Trenntrafo

Die Grundbegriffe der HiFi-Technik

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frido_
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Trenntrafo

Beitrag von frido_ »

Fragenstellung: Mehrere Verbraucher an einem Trenntrafo ?

Schutztrennung als unabhängige Schutzmaßnahme beim Anschluss mehrerer Verbraucher je Stromquelle / Trenntransformator

Die Schutzmaßnahme „Schutz durch Schutztrennung“ beinhaltet folgende Grundlage:
Ein einzelner Verbraucher bzw. eine räumlich eng begrenzte elektrische Anlage, die aus einem einzelnen Stromkreis besteht, wird auf besonders sichere Art von anderen aktiven Teilen galvanisch getrennt und potenzialfrei gehalten, eben durch einen Trenntransformator.
Dadurch kann im ersten Fehlerfall keine gefährliche Berührungsspannung entstehen.
Je nach Anzahl der Verbraucher, die von einer Stromquelle versorgt werden, ist die Schutztrennung für unterschiedliche Zwecke gedacht.
Sofern nur ein einziger Verbraucher versorgt wird, ist das Auftreten von zwei Körperschlüssen so gut wie ausgeschlossen (vergleiche nachstehende Abbildung 1).

[IMG:411:205]http://img255.imageshack.us/img255/9361 ... ng1mk1.jpg[/img]

Deshalb wird die Schutztrennung mit nur einem Verbraucher je Stromquelle als besonders hochwertige Schutzmaßnahme eingestuft, die bei außergewöhnlich gefahrenträchtigen Umgebungsbedingungen vorgeschrieben wird. Dieser erhöhte Schutzwert geht verloren, wenn mehrere Verbraucher von nur einer Stromquelle versorgt werden.
Unter diesen Bedingungen liegt die Bedeutung der Schutztrennung in ihrer Unabhängigkeit von Erdern (vergleiche nachstehend Abbildung 2).
[IMG:490:174]http://img45.imageshack.us/img45/3425/abbildung2bd4.jpg[/img]

Bei einem Einsatz von ortsveränderlichen Notstromaggregaten ist dies von Vorteil.

Die Anforderungen durch die Schutzmaßnahme „Schutztrennung“ sind also differenziert nach der Anzahl der versorgten Verbraucher entsprechend der zugehörenden Bestimmung zu betrachten.
● Bei einem einzigen Körper- bzw. Erdschluss wird der mögliche Körperstrom in erster Linie durch den Ableitstrom der Leitungen bestimmt, der mit wachsender Leitungslänge zunimmt. Bei einer Nennspannung von 400 V ist bei drei- oder vieradrigen Drehstrom-leitungen eine Länge bis zu 250 m zulässig, für Wechselstromleitungen 437,7 m.
● Neben dem Ableitstrom ist die Übersichtlichkeit von Bedeutung, damit ein Körper- bzw. Erdschluß vor Auftreten eines weiteren Fehlers bemerkt wird. Deshalb muss die Gesamtleitungslänge auf 500 m begrenzt sein. Diese Forderung gilt sowohl bei einem als auch bei mehreren Verbraucheranschlüssen.
● Die max. zulässige Nennspannung ist bei Trenntransformatoren auf 500 V begrenzt.

Der Trenntransformator muss gesamthaft der Schutzklasse II entsprechen, alle Teile der Ausgangsstromkreise sind also gegenüber Körper und Schutzleiterkreisen zu isolieren.
Wesentliches Merkmal des Trenntransformators ist die hochwertige Isolierung zwischen Eingangs- und Ausgangsstromkreis, hier in der Schutzklasse II.

Ortsveränderliche Trenntransformatoren sind im Vergleich zu ortsfesten einer erhöhten mechanischen Beanspruchung unterworfen, die bei einem Gerät der Schutzklasse I eventuell zur Schutzleiterunterbrechung führen könnte.
Damit diese Gefahr ausgeschlossen ist, wird bei einem ortsveränderlichen Anschluss ein Trenntransformator der Schutzklasse II gefordert. Ortsfeste Stromquellen dürfen als Gerät der Schutzklasse I ausgeführt sein, aber generell müssen Eingangs- und Ausgangsstromkreis gegenüber dem Körper durch eine Isolierung getrennt sein, entsprechend den Prüfbedingungen für die Schutzklasse II; gerade bei einer Versorgung mehrerer Verbraucher dürfen deren Körper nicht mit dem der Stromquelle verbunden werden. So soll die Unabhängigkeit der Schutzmaßnahme „Schutz durch Schutztrennung“ gewährleistet bleiben.

Ein wichtiger Vorteil der Schutztrennung liegt in der Unabhängigkeit von anderen Schutzmaßnahmen. Damit dieser Vorteil nicht verloren geht, ist eine absichtliche Verbindung mit Erde bzw. mit Schutzleitern und Körpern, die in eine andere Schutzmaßnahme einbezogen sind, nicht zulässig!

Nach VDE 0100 Teil 410 Abschnitt 413.5.2 ist die bisher weitläufig verbreitete Aussage, dass bei zwingender Forderung der Schutztrennung aufgrund einer besonderen Gefährdung nur ein Verbrauchsmittel an die Stromquelle angeschlossen werden darf, in der neuen Bestimmung nicht mehr aufgeführt.

Konkrete Festlegungen sind nunmehr in der VDE 0100 Gruppe 700 enthalten;
hier: Errichten von Niederspannungsanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V
Gruppe 700: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art

Auch die Anforderung, bei metallisch leitenden Standorten, z.B. in Kesseln oder auf Stahlgerüsten, den Körper des zu schützenden Verbrauchers mit dem Standort über einen besonderen Leiter zu verbinden, ist nun im Teil 410 entfallen.


Ergebnis / Empfehlung

Eine Stromquelle für die Schutztrennung, hier der Trenntransformator, darf mehrere Verbrauchsmittel (Verbraucher) versorgen.
Dann ist allerdings der erhöhte Schutzwert der Schutztrennung nicht mehr gegeben. Deshalb sollte sie in dieser Ausführung nicht in allen Fällen angewendet werden, in denen sie neben anderen Schutzmaßnahmen wie SELV (Schutzkleinspannung) zwingend vor-geschrieben ist, auch wenn in dem betreffenden Teil der VDE 0100 Gruppe 700 die Anwendung der Schutztrennung mit nur einem Verbrauchsmittel nicht immer speziell gefordert ist.
Bei einem Anschluss mehrerer Verbraucher müssen ihre Körper mit einem ungeerdeten Potentialausgleichsleiter verbunden werden.
Bei zwei gleichzeitigen Körperschlüssen muss eine Abschaltung wie bei Schutzmaßnahmen mit Abschaltung ausgelöst werden. Damit rückt die Schutztrennung in die Nähe der Schutzmaßnahmen im IT-Netzsystem. Es bestehen aufgrund oben genannter Einzelheiten folgende wesentliche Unterschiede:

Die Anforderungen an die Stromquelle für die Schutztrennung sind höherwertig.

Der Potenzialausgleichsleiter darf bei Anwendung der Schutztrennung nicht geerdet werden. Dadurch ist Unabhängigkeit von Erdern (Schutzleitern) und anderen Schutz-maßnahmen gegeben.

Alle Körper von Verbrauchern, die von einer Stromquelle versorgt werden, müssen mit einem Potenzialausgleichsleiter verbunden werden.

Schutztrennung für mehrere Verbraucher und Schutzmaßnahmen im IT-Netzsystem haben den gleichen Schutzwert.

Insofern steht es allein im Ermessen des Betreibers, zu entscheiden, welche der beiden Schutzmaßnahmen angewendet werden soll.

Normen und Bestimmungen:

VDE 0100 Teil 410
Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V
Schutzmaßnahmen; Schutz gegen elektrischen Schlag

VDE 0100 Gruppe 700
Errichten von Niederspannungsanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V
Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art -

Empfohlene Literatur:
Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag nach VDE 0100-410
von Hotopp – Kammler – Lange-Hüsken; aus der VDE- Schriftenreihe, Band 9


Gruß Frido
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