden Verbraucheranlagen die Wirksamkeit des Fehlerschutzes ohne Benutzen des Wasserrohrnetzes und der Wasserverbrauchsleitungen als Erder und Schutzerdungsleiter gewährleistet ist.

Im Erdreich wird empfohlen, Rund- oder Banderder in Nirosta-Ausführung bis über die Erdbodenkante zu verwenden.

Gemäß dem ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG) ist ein Blitzsystem für Bürogebäude vorzusehen. Dabei sollte das Blitzschutzsystem (LPS) entsprechend der Anforderungen gem ÖVE/ÖNORM EN 62305-3:2012-07-01 errichtet werden.

Vor der Errichtung des Blitzschutzsystems ist dabei entsprechend der ÖVE/ÖNORM EN 62305-3:2012-07-01 eine Risikoanalyse durchzuführen. Für diese Risikoanalyse besteht die Möglichkeit, eine Software für die Berechnungen heranzuziehen.

Einführungen von Kabeln und Metallrohrsystemen in Gebäude sind gegen Überspannungen zu schützen und die Installation der Fundamenterdung ist fototechnisch zu dokumentieren. Weiters dürfen Erder nicht direkt im Wasser eines Baches, Flusses, Teiches, Sees oder Ähnlichem verlegt werden.

Beim Zusammenschluss metallischer Werkstoffe im Hinblick auf Korrosion sind die Hinweise entsprechend OVE E 8014:2019-01-01 zu beachten. Zusätzlich wird empfohlen, bei Betonwänden Erdungspunkte zu setzen.

In OVE EN 61140:2016-12-01 ist geregelt, dass der Schutzleiter im fehlerfreien Betrieb nicht als leitfähiger Pfad für Betriebsströme verwendet wird (zum Beispiel durch Verbindungen von Filtern aus EMV-Gründen). Sofern der Strom unter normalen Betriebsbedingungen größer als 10 mA ist, muss ein verstärkter Schutzleiter verwendet werden.

Schutzpotenzialausgleichsleiter für den zusätzlichen Schutzpotenzialausgleich

Werden zwei Körper elektrischer Betriebsmittel durch einen Schutzpotenzialausgleichsleiter verbunden, so muss dieser eine Leitfähigkeit besitzen, die nicht kleiner ist als die des kleineren Schutzleiters, der an die Körper angeschlossen ist.

Legende
M₁, M₂ = Körper (eines elektrischen Betriebsmittel)
S_PE1, S_PE2 = Querschnitte der Schutzleiter
S_b = Querschnitt des Schutzpotenzialausgleichsleiters für den zusätzlichen Schutzpotenzialausgleich

Abbildung 2: Schutzpotenzialausgleichsleiter zwischen zwei Körpern elektrischer Betriebsmittel
Quelle: OVE E 8101:2019-01-01 Teil 5-54

In Abbildung 3 findet sich die beispielhafte Darstellung von Erdungsanlagen, Schutzleitern und Schutzpotenzialausgleichsleitern.

Abbildung 3: Beispiel für die Anordnung von Erdungsanlagen, Schutzleitern und Schutzpotenzialausgleichsleitern
Quelle: WEKA-Media

USV-Anlagen

In der OVE E 8101:2019-01-01 Teil 5-56 sind die Vorgaben für die Einrichtungen für Sicherheitszwecke zusammengefasst, die auch USV-Anlagen betreffen.

Dieser Teil enthält Vorgaben für die folgenden Themenbereiche für Einrichtungen für Sicherheitszwecke:

• Allgemeine Anforderungen
• Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen
• Stromquellen

Besonders hervorzuheben ist, dass dieser Teil nicht für die folgenden Anlagen gilt:

• Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen (BE3) – Anforderungen siehe ÖVE/ÖNORM EN 60079-14:2014-11-01
• Ersatzstromversorgungsanlagen – Anforderungen entsprechend Teil 551 der OVE E 8101:2019-01-01, in der auch Anlagen mit Batterien genannt sind

An Einrichtungen für Sicherheitszwecke kann die Anforderung gestellt sein, dass ihre Funktion zu jeder Zeit, auch während eines Ausfalls der Haupt- und lokalen Stromversorgung und im Brandfall, erhalten bleiben muss.

Dabei sind die folgenden, zusätzlichen Bedingungen für Einrichtungen für Sicherheitszwecke, bei denen auch im Brandfall die Funktion erhalten bleiben muss, zu erfüllen:

• Die Stromquelle für Sicherheitszwecke ist derartig zu wählen, dass die Stromversorgung für eine ausreichende Dauer aufrecht erhalten wird
• Alle elektrischen Betriebsmittel der Einrichtungen für Sicherheitszwecke müssen entweder aufgrund ihrer Bauart oder durch die Art der Errichtung so geschützt werden, dass ihre Feuerbeständigkeit für eine ausreichende Dauer sichergestellt ist. Hinsichtlich der Dauer siehe dazu OVE-Richtlinie R 12-2:2019-01-01

Die gemeinsame Verlegung von mehreren Kabeln und Leitungen verschiedener Stromkreise für Sicherheitszwecke ist zulässig.

Innerhalb des letzten Brandabschnittes dürfen Kabeln und Leitungen von Stromkreisen für Sicherheitszwecke gemeinsam mit anderen Kabeln und Leitungen auf einem gemeinsamen genutzten Tragsystem verlegt werden.

Weitere Anforderungen sind auch in der nationalen Ergänzung 56.NE zum Teil 56 der OVE E 8101:2019-01-01 beispielsweise zu den folgenden Themenbereichen zu finden:

• Instandhaltbarkeit
• Pläne und Betriebsanleitungen