Schleifenimpedanz messen: Die Abschaltbedingung richtig nachweisen

Die Isolationsmessung kennt jeder, die Schleifenimpedanz führt dagegen oft ein Schattendasein - obwohl sie die einzige Messung ist, die beweist, dass im Fehlerfall tatsächlich abgeschaltet wird. Wer nur einen Wert in Ohm ins Protokoll schreibt, ohne den zulässigen Grenzwert daneben, hat streng genommen gar nichts nachgewiesen.

Worum es fachlich geht

Bei einem Körperschluss fließt der Fehlerstrom über den Schutzleiter zurück zur Quelle. Wie groß dieser Strom wird, bestimmt die Impedanz der gesamten Fehlerschleife - Trafo, Außenleiter, Schutzleiter, Übergangsstellen. Die Bedingung für automatische Abschaltung im TN-System lautet vereinfacht:

Z_s mal I_a kleiner oder gleich U₀, umgestellt: Z_s darf höchstens U₀ geteilt durch I_a betragen. Dabei ist U₀ die Nennspannung gegen Erde (230 V) und I_a der Strom, bei dem das Schutzorgan innerhalb der geforderten Zeit abschaltet.

Die geforderten Abschaltzeiten

• TN-System, Endstromkreise mit Steckdosen bis 63 A beziehungsweise fest angeschlossene Verbraucher bis 32 A: 0,4 s
• TN-System, Verteilungsstromkreise und größere Endstromkreise: 5 s
• TT-System: deutlich kürzere Zeiten, in der Praxis wird der Schutz hier ohnehin über die Fehlerstromschutzeinrichtung sichergestellt

Der Auslösestrom je Charakteristik

I_a ist nicht der Nennstrom, sondern der Strom für die magnetische Schnellauslösung. Als obere Grenze der Auslösekennlinie gilt:

• Charakteristik B: das Fünffache des Nennstroms - bei B16 also 80 A, zulässige Schleifenimpedanz rund 2,9 Ohm
• Charakteristik C: das Zehnfache - bei C16 also 160 A, zulässig rund 1,4 Ohm
• Charakteristik D: das Zwanzigfache - entsprechend strenger
• Schmelzsicherungen: Wert aus der Zeit-Strom-Kennlinie für 0,4 s beziehungsweise 5 s ablesen

So wird gemessen

Gemessen wird an der Anlage unter Spannung, üblicherweise am ungünstigsten Punkt jedes Stromkreises - also am elektrisch entferntesten Verbraucher oder der letzten Steckdose einer Reihe, nicht an der ersten neben der Verteilung. Weitere Punkte:

• Bei vorgeschalteter Fehlerstromschutzeinrichtung ein Messverfahren wählen, das nicht auslöst (Messung mit kleinem Prüfstrom), oder die Schleife hochstromseitig vor dem RCD messen und den Leitungsanteil rechnerisch ergänzen
• Messleitungen vorher abgleichen, Übergangswiderstände an Klemmen und Steckkontakten mitdenken
• Bei sehr niedrigen Werten nahe der Auflösungsgrenze auf die Geräteangabe achten
• Im TT-System ist statt Z_s der Erdungswiderstand R_A maßgeblich, in Verbindung mit dem Bemessungsdifferenzstrom des RCD
• Die Messung ergänzt, aber ersetzt nicht die Prüfung der Schutzleiterdurchgängigkeit und der Fehlerstromschutzeinrichtung - siehe RCD-Typen im Überblick

Die vier häufigsten Fehler

• Nur ein Wert im Protokoll: ohne Angabe des Schutzorgans (Typ, Charakteristik, Nennstrom) ist der Messwert nicht bewertbar. Immer Messwert, Grenzwert und Bewertung nebeneinander dokumentieren
• Falscher Messpunkt: gemessen wird dort, wo es am schlechtesten ist. Eine Messung im Verteiler beweist für den Stromkreisausläufer gar nichts
• Grenzwert aus dem Kopf: die Werte für B, C und D verwechseln sich leicht. Bei C-Charakteristik ist der zulässige Wert nur halb so groß wie bei B
• Messunsicherheit ignoriert: ein Wert exakt am Grenzwert ist kein bestandener Nachweis, sondern ein Grund zur genaueren Betrachtung

Was ins Protokoll gehört

Je geprüftem Stromkreis: Bezeichnung, Schutzorgan mit Charakteristik und Nennstrom, gemessene Schleifenimpedanz, daraus abgeleiteter Kurzschlussstrom, zulässiger Grenzwert und Bewertung. Dazu, wie bei jeder Messung, das verwendete Messgerät mit Seriennummer und Kalibrierdatum - warum das kein Formalismus ist, steht im Artikel über die Kalibrierung von Messgeräten.

Die Schleifenimpedanzmessung ist Teil der Erstprüfung und jeder wiederkehrenden Prüfung. Wie sie sich in den Gesamtablauf einordnet, zeigt der Beitrag zur Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600.

Weiterlesen

• Isolationswiderstand messen: Grenzwerte, Ablauf und typische Fehler
• E-Check: Pflichtangaben im Prüfprotokoll
• Wallbox prüfen und protokollieren

Hinweis: Zusammenfassung ohne Gewähr, maßgeblich sind die Originalnormen (DIN VDE 0100-410 und -600 beziehungsweise OVE E 8101) sowie die Angaben der Hersteller von Schutzorganen und Messgeräten in der jeweils gültigen Fassung. Die Bewertung der Messergebnisse liegt bei der Elektrofachkraft.