# Elektrotechnik

# Die 5 Sicherheitsregeln

  • Freischalten
  • Gegen Wiedereinschalten sichern
  • Spannungsfreiheit feststellen
  • Erden und kurzschließen
  • Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

# Schutz gegen direktes Berühren

  • Schutz durch Isolierung spannungsführender Teile
  • Schutz durch Abdeckung oder Umhüllungen
  • Schutz durch Hindernisse
  • Schutz durch Abstand
  • Schutz durch zusätzliche Verwendung eines FI-Schutzschalters

# Dimmer

Um die Helligkeit eines elektrischen Verbrauchers wie z. B. eines Leuchtmittels zu verändern, werden Dimmer zur Reduktion der elektrischen Energie eingesetzt. Vor der Erfindung des Thyristors wurden mechanische Verfahren genutzt, bei denen hauptsächlich über einen elektrischen Widerstand eine Stromreduzierung erfolgte. Nachteilig bei diesen Verfahren waren jedoch die hohe Energieverschwendung und der große mechanische Aufwand. Mit der Einführung des Thyristors in der Mitte der 1960er Jahre konnten die bis dahin verwendeten Verfahren durch ein effizienteres System ersetzt werden. Eine Weiterentwicklung des Thyristors ist der Triac, der tendenziell aber eher in preiswerteren Dimmern Verwendung findet.

Bild 25.1: Thyristor Ausgangsspannung
Bild 25.1: Thyristor Ausgangsspannung

Ein Thyristor ist ein Halbleiter-Schaltelement mit einigen wichtigen Vorteilen. Thyristoren verbrauchen so gut wie keine Verlustleistung, können sehr einfach angesteuert werden und sind relativ indifferent gegenüber der Höhe des zu schaltenden elektrischen Stroms. Beim Schalten eines sinusförmigen Wechselstroms werden die positiven und negativen Halbwellen des Wechselstroms in gleichmäßigen Abständen abgeschnitten. Der Thyristor schaltet (zündet) dabei einen Halbwelle mit einer Schaltzeit von ca. 2 - 3 μs ein.

Durch das regelmäßige Abschneiden der Wechselstrom-Halbwellen wird der Energiegehalt des Wechselstroms vermindert, so dass angeschlossene Verbraucher nur noch einen Teil der ursprünglichen elektrischen Energie erhalten. Dieses Funktionsprinzip wird auch als Phasenanschnitts-Steuerung bezeichnet. Durch den Phasenanschnitt können jedoch Verzerrungen entstehen, die aus nieder- und hochfrequenten Signalanteilen bestehen und sich der Netzwechselspannung überlagern. Diese Verzerrungen führen bei unzureichender Trennung zwischen Licht- und Ton- bzw. Videokabeln zum sog. „Übersprechen“. Übersprechen bedeutet eine Überlagerung von hochfrequenten Störsignalen auf ein Nutzsignal. Dabei entstehen Störungen im Nutzsignal.

In verschiedenen Ländern gibt es EMV-Vorschriften (elektromagnetische Verträglichkeit), die aber bei weitem nicht geeignet sind, um professionelle Installationen (Ton- und Videotechnik) komplett vor entsprechenden Störungen zu schützen. Dies gilt insbesondere für preiswertere Dimmer, die (wenn überhaupt) höchstens die laut EMV-Vorschriften geforderten Grenzwerte erreichen. Mit einer einfachen Technik können jedoch die auftretenden nieder- und hochfrequenten Störsignale nahezu beseitigt werden. Ein induktiver Ballast, bestehend aus einem schweren Eisenkern mit einer darum gewickelten Spule, kann die Schaltzeit des Thyristors beim Einschalten einer Halbwelle verlängern. Die Schaltzeit wird so von ursprünglich 2 - 3 μs auf ungefähr 500 μs verlängert. Dadurch entstehen weitaus weniger hochfrequente Signalanteile, so dass die meisten Störprobleme gar nicht erst auftauchen.

Durch die Phasenanschnitts-Steuerung erzeugte niederfrequente Anteile bewirken eine Erschütterung der Glühwendel einer angeschlossenen Glühlampe. Es entsteht ein Brummen („Singen“) bei einer gleichzeitig erhöhten mechanischen Belastung der Glühwendel.

Der anfängliche Strom beim Einschalten einer Glühlampe ist über einen kurzen Zeitraum (0,2 s bis 0,8 s) bis zu 15-mal höher als im normalen Betriebszustand. Eingesetzte Thyristoren müssen aus diesem Grund für einen viel höheren Betriebsstrom ausgelegt werden als eigentlich notwendig. Um auch große Ausgangsleistungen problemlos schalten zu können, werden zwei Thyristoren im so genannten „Bach-to-Back“-Betrieb eingesetzt. In dieser Betriebsart steuert der erste Thyristor den zweiten, höher dimensionierten Thyristor. Mit dieser Konstruktion wird ein sensitiver Eingang bei gleichzeitiger großer Ausgangsleistung erreicht.

Thyristoren schalten den Strom beim Unterschreiten eines Minimalwertes automatisch aus. Dies geschieht auch beim Durchlaufen des Nullpunktes nach einer positiven oder negativen Halbwelle der Netzwechselspannung. Ein minimaler Stromfluss ist also notwendig, um den Thyristor dauerhaft zündfähig zu erhalten. In den Anfangstagen des Thyristors wurde ein kurzer Stromstoß am vorgesehenen Einschaltpunkt des Thyristors als ausreichend erachtet, um eine Zündung zu ermöglichen. Im Laufe der Zeit hat sich jedoch herausgestellt, dass mit diesem Verfahren betriebene Dimmer bei kleinen induktiven und kapazitiven Lasten instabil werden und abschalten. Eine verbesserte Variante der Thyristoransteuerung versorgt den Thyristor mit einer kontinuierlichen Folge von Strompulsen, um ein Abschalten zu vermeiden. Eine andere Methode verwendet ein während der gesamten Dauer der Halbwelle anliegendes Gleichstromsignal, um eine Zündung des Thyristors zu gewährleisten.

Bild 25.2: IGB-Transistor Ausgangsspannung
Bild 25.2: IGB-Transistor Ausgangsspannung

eit einigen Jahren werden Dimmer auch mit IGB-Transistoren (Isolated Gate Bipolar) angeboten. Diese leistungsfähige Transistorart ist bei Industrieanwendungen weit verbreitet und löst auch bei Dimmern verstärkt den Thyristor ab. Im Gegensatz zu Thyristoren kann mit dieser Transistorart der Strom graduell variiert werden. Erst nach einer bestimmten Zeit im Verlauf einer Wechselstrom-Halbwelle schaltet der Transistor über eine festgelegte Zeit kontrolliert ab. Die Schaltzeit ist dabei wesentlich größer als bei Thyristordimmern, so dass weniger Verzerrungen (nieder- und hochfrequente Signalanteile) auftreten und Signalstörungen sowie das Brummen der Glühlampen-Wendel nahezu eliminiert werden.

Eine neuere Entwicklung besteht darin, anstatt die Halbwelle (wie bei der Phasenanschnitts-Steuerung) abzuschneiden, nur die Amplitude (Höhe) der Halbwelle zu verändern. Dies wird mit einer Anzahl von hochfrequenten Impulsen (20 - 50 kHz) erreicht, die aufsummiert eine Sinushalbwelle entsprechender Amplitude ergeben. In diesem Fall spricht man von einer Pulsbreiten-Modulation. Dimmer, die nach dieser Methode arbeiten werden auch als Sinusdimmer bezeichnet und haben den Vorteil, dass weniger nieder- und hochfrequenten Störsignalanteile entstehen sowie die Phasenverschiebung (Cos Phi, siehe Seite 225) kleiner ist verglichen mit anderen Dimmertypen.

Das von einer Lichtsteuerung (Lichtpult) an einen Dimmer übertragene Steuersignal (0 - 100 % Intensität) wird in einem Steuerschaltkreis des Dimmers ausgewertet. Entsprechend der geforderten Intensitäten wird die Leistungsstufe in periodischen Wiederholungen an bestimmten Punkten der Wechselstrom-Halbwelle gezündet. Bei Analogdimmern erfolgt die Berechnung der Zündzeitpunkte mit einer analogen Schaltung, wobei der Zündzeitpunkt über eine Referenzspannung festgelegt wird. Dimmer neuerer Generation arbeiten mit Digitaltechnik (Digitaldimmer). Hier berechnet ein Prozessor den Zündzeitpunkt und die Schaltdauer auf Zeitbasis. Digitaldimmer werden über das DMX512-Protokoll angesteuert, so dass ein Wertebereich mit 28 = 256 Einzelschritten realisierbar ist. Ein weiterer Vorteil ist die Programmierbarkeit verschiedener Dimmerkennlinien, die das Anstiegsverhalten der Ausgangsspannung bestimmen können (z. B. linear, logarithmisch).


# Lastkabel-Systeme (Multicore)

Seit dem Begin der professionellen Veranstaltungstechnik werden Lastkabel-Systeme (Multicore) eingesetzt, mit denen eine Vielzahl von einzelnen Leitungen auf ein einziges Lastkabel zusammengefaßt werden können. Einer Initiative des Norddeutschen Rundfunk (NDR) ist es zu verdanken, daß es mittlerweile auch für dieses, mitunter in der Branche heiß diskutierte Thema, eine DIN-Norm vorliegt. Die DIN 15565 Teil 8 „Elektrische Energieverteilungssysteme für Film- und Fernsehproduktionsstätten - Multicore-Systeme“ regelt unter anderem den Aufbau und die Beschaltung von Lastkabel-Systemen.

  • Stecker
    Zu verwenden sind mehrpolige schwere Industriesteckverbindungen, die u. a. auch als „Harting-Stecker“ bezeichnet werden. Die Kontaktbelastbarkeit muss mindestens 16 A betragen. Verschiedene Hersteller wie Harting, Amphenol, Contact, Wieland, usw. bieten diese Steckverbindung an. Die Steckverbindung muss verriegelbar sein. Im Fehlerfall muss jede Steckverbindung durch einen FI allpolig abschalten. Hängende Kabelauflösungen (Verteiler) müssen mit einer zweiten Aufhängung (Safety) gesichert sein.

  • Leitung
    Es sind gummi- und kunststoffummantelte Leitungen zu verwenden, letztere jedoch nicht zum Einsatz im Freien zugelassen. Kunststoffisolierte Leitungen müssen mindestens Typ NYSLYÖ gemäß VDE 250 Teil 405 entsprechen. Die Leitung muss flexibel, mindestens für mittlere mechanische Belastung und Umgebungstemperaturen von -10°C bis +70°C ausgelegt sein.

  • Belegung
    Die Belegung erfolgt stets paarweise mit gegenüber liegenden Kontakten. Für jeden Lastkabel-Typ ist eine Belegungstabelle definiert (Kontakt 1-6 = Phase 1-6, Kontakt 9-14 = Neutralleiter 1-6).

  • Unbenutzte Kontakte
    Unbenutzt Kontakte werden nicht belegt und bleiben frei. Eine Belegung der unbenutzten Kontakte auf den Schutzleiter ist nicht zulässig, da dies die Kompatibilität verschiedener Lastkabel beeinträchtigt.

  • Adernzahl
    Pro verwendeten Kanal werden zwei Adern benötigt. Das Zusammenfassen von Nullleiteradern ist nicht erlaubt. Hinzu kommt die Ader für den Schutzleiter. Im Normalfall hat man mit einer ungeraden Aderzahl zu tun. Hersteller liefern Kabel in der Regel mit gerader Aderzahl. Eine Ader bleibt dabei frei und liegt im Stecker als Reserve.

  • Schutzleiter
    Es ist ausdrücklich zulässig, in mehrpaarigen Lastkabeln nur einen Schutzleiter mitzuführen. Der Schutzleiter wird auf den besonders gekennzeichneten Schutzleiterkontakt aufgeklemmt. Der Querschnitt der Schutzleiterader muss mindestens dem Querschnitt der Lastader entsprechen. Beim Einsatz von Lastkabel-Systemen muss die Einspeisung an Geräten mit einem Fehlerstromschutzschalter (FI 30 mA, gemäß VStaettVo) stattfinden. Der Schutzleiter muss voreilend sein.

# Leistungsstufen und Kabelquerschnitte

Es sind drei Leistungsstufen vorgesehen: 10 A, 13 A, 16 A, 25 A. Bei der Verwendung von LS-Automaten des Typs „C“ sind folgende Maximalwerte einzuhalten.

Bemessungsstrom Bemessungsquerschnitt Leitungslänge
10 A / 13 A 1,5 mm2 50 m
16 A 2,5 mm2 75 m
25 A 4,0 mm2 30 m

# Lastkabel-Systeme

6-polig / 3-paarig
Dieses System wird vorzugsweise für Verbraucher mit 5 kW verwendet. Dabei müssen Stecker mit einer Kontaktbelastbarkeit von 35 A eingesetzt werden.

Anzahl Pole Stecker Pins Stromstärke Adernzahl Phase Nullleiter
6 6 35 A Min. 7 1 – 3 4 – 6

8-polig / 4-paarig
Dieses System ist der Standard für 4-Kanal-Anlagen mit je 2 kW Last pro Kanal.

Anzahl Pole Stecker Pins Stromstärke Adernzahl Phase Nullleiter
8 10 16 A Min. 9 1 – 4 6 – 9

12-polig / 6-paarig
Dieses System ist der Standard für 6-Kanal-Anlagen mit je 2 kW Last pro Kanal.

Anzahl Pole Stecker Pins Stromstärke Adernzahl Phase Nullleiter
12 16 16 A Min. 13 1 – 6 9 – 14

16-polig / 8-paarig Dieses System ist der Standard für 8-Kanal-Anlagen mit je 2 kW Last pro Kanal.

Anzahl Pole Stecker Pins Stromstärke Adernzahl Phase Nullleiter
16 16 16 A Min. 17 1 – 8 9 – 16

# ypische Leistungen und Ströme

# Schutzkontaktsteckdose (Schuko)

Formel: P(Watt) = U(Volt) \times I(Ampere)

Schuko 10 A ⟶ 2.300 W Nennleistung
Schuko 16 A ⟶ 3.680 W Nennleistung

# CEE (3-Phasen-Drehstrom)

Formel: P(Watt) = 3 \times U(Volt) \times I(Ampere)   [vereinfachte Formel mit U = 230V]

CEE 3 x 16 A ⟶ 11.040 W Nennleistung gesamt (3.680 W pro Phase)
CEE 3 x 32 A ⟶ 22.080 W Nennleistung gesamt (7.360 W pro Phase)
CEE 3 x 63 A ⟶ 43.470 W Nennleistung gesamt (14.490 W pro Phase)
CEE 3 x 125 A ⟶ 86.250 W Nennleistung gesamt (28.750 W pro Phase)

# Typische Dimmerströme

Formel: I(Ampere) = \frac{P(Watt)}{3} \times U(Volt)   [vereinfachte Formel mit U = 230V]

Dimmer 12 KW (6 x 2 KW) ⟶ 17,4 A pro Phase Dimmer 24 KW (12 x 2 KW) ⟶ 34,8 A pro Phase Dimmer 30 KW (6 x 5 KW) ⟶ 43,5 A pro Phase Dimmer 48 KW (24 x 2 KW) ⟶ 69,6 A pro Phase Dimmer 72 KW (36 x 2 KW) ⟶ 104,4 A pro Phase Dimmer 96 KW (48 x 2 KW) ⟶ 139,1 A pro Phase Dimmer 120 KW (60 x 2 KW) ⟶ 173,9 A pro Phase Dimmer 144 KW (72 x 2 KW) ⟶ 208,7 A pro Phase


# Sicherungen (MCB)

Elektrische Sicherungen erfüllen zwei Aufgaben:

  • Abschalten des Stroms bei Kurzschluss im Verbraucherstromkreis
  • Schutz der Kabel vor einer Überlast (Erwärmung)

Sicherungen bestehen in der Regel aus einem Schmelzleiter, einem Bimetallkontakt oder einem magnetischen Kontakt. Bei Überschreitung einer vorgesehenen Stromstärke kommt es zum Schmelzen des Schmelzleiters oder zum Öffnen des Bimetall- bzw. Magnetkontakts. Dabei löst der Schmelzleiter wie auch der Bimetallkontakt thermisch durch die Erwärmung bei einem höheren Stromfluss aus. Der Magnetkontakt löst hingegen bei einem sprunghaften Stromanstieg durch die Magnetkraft des fließenden Stroms aus. Sicherungen mit Magnetkontakt werden auch als MCB (engl. Magnet Circuit Breaker) bezeichnet.

Dabei wird eine Unterscheidung zwischen trägen (T) und flinken (F) Sicherungen getroffen. Diese Unterscheidung definiert die Strom-Zeit-Charakteristik einer Sicherung. Eine träge Sicherung löst zu einem späteren Zeitpunkt aus als eine flinke Sicherung. Flinke Sicherungen lösen schon bei kurzzeitigen Überlastungsspitzen aus, wobei die Auslösezeit bei einer Vergrößerung des Überlaststroms entsprechend verkürzt ist. Stromkreise, in denen Verbraucher mit hohen Anlaufströmen (z. B. Glühlampen) enthalten sind, sollten grundsätzlich mit trägen Sicherungen abgesichert werden.

FI-Schutzschalter (RCD)

Schon geringe Stromstärken können in einem Fehlerfall eine tödliche Gefahr für den Menschen darstellen. Der Fehlerfall ist immer dann erreicht, wenn ein Mensch zwei Pole mit unterschiedlichen Potentialen (Spannungsunterschieden) berührt. In diesem Fall kommt es zu einem Körperstrom durch den menschlichen Körper, der schon bei einer kleinen Stromstärke von 40 mA tödlich sein kann.

Zur Vermeidung von gefährlichen Körperströmen werden Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schutzschalter, RCD ⟶ engl. Residual Current Device) eingesetzt. Der FI-Schutzschalter wird vom Hin- und Rückleiterstrom (L1 und N) des Verbraucherstromkreises durchflossen. Tritt nun im Verbraucherstromkreis ein Fehlerfall auf (z. B. das Abfließen von Strom von L1 über den menschlichen Körper zur Erde, PE), entsteht eine Differenz zwischen Hin- und Rückleiterstrom. Überschreitet diese Differenz einen festgelegten Grenzwert, trennt der FI-Schutzschalter den Verbraucherstromkreis vom Netz. Eine übliche Schutzgröße eines FI-Schutzschalters ist ein Fehlerstrom von 30 mA.

In Verbraucherstromkreisen mit langen Leitungswegen kann das Problem der Selektivität auftreten. Der Leitungswiderstand langer Leitungswege bewirkt eine Reduktion der Stromstärke zwischen den Messpunkten des Hin- und Rückleiterstroms. Es entsteht eine Differenz zwischen dem Hin- und Rückleiterstrom, die zu einem Auslösen des FI-Schutzschalters führen kann.

Die Verwendung eines FI-Schutzschalters kann einen gewissen Schutz gegen direktes Berühren von spannungsführenden Teilen darstellen, enthebt jedoch den Errichter der Anlage nicht von der Einhaltung der vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen gegen direktes Berühren (siehe Kapitel 25.1).

Der FI-Schutzschalter ist neben der Grundbauform auch in Kombinationen mit anderen Bauformen erhältlich:

  • RCCD (Residual Current operated Circuit Breaker)
    Ein mechanischer Schalter mit einer FI-Schutzschalterfunktion (RCD)

  • PRCD (Portable RCD)
    Tragbarer FI-Schutzschalter (RCD), meistens in Steckdosenleisten zu finde

  • RCBO (Residual Current Circuit Breaker)
    Kombination aus normalem Sicherungsautomaten (MCB) und FI-Schutzschalter (RCD)

  • SRCD (Socket outline incorpoarting an RCD)
    FI-Schutzschalter (RCBO) mit Steckdose

  • SRCBO (Socket outline incorpoarting an RDBO)
    Sicherungsautomat (MCD) und FI-Schutzschalter (RCBO) mit Steckdose

  • ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)
    ELCB wurden die ersten Fehlerstromsicherungsautomaten zu beginn des Elektrotechnikzeitalters genannt. Unterschieden wird zwischen vELCB und iELCB. Der iELCB wurde später in RCD umbenannt und wird manchmal in den USA auch als GFI (Ground Fault Interrupter) bezeichnet.


# Typische Strombelastbarkeit elektrischer Leitungen

Leiter-Querschnitt in mm2 1,5 2,5 4 6 10 16 25
Sicherung in A 16 20 25 32 50 63 80
Belastbarkeit in A 16 21 27 35 48 65 88
Verwendung für SchukoCEE 16A CEE 32 A CEE 63 A

# Dimensionierung von Leitungsschutzsicherungen

# Strombelastbarkeit für flexible Leitungen

Nach DIN 57100, Teil 430, und VDE 0100, Teil 430, müssen Leitungen gegen zu hohe Ströme geschützt werden. Es sind laut Tabelle entsprechende Leitungsschutzsicherungen den jeweiligen Leiterquerschnitten zuzuordnen. Alle Werte sind Richtwerte und gelten bei einer Umgebungstemperatur bis 30°C.

Leiter - øin mm2 Strombelastbarkeit für flexible Leitungen (in Ampere)
Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3
Cu-Leiter Absicherung Cu-Leiter Absicherung Cu-Leiter Absicherung
0,75 12 - 12 10 12 -
1 15 10 15 10 19 16
1,5 18 16 18 16 24 20
2,5 26 25 26 25 32 25
4 34 25 34 25 42 35
6 44 35 44 35 54 50
10 61 50 61 50 73 63
16 82 80 82 63 98 80
25 108 100 108 80 129 100
35 135 125 135 100 158 125
50 168 160 168 125 198 160
70 207 200 207 160 245 200
95 250 250 250 200 292 250
120 292 250 292 250 344 315
150 335 315 335 315 391 355
185 382 355 382 355 448 400
240 - - 453 425 528 500
300 - - 523 500 608 600
400 - - - - 726 630

Gruppe 1: Eine oder mehrere in einem Rohr verlegte einadrige Leitungen, z. B. PVC-Aderleitung H03-07V nach DIN VDE 0281.

Gruppe 2: Mehraderleitung, z. B. Mantelleitungen, bewegliche Leitungen, Rohrdrähte in offenen oder belüfteten Kanälen.

Gruppe 3: Einadrige, frei in Luft verlegte Leitungen, wobei die Leitungen mit Zwischenraum von mindestens Leitungsdurchmesser (incl. Isolierung) verlegt sind, sowie einadrige Verdrahtung in Schalt- und Verteilungsanlagen und Schienenverteiler.

# Umrechnungsfaktoren für abweichende Umgebungstemperaturen

Die Werte in den folgenden Tabellen sind Umrechnungsfaktoren für die Strombelastbarkeit bei Umgebungstemperaturen über 30°C.

Umgebungstemperatur °C Zulässige Betriebstemperatur am Leiter, Umrechnungsfaktoren bis 90°C Zulässige Betriebstemperatur am Leiter, Umrechnungsfaktoren bis 110°C
über 50 bis 55 0,94 1,00
über 55 bis 60 0,87 1,00
über 60 bis 65 0,79 1,00
über 65 bis 70 0,71 1,00
über 70 bis 75 0,61 1,00
über 75 bis 80 0,50 1,00
über 80 bis 85 0,35 0,91
über 85 bis 90 - 0,82
über 90 bis 95 - 0,71
über 95 bis 100 - 0,58
über 100 bis 105 - 0,41
über 105 bis 110 - -

# CEE*-Anschlussbuchsenbelegung und Norm

Folgende Zeichnungen gelten für 16 A, 32A, 63 A und 125 A Industriesteckvorrichtungen.

CEE-Buchse 3 Phasen + N + PE
CEE-Buchse 3 Phasen + N + PE
CEE-Buchse 3 Phasen + PE
CEE-Buchse 3 Phasen + PE

CEE - Industriesteckvorrichtungen sind international genormt durch die IEC 60309-1 und IEC 60309-2. IEC ist die Internationale Elektrotechnische Kommission für weltweite Normung auf elektrotechnischem Gebiet. Die Europäischen Normen EN 60309 Teil 1 und EN 60309 Teil 2 wurden von CENELEC ohne Abänderungen von der IEC 60309 angenommen. Die CENELEC ist ein Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung, deren Mitglieder die nationalen elektrotechnischen Komitees von insgesamt 32 europäischen und angegliederten Staaten sind.

Die geeignete Umgebungstemperatur für CEE - Industriesteckvorrichtungen liegt bei -25°C bis +40°C. Bei abweichenden Umgebungstemperaturen sollte Rücksprache mit dem Hersteller geführt werden.

Ein Pilotkontakt ermöglicht bei CEE - Industriesteckvorrichtungen eine sog. elektrische Verriegelung. Dieser Kontakt schließt nacheilend beim Stecken und öffnet voreilend beim Ziehen des Steckers. Gemäß der o. g. EN 60309 haben Steckvorrichtungen in den Stromstärken 63A und 125A einen solchen Pilotkontakt.

Die Stellung des Schutzkontaktes wird in der Typenbezeichnung mit einer Ziffer und dem Buchstaben "h" ausgewiesen (z. B. "16A 5p 400V 6h"). Gemeint ist die "Uhrzeitstellung" des Erdkontaktes von der Frontseite der Steckdose oder Kupplung gesehen.


  • CEE = Communauté Economique Européenne, Internationale Kommission für Regeln zur Begutachtung
    Elektrotechnischer Erzeugnisse von 1966 Die IP-Bezeichnung (siehe auch Seite 234) gibt Auskunft über die jeweilige Schutzart der CEE - Industriesteckvorrichtungen. So müssen 16 A -, 32 A - und 63 A – Steckvorrichtungen der Schutzart IP44 oder IP67 genügen. Bei Bemessungsströmen von 125A ist gemäß EN60529 die Schutzart IP67 vorgeschrieben. Prüfungen bei Steckdosen und Kupplungen werden mit und ohne eingeführten Stecker geprüft, Stecker und Gerätestecker im gesteckten Zustand.

# Messen von CEE-Anschlussbuchsen

Vor dem Anschließen eines Verbrauchers (z. B. Dimmern) an eine CEE-Anschlussbuchse muss kontrolliert werden, dass diese richtig gepolt ist. Eine falsche Polung der CEE-Anschlussbuchse kann eine Überspannung im Gerät zur Folge haben. Die Überspannung kann das Gerät unwiderruflich zerstören und unter Umständen einen Brand auslösen.

Zur Messung der richtigen Polung einer CEE-Anschlussbuchse kann z. B. ein Multimeter oder ein Duspol verwendet werden. Ein Multimeter ist ein Mehrbereichsmeßgerät, mit dem vielfach Ströme, Spannungen und Widerstände gemessen werden können. Zur Messung von CEE-Anschlussbuchsen muss das Multimeter auf dem Messbereich Wechselstrom (AC≈) eingestellt sein. Mit den Messspitzen von Multimeter oder Duspol werden nun die einzelnen Pole gegeneinander gemessen:

Schutzleiter gegen Neutralleiter

Bei diesen Messungen wird kontrolliert, ob diese beiden Pole gegeneinander spannungsfrei sind.

  • PE gegen N = keine Anzeige (0V)

Neutralleiter gegen Phase

Bei diesen Messungen wird kontrolliert, ob der Neutralleiter (N) angeschlossen ist und die Phase die richtige Spannung führt.

  • N gegen L1 = 230V≈
  • N gegen L2 = 230V≈
  • N gegen L3 = 230V≈

Phase gegen Phase

Bei diesen Messungen wird kontrolliert, ob die Phasen im Wechselspannungssystem die richtige Spannung führen.

  • L1 gegen L2 = 400V&approx
  • L1 gegen L3 = 400V≈
  • L2 gegen L3 = 400V≈

Schutzleiter gegen Phase

Bei diesen Messungen wird kontrolliert, ob der Schutzleiter angeschlossen ist

  • PE gegen L1 = 230V&approx
  • PE gegen L2 = 230V≈
  • PE gegen L3 = 230V≈

Wenn nach der Messung die oben angegebenen Ergebnisse erreicht werden, dann kann davon ausgegangen werden, dass die CEE-Anschlussbuchse einwandfrei funktioniert. Sollten andere Messergebnisse erzielt werden, darf der Stromanschluss nicht in Berieb genommen werden! In diesem Fall muss er von einer Elektrofachkraft überprüft und gegebenenfalls repariert werden.


# Kennfarben von Leitungen und Kabeln

# Aderkennzeichnung nach DIN VDE 0100, Teil 200

Nach o. g. DIN sind für Stromsysteme folgende Leiterarten und -farben festgelegt.

Leiterbezeichnung Kurzzeichen Farbe
Wechselstrom Außenleiter/Phase 1 L1 schwarz*
Außenleiter/Phase 2 L2 braun*
Außenleiter/Phase 3 L3 schwarz*
Neutralleiter N meistens blau*
Gleichstrom positiv L+ nicht festgelegt (rot)*
negativ L- nicht festgelegt (schwarz)*
Mittelleiter M meistens blau*
Schutzleiter Schutzleiter PE grün-gelb
Neutralleiter mit Schutzleiterfunktion PEN grün-gelb
Erde E nicht festgelegt*

* alle Farben, aber nie grün-gelb

# Aderkennzeichnung nach DIN VDE 0293*

# Mehr- und vieladrige flexible Leitung

Anzahl der Adern Leitungen mit grün-gelbe, Schutzleiter Leitungen ohne grün-gelbem-Schutzleiter
2 - blau/braun
3 grün-gelb/blau/braun braun/schwarz/grau
4 grün-gelb/braun/schwarz/grau blau/braun/schwarz/grau
5 grün-gelb/blau/braun/schwarz/grau blau/braun/schwarz/grau/schwarz
6 und mehr grün-gelb/schwarz mit Zahlenaufdruck schwarz mit Zahlenaufdruck

# Mehr- und vieladrige Kabel und Leitungen für feste Verlegung

Anzahl der Adern Leitungen mit grün-gelbe, Schutzleiter Leitungen ohne grün-gelbem-Schutzleiter
2 grün-gelb/schwarz* blau/braun
3 grün-gelb/blau/braun braun/schwarz/grau
4 grün-gelb/braun/schwarz/grau blau/braun/schwarz/grau
5 grün-gelb/blau/braun/schwarz/grau blau/braun/schwarz/grau/schwarz
6 und mehr grün-gelb/schwarz mit Zahlenaufdruck schwarz mit Zahlenaufdruck

* Diese Ausführung ist nach DIN VDE 0100 Teil 540, Tabelle 2 nur bei Leiterquerschnitten ab 10 mm2 Cu oder 16 mm2 Al zulässig.


* neue Aderkennzeichnung von CEE-Kabeln nach DIN VDE 0293 seit März 2003


# Bezeichnung von Leitungen

Kurzzeichen für harmonisierte Leitungen nach VDE 0281/VDE 0282/VDE 0292

H 07 R V H – F 3 G 1,5

I. H = Kennzeichnung der Bestimmung
II. 07 = Nennspannung in KV
III. R = Isolierwerkstoff
>IV. V = Mantelwerkstoff
V. H = Besonderheiten im Aufbau
VI. F = Leiterart
VII. 3 = Adernanzahl
VIII. G = Schutzleiter
IX. 1,5 = Leiterquerschnitt

I. Kennzeichnung der Bestimmung

H Harmonisierte Bestimmung
A anerkannter nationaler Typ

II. Nennspannung in KV

03 300/300 V
05 300/500 V
07 450/750 V

III. Isolierwerkstoff

V PVC
R Natur-/synthetischer Kautschuk
S Silikon-Kautschuk

IV. Mantelwerkstoff

V PVC
R Natur-/synthetischer Kautschuk
N Chloropren-Kautschuk
J Glasfasergeflecht
T Textilgeflecht
T2 Textilbeflechtung mit flammenwidriger Masse

V. Besonderheiten im Aufbau

H flache, aufteilbare Leitung
H2 flache, nicht aufteilbare Leitung
D5 Kernenlauf (kein Tragelement)

VI. Leiterart

U eindrahtig
R mehrdrahtig
K feindrahtig für Leitungen für feste Verlegung
F feindrahtig bei flexibler Leitung
H feinstdrahtig
Y Lahnlitze

VIII. Schutzleiter

X ohne Schutzleiter
G mit Schutzleiter


# Geräte-Steckverbinder nach IEC

Ansicht IEC-Code Temperatur Strom
C2 65° C 0,2 A
C8 65° C 2,5 A
C10 65° C 6 A
C14 65° C(deshalb „Kaltgerätestecker“) 10 A
C16 120° C(deshalb „Warmgerätestecker“) 10 A
150° C(deshalb „Heißgerätestecker“) 10 A
C18 65° 10 A

# Schutzklassen

Die Schutzklassen beschreiben die Art des Schutzes vor gefährlichen Körperströmen bei elektrischen Betriebsmitteln.

Schutzklasse 1
Alle spannungsführenden Teile sind isoliert (Basisisolierung) und mit einem elektrisch leitfähigen Gehäuse (Körper) umhüllt, das an den Schutzleiter angeschlossen ist.

Schutzklasse 2
Alle spannungsführenden Teile sind isoliert (Basisisolieren) und außerdem mit einer zusätzlichen Isolierung versehen. Diese zusätzliche Isolierung kann z. B. aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoffgehäuse bestehen.

Schutzklasse 3
Es wird ein Schutz vor gefährlichen Körperströmen durch die Schutzkleinspannung gewährleistet. Alle spannungsführenden Teile führen nicht mehr als 50 V Wechselspannung oder 120 V Gleichspannung.


# IP*-Schutzarten

Berührungs-, Fremdkörper- und Wasserschutz für elektrische Betriebsmittel

IP W XY S

W = Zusatzbuchstabe zur 1. Kennziffer
X = 1. Kennziffer
Y = 2. Kennziffer
S = Zusatzbuchstabe zur 2. Kennziffer

# 1. Kennziffer: Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Staub

Schutzgrad
0 kein Schutz
1 Schutz gegen Eindringen von großen Fremdkörpern mit d > 50 mm;kein Schutz bei absichtlichem Zugang
2 Schutz gegen mittelgroße Fremdkörper mit d > 12 mm;Fernhalten von Fingern o. ä.
3 Schutz gegen kleine Fremdkörper mit d > 2,5 mm;Fernhalten von Werkzeugen, Drähten, o. ä.
4 Schutz gegen kornförmige Fremdkörper mit d > 1 mm;Fernhalten von Werkzeugen, Drähten, o. ä.
5 Schutz gegen Staubablagerungen (staubgeschützt);vollständiger Berührungsschutz
6 Schutz gegen Eindringen von Staub (staubdicht);vollständiger Berührungsschutz
W Wetterschutz

* IP = International Protection

# 2. Kennziffer: Schutz gegen das Eindringen von Wasser

Schutzgrad
0 kein Schutz
1 Schutz gegen senkrecht tropfendes Wasser (Tropfwasser)
2 Schutz gegen schräg fallendes Wasser (Tropfwasser)mit 15° gegenüber normaler Betriebslage
3 Schutz gegen Sprühwasser, bis 60° zur Senkrechten
4 Schutz gegen Spritzwasser aus allen Richtungen
5 Schutz gegen Strahlwasser aus allen Richtungen
6 Schutz gegen schwere See oder starken Wasserstrahl(Überflutungsschutz)
7 Schutz gegen Eintauchen in Wasser unter festgesetzten Druck- und Zeitbedingungen
8 Schutz gegen dauerndes Untertauchen
S Stillstand
M laufende Maschine

Die UVV ZH 1/249 „Einsatz ortsveränderlicher Betriebsmittel auf Baustellen“ empfiehlt für den Einsatz elektrischer Betriebsmittel auf Baustellen im Innen- und Außenbereich bei hohen Beanspruchungen und Einsätzen auch bei Nässe und Staub mindestens die Schutzart IP 54.


# Sicherheitskennzeichen an Leuchten

# ENEC-Zeichen

Das ENEC-Zeichen (European Norms Electrical Certification) dient in der europäischen Union als einheitliches Sicherheitskennzeichen für Leuchten aller Art. Das ENEC-Zeichen wird von 22 europäischen Prüfstellen auf der Grundlage des LUM-Abkommens von 1992 sowie der europäisch harmonisierten Norm DIN EN 60598 vergeben. Das LUM-Abkommen regelt die Verwendung eines Konformitätszeichens für Leuchten, die den europäischen Normen entsprechen. In Deutschland vergibt das akkreditierte VDE-Prüf- und Zertifizierungsinstitut (PZI) in Offenbach das ENEC-Zeichen.

# CE-Zeichen

Im Gegensatz zum ENEC-Zeichen ist das CE-Zeichen kein Prüf-, sondern ein Verwaltungszeichen, dessen Anbringung durch neue EU-Richtlinien gefordert wird. Das CE-Zeichen ist Bedingung für den Vertrieb von elektrischen Artikeln innerhalb der europäischen Union. Es dient Herstellern und Importeuren als Bestätigung dafür, dass ihre Produkte den Anforderungen spezieller EU-Richtlinien bzw. deren verfolgter Schutzziele entsprechen. Dies gilt besonders für:

  • EU-Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit
    Produkte, die in diesen Anwendungsbereich fallen, müssen seit dem 01.01.1996 eine CE-Kennzeichnung aufweisen.

  • EU-Niederspannungsrichtlinie
    Produkte, die in diesen Anwendungsbereich fallen, müssen seit dem 01.01.1997 eine CE-Kennzeichnung aufweisen.


# Kenn- und Prüfzeichen

Auf Antrag des Herstellers oder einer dritten Stelle werden von unabhängigen Prüforganisationen entsprechend der beauftragten Umfangs Prüfungen durchgeführt. Bei bestehen erteilt die Prüforganisation die Genehmigung zum Führen des Prüfzeichens.

Europa CE Mit einer Konformitätserklärung erklärt der Hersteller oder Vertreiber, dass das Produkt den angegebenen Vorschriften entspricht
Europa CECC / CENELEC Europäisches Komitee für Bauelemente der Elektronik
chland VDE Verband Deutscher Elektrotechniker
Deutschland GS Geprüfte SicherheitFür Erzeugnisse, die nach dem Gerätesicherheitsgesetz ausgeführt sind und den Anforderungen entsprechen
Deutschland GS mit Anzeige der Prüforganisation
Deutschland Berufsgenossenschaft
Deutschland Deutsches Institut für Normung
Deutschland Technischer Überwachungsverein TÜV Süd
Deutschland Technischer Überwachungsverein TÜV Nord
Deutschland Technischer Überwachungsverein TÜV Rheinland
Deutschland Germanischer LLoyd
Belgien CEBEC
Finnland FIMKO
Griechenland ELOT
Israel
Irland NSAI
Dänemark DEMKO
Frankreich UTE
Großbritannien BSI
Italien IMQ
Luxemburg SEE
Malaisia
Norwegen NEMKO
Polen
Schweden SEMKO
Singapur
Tschechien
USA
Niederlande KEMA
Österreich ÖVE
Portugal IPQ
Schweiz SEV
Spanien AENOR
Ungarn
USA + Cannada

# Funkentstörung

Störfeldstärkein 10m30-300 MHz Störfeldabstandin 10m30-300 MHz Funk-Schutzzeichen mitAngabe der Grade
K 40 µV/m 32 dB/(µV/m) Klein: Meßräumen, Studios, Labore
N 100 µV/m 40 dB/(µV/m) Normal: Wohngebiete
G 500 µV/m 54 dB/(µV/m) Grob: in Industriegebieten

# Vermeidung von HF- und NF-Störungen

Die in der Lichttechnik eingesetzte Dimmertechnik hat den großen Nachteil, dass durch die verwendete Phasenanschnittssteuerung nieder- und hochfrequente Spannung entstehen, die sich in anderen Systemen wie der Ton- und Videotechnik als Störungen bemerkbar machen können.

Die zulässigen Störspannungswerte im hochfrequenten HF-Bereich über 150 kHz sind nach Störgrad N in der VDE 0875/7.1 festgelegt. Üblicherweise werden Dimmer mit entsprechenden Störfiltern ausgerüstet, die Störungen im HF-Bereich weitestgehend vermeiden. Anders sieht es jedoch im von der Tontechnik verwendeten niederfrequenten NF-Bereich (20 Hz – 20 kHz) aus. Räumliche Nähe von Licht- und Tonleitungen kann ein „Übersprechen“ der Störspannungen mit niedrigen Frequenzen zur Folge haben. Dieses Übersprechen macht sich z. B. als Rauschen oder Störgeräusche in der Tonanlage bemerkbar. Durch folgende Maßnahmen lässt sich das Übersprechen weitestgehend vermeiden:

  • Bei der Installation dürfen Mikrofon- oder Videoleitungen nicht mit phasenanschnittgesteuerten Licht- oder Kraftleitungen parallel geführt werden. Je kleiner der Abstand zwischen den Leitungen und je größer die Länge der Parallelführung, umso höher wird der eingekoppelte Störpegel auf der Mikrofon- oder Videoleitung. Zwischen den Leitungstypen sollte ein Mindestabstand von 0,5 m eingehalten werden. Rechtwinklige Kreuzungen der Leitungen bringen im Verhältnis zur Parallelführung nur einen geringen Störpegel.
  • Ton- und Videoleitungen müssen gut abgeschirmt sein. Die Erdung des Schirms ist am Verstärker vorzunehmen.
  • Bei der Installation und Anschluss der Geräte ist darauf zu achten, dass keine Erdschleifen gebildet werden. Erdschleifen werden vermieden, wenn die Erdleitungen der Licht-, Ton- und Videoanlage mit gesonderten Leitungen sternpunktartig an der gemeinsamen Betriebserde anliegen. Dadurch ist sichergestellt, dass leitende Gehäuseteile der Anlage nicht durch unterschiedliche Erdungswiderstände unterschiedliche Potentiale erhalten. Unterschiedliche Potentiale können über die Erdverbindung Ausgleichsströme erzeugen, die sich im ungünstigsten Fall als Signalstörungen bemerkbar machen.