Messung von Ableitströmen nach VDE – Methoden, Grenzwerte und Beurteilung.
I_F ≤ 0,4 × I_ΔNMax. Dauerstrom ohne Fehlauslösung
Ableitströme fließen im Normalbetrieb von aktiven Leitern über die Isolation zur Erde. Sie sind unvermeidbar, müssen aber begrenzt werden, um Fehlauslösungen von RCDs zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.
Dieser Ratgeber erklärt die verschiedenen Ableitstromarten, deren Messung und die zulässigen Grenzwerte.
| Ableitstromart | Beschreibung | Grenzwert |
|---|---|---|
| Schutzleiter-Ableitstrom | Strom, der über PE fließt | 3,5 mA (BG) / 10 mA (Festanschluss) |
| Berührungs-Ableitstrom | Bei Berührung zugänglicher Teile | 0,5 mA (DC) / 0,25 mA (AC) |
| Patienten-Ableitstrom | Medizingeräte am Patienten | 0,01-0,5 mA (nach Typ) |
| Ursache | Typischer Wert |
|---|---|
| Netzfilter (Y-Kondensatoren) | 0,5-3 mA pro Gerät |
| Frequenzumrichter | 1-5 mA |
| Schaltnetze | 0,5-2 mA |
| Lange Kabellängen | 0,1 mA/100m |
| EMV-Filter | 1-3 mA |
| Ursache | Folge |
|---|---|
| Feuchtigkeit in Isolierung | Steigender I_PE |
| Isolationsschaden | Zunehmender Strom |
| Verschmutzung | Kriechströme |
| Methode | Anwendung | Hinweis |
|---|---|---|
| Zangenamperemeter am PE | Schnelle Messung | Ohne Unterbrechung |
| Messgerät in PE | präzise | PE unterbrochen |
| Prüfgerät VDE 0701/0702 | Geräteprüfung | Normkonform |
| Methode | Beschreibung |
|---|---|
| Summenstromwandler | Alle Leiter durch einen Wandler |
| Vorteil | Misst tatsächlichen Erdstrom |
| Anwendung | Ortung von Fehlern |
| Schutzklasse | Max. Schutzleiterstrom |
|---|---|
| SK I (Schutzerdung) | 3,5 mA (beweglich) / 10 mA (fest) |
| SK II (Schutzisolierung) | 0,5 mA Berührungsstrom |
| SK III (Schutzkleinspannung) | – |
| RCD-Typ | I_ΔN | Max. Betriebsableitstrom |
|---|---|---|
| 30 mA | 30 mA | < 12 mA (0,4 × 30) |
| 100 mA | 100 mA | < 40 mA |
| 300 mA | 300 mA | < 120 mA |
Faustregel: Maximaler Ableitstrom ≤ 0,4 × I_ΔN
| Anwendungsteil Typ | Ableitstrom |
|---|---|
| Typ B | ≤ 0,5 mA |
| Typ BF | ≤ 0,1 mA |
| Typ CF (am Herz) | ≤ 0,01 mA |
| Problem | Lösung |
|---|---|
| Viele Geräte mit Netzfilter | Separate RCD-Kreise |
| FU mit hohem Ableitstrom | RCD Typ B / Allstromsensitiv |
| Lange Kabelstrecken | Mehrere RCDs |
| Zu empfindlicher RCD | 300 mA statt 30 mA (wo zulässig) |
| Stromkreise pro RCD | Ableitstrom-Budget |
|---|---|
| PC-Arbeitsplätze | 3-4 Plätze / 30mA RCD |
| Industriemaschinen | 1 Maschine / 30mA RCD |
| Beleuchtung (LED) | 10-15 Leuchten / 30mA RCD |
Aufgabe
An einem 30mA-RCD hängen 6 PC-Arbeitsplätze. Es kommt zu Fehlauslösungen.
Lösung
Aufteilung auf 2 RCD-Kreise behebt Fehlauslösungen.
DIN VDE 0701-0702: Prüfung elektrischer Geräte
DIN EN 61140: Schutz gegen elektrischen Schlag
DIN VDE 0751: Medizinische elektrische Geräte
Wichtige Festlegungen:
Ableitstrommessung – Zusammenfassung:
Grenzwerte:
| Anwendung | Max. I_PE |
|---|---|
| Bewegliche Geräte | 3,5 mA |
| Festanschluss | 10 mA |
| Berührung | 0,5 mA |
RCD-Regel: I_Ableit ≤ 0,4 × I_ΔN
Messung:
Wahrscheinlich ist der Sum der Ableitströme zu hoch. Moderne Geräte (PCs, LED-Netzteile, Frequenzumrichter) haben betriebsbedingte Ableitströme. Wenn mehrere Geräte an einem RCD hängen, addieren sich diese. Lösung: Stromkreise auf mehrere RCDs aufteilen.
Am einfachsten mit einem Zangenamperemeter am PE-Leiter des Geräts oder Stromkreises. Alternativ mit einem VDE-Prüfgerät nach VDE 0701/0702, das den Schutzleiterstrom direkt misst. Bei Differenzstrommessung wird der Summenstrom aller aktiven Leiter gemessen.
3 mA sind im Normalbetrieb unbedenklich – sie fließen über den PE zur Erde, nicht durch den Menschen. Problematisch wird es, wenn der PE unterbrochen ist: Dann liegt die Berührungsspannung am Gehäuse an. Deshalb ist der Grenzwert von 3,5 mA so gewählt, dass selbst bei PE-Unterbrechung kein gefährlicher Strom fließt.