IEC- und BS 7671 Anforderungen an Verteilerkästen und Schaltanlagen
IEC-60364 und BS-7671 Richtlinien für Garagenanlagen, Verbraucheranlagen und Verteilerkästen
Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und die britische Norm BS 7671 spielen eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Anforderungen an elektrische Installationen. Beide Standards bieten umfassende Leitlinien, insbesondere im Zusammenhang mit Sicherungskästen wie Garagenanlagen, Verbraucheranlagen und Verteilerkästen.
IEC 60364 ist ein weltweit anerkannter Standard, der internationale Best Practices für elektrische Installationen festlegt. Er bietet einen breiten Rahmen, der in verschiedenen Regionen anwendbar ist und Sicherheit, Zuverlässigkeit und ordnungsgemäße Funktionalität gewährleistet. Andererseits ist BS 7671 – 2018, das harmonisiert ist mit dem IEC - angepassten BS EN 61439, speziell auf das Vereinigte Königreich zugeschnitten. Dieser Standard baut auf den internationalen Grundsätzen auf, während er lokale Vorschriften und Überlegungen berücksichtigt, die für die britische elektrische Infrastruktur relevant sind.
Die folgenden Abschnitte gehen näher auf die wesentlichen Anforderungen ein, die von IEC 60364 und BS 7671 festgelegt werden, mit dem Fokus auf die kritischen Aspekte, die sich auf elektrische Schaltkästen in verschiedenen Umgebungen beziehen. Diese Richtlinien sind essentiell, um sicherzustellen, dass elektrische Installationen den höchsten Sicherheits- und Leistungsstandards entsprechen und sowohl Eigentum als auch Personen vor elektrischen Gefahren schützen.
IEC-60364 und BS-7671 Richtlinien für Garagenanlagen, Verbraucheranlagen und Verteilerkästen
1. Lage und Zugänglichkeit
Gemäß BS 7671: 132.12 und IEC 60364 - 5 - 52:
Zugänglichkeit: Elektrische Schaltkästen müssen an Orten installiert sein, die leicht zugänglich sind, um regelmäßige Wartungs- und Inspektionsarbeiten durchführen zu können. Dies stellt sicher, dass Techniker schnell und sicher auf die Schaltkästen zugreifen können, wenn dies erforderlich ist.
Wohngebiete: In Wohngebieten beträgt die empfohlene Installationshöhe für Verteilerkästen und Verbraucheranlagen zwischen 1 und 1,8 Metern über dem Boden. Für die Bequemlichkeit älterer Menschen und Behindertener wird eine Höhe von 1,3 Metern empfohlen, um eine einfachere Interaktion mit den elektrischen Schaltkästen zu ermöglichen.
Industrielle Gebiete: In Industriegebäuden sollte für einen typischen Verteilerkasten mit einem IP54-Schutzgrad die Montagefläche eine maximale Breite von 1,50 Metern, eine maximale Höhe von 1,20 Metern und eine maximale Tiefe von 0,50 Metern haben, wie in IEC 61439 festgelegt.
Freiraum: Es muss ausreichend Arbeitsraum um elektrische Schaltkästen herum bereitgestellt werden. BS 7671 betont die Bedeutung, ausreichend Platz für den sicheren Zugang zu allen Komponenten sicherzustellen, um das Risiko von Unfällen während des Betriebs oder der Wartung zu reduzieren.
Schaltanlageninstallation: Schaltanlagen sollten grundsätzlich im Freien installiert werden. Sie können jedoch im Innenbereich installiert werden, wenn sie speziell für den Innenbereich entwickelt wurden oder in einem Gehäuse mit mindestens IP4X, IP5X oder IP6X-Schutzgrad eingebaut sind, gemäß BS 7671: Abschnitt 422.3.3.
Doppelte Isolierung und Abdeckungen: Bei der Installation von metallenen Verteilerkästen müssen doppelte Isolierung und Abdeckungen für lebende Teile verwendet werden, um unabsichtliche Berührungen zu verhindern und die Sicherheit zu erhöhen.
Umweltbedingungen: Elektrische Schaltkästen sollten in Bereichen installiert werden, die frei von Wasser, übermäßigem Staub und anderen ungünstigen Umweltfaktoren sind, die die Sicherheit oder Leistung beeinträchtigen könnten. Dies hilft, die Lebensdauer der Schaltkästen zu verlängern und eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten.
2. Kastenbewertungen
Gemäß BS 7671: 536 und IEC 61439:
Komponentenauswahl: Verteilerkästen, Verbraucheranlagen und verwandte Geräte und Ausrüstungen müssen sorgfältig basierend auf ihrer Stromtragfähigkeit und den Gesamtlastanforderungen des elektrischen Systems ausgewählt werden. Dies stellt sicher, dass die Schaltkästen die elektrischen Anforderungen ohne Überhitzung oder Ausfall bewältigen können.
Design- und Prüfnormen: IEC 61439 regelt das Design, die Prüfung und den Bau von elektrischen Schaltkästen (Niederspannungsschalt- und Steuergeräte). Diese Normen stellen sicher, dass die Schaltkästen strengen Sicherheits- und Leistungsanforderungen entsprechen und eine zuverlässige Schutzfunktion für elektrische Systeme bieten.
Überprüfung der Schutzeinrichtungen: Alle Schutzeinrichtungen, die in Wohn-Verbraucheranlagen und kommerziellen/industriellen Verteilerkästen verwendet werden, müssen gemäß BS EN 61439 - 3 überprüft werden und den IEC - 60898 und IEC 60947 - 2 für B-, C- und D-Kurven entsprechen. Dieser Überprüfungsprozess stellt sicher, dass die Schutzeinrichtungen im Falle eines Fehlers korrekt funktionieren.
Umgebungsgerechtigkeit: Schaltkästen müssen für die vorgesehene Umgebung geeignet sein, wobei Isolier- und Temperaturklassen berücksichtigt werden. Dies stellt sicher, dass die Schaltkästen den spezifischen Bedingungen ihres Installationsorts, wie Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit, standhalten können.
3. Trennung und Schalten
Wie in BS 7671: Abschnitt 537 und IEC 60364 - 5 - 53 festgelegt:
Trenn- und Schaltevorrichtungen: Elektrische Schaltkästen müssen mit ausreichenden Mitteln zur Trennung und Schaltung ausgestattet sein. Dies ermöglicht es, Schaltkreise sicher abzuschalten, während Wartungsarbeiten durchgeführt werden oder im Notfall, um elektrische Schläge und Schäden an Geräten zu verhindern.
Anforderungen an Haupttrennschalter: Haupttrennschalter müssen klar beschriftet und leicht zugänglich sein. In Situationen, in denen Trennung aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, muss der Trennschalter in der Lage sein, alle lebenden Leiter (Phasen- und Neutralleiter) gleichzeitig zu trennen.
Notabschaltung: Eine Unterbrechungsvorrichtung oder ein Notabschaltknopf muss installiert sein, um die Hauptspeisung im Falle eines Notfalls oder einer Gefahr schnell abschalten zu können. Dies stellt sicher, dass sofortige Maßnahmen ergriffen werden können, um Personal und Geräte zu schützen, wie in BS 7671: Abschnitte 132.9 und 132.10 gefordert.
4. Erdung und Schutzleiter
Gemäß BS 7671: Kapitel 54 Abschnitte 541 bis 544 und IEC 60364 - 5 - 54:
Bedeutung der Erdung: Eine ordnungsgemäße Erdung (Erdschluss) ist essenziell, um Benutzer und Geräte vor elektrischen Schlägen zu schützen. Sie bietet einen sicheren Weg für Fehlerströme, um ins Erdreich abzuleiten und das Risiko von elektrischen Unfällen zu reduzieren.
Schutz-Erdverbindungen: Elektrische Schaltkästen müssen mit zuverlässigen Schutz-Erdverbindungen ausgestattet sein. Eine ordnungsgemäße Verbindung stellt sicher, dass freigelegte leitfähige Teile keine Sicherheitsrisiken darstellen, indem sie elektrisches Potential ausgleichen und gefährliche Spannungsunterschiede verhindern.
Gleichpotentialverbindung: Gleichpotentialverbindungen sollten implementiert werden, um gefährliche Spannungen zwischen freigelegtem Metallwerk zu verhindern. Dies hilft, eine sichere elektrische Umgebung zu schaffen, indem sicher gestellt wird, dass alle Metallteile das gleiche elektrische Potential haben.
Blitzschutzkonformität: Gemäß BS 7671: 541.3, wenn ein Blitzschutzsystem vorhanden ist, muss die Installation den Referenznormen in BS EN 62305 entsprechen, um effektiven Schutz gegen blitzbedingte elektrische Überspannungen zu gewährleisten.
PEN-Leiterbeschränkungen: In Krankenhäusern, Notfallstationen und anderen medizinischen Einrichtungen unterhalb des Hauptverteilerkastens oder Verbraucheranlagen dürfen PEN-Leiter nicht verwendet werden, wie in BS 7671 - 2028: 710.312.2 festgelegt. Diese Beschränkung ist in Kraft, um die elektrische Sicherheit in diesen kritischen Gesundheitsbereichen zu erhöhen.
5. Auswahl von Schutzeinrichtungen
Gemäß BS 7671: 536.3 und IEC 60364 - 5 - 53:
Fehlerkoordination: Schutzeinrichtungen innerhalb des elektrischen Schaltkastens müssen sorgfältig koordiniert werden. Dies stellt sicher, dass im Falle eines Fehlers nur der betroffene Schaltkreis getrennt wird, anstatt das gesamte System. Eine ordnungsgemäße Koordination ist entscheidend, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektrischen Installationen, insbesondere in komplexen Mehrschaltkreissystemen, aufrechtzuerhalten.
6. Überstromschutz
Gemäß BS 7671: Kapitel 43, Abschnitte 420 bis 424 und IEC 60364 - 4 - 43:
Überstromschutzeinrichtungen: Elektrische Schaltkästen müssen mit geeigneten Überstromschutzeinrichtungen (OCPDs) ausgestattet sein, wie Sicherungen, Miniatur-Leitungssicherungen (MCBs), Reststromschutzeinrichtungen (RCDs), Reststrom-Sicherungen mit Überlastschutz (RCBOs), Bogenfehlererkennungseinrichtungen (AFDDs) und Überspannungsschutzeinrichtungen (SPDs).
Bewertung und Design: Die OCPDs sollten basierend auf dem Design des elektrischen Schaltkreises bewertet werden, um Schäden an Leitungen zu verhindern und das Risiko von elektrischen Bränden zu reduzieren. Ordentlich bewertete OCPDs lösen aus, wenn ein übermäßiger Strom fließt, und schützen das elektrische System vor Überhitzung und potenziellen Gefahren.
Koordinierungsanforderungen: BS 7671 fordert eine ordnungsgemäße Koordination zwischen Leitern, OCPDs und anderen Schutzeinrichtungen. Dies stellt sicher, dass Leitungen vor thermischen Schäden geschützt sind und die Integrität der elektrischen Installation aufrechterhalten wird.
7. Kurzschutz
Gemäß BS 7671: 434 und IEC 60364 - 4 - 43:
Kurzschutzeinrichtungen: Elektrische Schaltkästen müssen mit Schutz vor Kurzschlüssen ausgestattet sein. Die Schutzeinrichtungen sollten so bemessen sein, dass sie den maximalen Fehlerstrom, der im System auftreten könnte, unterbrechen. Dies stellt sicher, dass Kurzschlüsse schnell beseitigt werden, um Schäden an Geräten zu minimieren und das Risiko von elektrischen Bränden zu reduzieren.
Auswahl und Funktion der Geräte: Kurzschutzeinrichtungen sollten basierend auf den erwarteten Fehlerstrompegeln ausgewählt werden und sollten schnell wirken, um den Fehler zu isolieren. Schnell wirkender Kurzschutz ist entscheidend, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektrischen Systemen aufrechtzuerhalten.
8. RCDs, AFDDs und Erdfehlerschutz
Gemäß BS 7671: 415, 536 und IEC 60364 - 4 - 41:
Reststromschutzeinrichtungen (RCDs): RCDs sind erforderlich, um zusätzlichen Schutz vor elektrischen Schlägen zu bieten, insbesondere in Schaltkreisen, die Steckdosen und Geräte in feuchten oder Außenbereichen versorgen. Sie erkennen und unterbrechen schnell jede Ungleichgewichtsströme, die auf einen Leckstrom oder eine Person hinweisen, die in Kontakt mit einem lebenden Leiter kommt.
30mA Hochsensibilitäts-RCDs: Ein 30mA hochsensibler RCD muss im Verbrauchergerät für Steckdosen-Schaltkreise, Schaltkreise, die Badezimmer versorgen, und Beleuchtungsschaltkreise installiert werden, gemäß IEC 60364. Dieses Sensibilitätsniveau bietet verbesserten Schutz vor elektrischen Schocks.
TT-Systemanforderungen: In einem TT-System, in dem kein RCD-Schutz vorhanden ist, muss auf allen Schaltkreisen oberhalb des ersten RCDs Doppel- oder verstärkte Isolierung bereitgestellt werden, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten. Diese alternative Maßnahme hilft, elektrische Schläge in Abwesenheit von RCD-basiertem Schutz zu verhindern.
Erdfehlerschutz: Es muss ein Erdfehlerschutz vorhanden sein, um die Stromversorgung im Falle eines Fehlers, der zu Elektroschocks oder Geräteschäden führen könnte, zu trennen. Dieser Schutzmechanismus stellt sicher, dass das elektrische System sicher isoliert wird, wenn ein Fehler auftritt.
TN-Systemanforderungen: In einem TN-System sollte der Erdfehlerschutz über einen Schaltkreis-Sicherungsschalter bereitgestellt werden. Der Schutz-Erdeleiter (PE) und die freigelegten leitfähigen Teile aller isolierten Geräte und Ausrüstungen müssen mit dem vom Verbraucher installierten Erd-Elektroden verbunden sein. Diese Verbindung stellt sicher, dass Fehlerströme sicher in den Boden geleitet werden, um Benutzer und Geräte zu schützen.
9. Umweltschutz (IP-Werte)
Gemäß BS 7671: 512.2 und IEC 60364 - 5 - 52:
Auswahl von IP-Werten: Elektrische Schaltkästen müssen entsprechende Ingress Protection (IP)-Werte basierend auf ihrer Installationsumgebung haben. Ob im Innen- oder Außengebiet, in staubigen oder feuchten Bereichen installiert, der IP-Wert stellt sicher, dass das Gehäuse des Schaltkastens ausreichenden Schutz gegen den Eindringen von festen Objekten und Flüssigkeiten bietet und die internen Komponenten vor Schäden schützt.
Temperaturgrenzwerte: Elektrische Ausrüstungen sollten so installiert werden, dass die Entwurfs-Temperatur die spezifizierten Grenzwerte nicht überschreitet, gemäß BS 7671: Abschnitt 134.1.5. Dies verhindert Überhitzung, die zu Komponentenausfällen und potenziellen Sicherheitsrisiken führen kann.
10. Trennung von Schaltkreisen
Gemäß BS 7671: 514.10 und IEC 60364 - 5 - 52:
Trennung von Schaltkreisen: Verschiedene Arten von Schaltkreisen, wie Starkstrom-, Beleuchtungs- und Steuerschaltkreise, müssen innerhalb des elektrischen Schaltkastens getrennt sein. Diese Trennung hilft, Störungen zwischen Schaltkreisen zu verhindern und das Risiko, dass Fehler von einem Schaltkreis auf den anderen übertragen werden, zu reduzieren.
Spannungsbewertungstrennung: Kabel und Komponenten mit unterschiedlichen Spannungsbewertungen sollten nicht in der gleichen Kammer installiert werden, ohne angemessene Isolierung oder Trennung. Dies stellt sicher, dass es keine elektrische Wechselwirkung zwischen Komponenten mit unterschiedlichen Spannungsanforderungen gibt, um die Sicherheit und Integrität des elektrischen Systems aufrechtzuerhalten.
11. Kabel in Verkabelungssystemen
Gemäß BS 7671: Abschnitt 422.3.4:
Material- und Systemnormen:
Kabel aus nicht brennbaren Materialien müssen den Anforderungen von EN 60332 - 1 - 2 entsprechen.
Leitungssysteme sollten den Anforderungen von BS - EN 61386 - 1 entsprechen.
Kabeltrassen- und Rohrsysteme müssen den Anforderungen von BS - EN 50085 entsprechen.
Kabelträger- oder Leitergittersysteme sollten den Anforderungen von BS - EN 61537 entsprechen.
Stromleitbahnsysteme müssen den Flammschutzanforderungen gemäß BS - EN 61534 entsprechen.
Verkabelungssysteme mit hohem Brandgefahr müssen den Anforderungen von BS - EN 60332 - 3 entsprechen. Diese Normen stellen die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Verkabelungssystems sicher und minimieren das Risiko von elektrischen Bränden und anderen Gefahren.
12. Schaltkreisidentifikation und Kennzeichnung
Gemäß BS 7671: 514.1 und IEC 60364 - 5 - 51:
Schaltkreiskennzeichnung: Alle Schaltkreise innerhalb des elektrischen Schaltkastens müssen deutlich gekennzeichnet sein, um ihre Funktion und die Bereiche, die sie versorgen, anzugeben. Ein geeigneter Indikator, der den Anforderungen von BS EN 60073 und BS EN 60447 entspricht, sollte an einem Ort platziert sein, der dem Bediener deutlich sichtbar ist. Diese klare Kennzeichnung hilft Technikern, Schaltkreise schnell zu identifizieren und bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten zu diagnostizieren.
Informationen zum Schutzleiter: Informationen, die den Hochstrom-Schutzleiter angeben, müssen bereitgestellt und deutlich sichtbar sein, für jeden, der an dem Schaltkreis arbeitet oder ihn modifiziert, gemäß BS 7671 - 2028: 543.7.1.205. Diese Informationen sind entscheidend, um eine ordnungsgemäße Installation und Wartung des Schutz-Erdsystems zu gewährleisten.
Bereitstellung eines Diagramms: Ein Einleitungsdiagramm, Zeichnung oder allgemeines Schaltplan-Diagramm, das alle Details der elektrischen Sicherheitsquellen enthält, sollte neben dem Verteilerkasten oder Verbrauchergerät platziert werden, wie in BS 7671 - 2028: 560.7.9 und 560.7.10 gefordert. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über das elektrische System und unterstützt das Verständnis und die Diagnose.
Farbkodierung: Die Farbkodierung der Leiter sollte den etablierten Standards entsprechen, um Klarheit für Elektriker und Wartungspersonal zu gewährleisten. In BS 7671 ist der Phasen- (lebende) Leiter braun, der Neutralleiter blau und der Schutzerdgrün/gelb. Allerdings nutzten einige Länder, die britische Standards und IEC, einschließlich Großbritannien vor 2004, rot, schwarz und grün für Phasen-, Neutral- und Erdleiter. Für eine genaue Farbkodierung in Wechsel- und Gleichstromsystemen ist es entscheidend, die relevanten IEC- und NEC-Verkabelungsfarbkodes zu beachten.
13. Prüfung und Test
Gemäß BS 7671: Teil 6 und IEC 60364 - 6:
Nachinstallationsprüfung: Nach der Installation müssen elektrische Schaltkästen einem gründlichen Prüf- und Testverfahren unterzogen werden, um die Konformität mit BS 7671 und IEC-Normen zu überprüfen. Diese Prüfung stellt sicher, dass alle Komponenten korrekt installiert sind und der Schaltkasten wie vorgesehen funktioniert.
Funktionalitätsprüfung: Der Prüfprozess sollte die korrekte Funktionalität der Schutzeinrichtungen, die richtige Verkabelung und den ordnungsgemäßen Erdschluss bestätigen. Dies beinhaltet, dass Sicherungsschalter bei den korrekten Strompegeln auslösen, RCDs Leckströme erkennen und unterbrechen, und dass das Erdungssystem effektiven Schutz bietet.
Regelmäßige Prüfungen: Regelmäßige Prüfungen und Tests sind auch erforderlich, um die fortlaufende Sicherheit von elektrischen Installationen zu gewährleisten. Regelmäßige Kontrollen helfen, potenzielle Proble
