VDE Prüfung von Maschinen nach DIN VDE 0113 (EN 60204-1)
und VDE 0100 Teil 600

Die wichtigsten Normen für die VDE Prüfung von Maschinen einfach erklärt und was es sonst zu beachten gilt.

 

Die VDE Prüfung nach DIN VDE 0113 (EN 60204-1) als wichtigste Norm für die Prüfung der elektrischen Steuerung von Maschinen im Kontext der gesetzlichen Vorgaben. (Maschinenrichtlinie, Niederspannungsrichtlinie, VDE 0100 Teil 600, VDE 0105-100)

Zum Einstieg zunächst ein kurzer Kommentar zur rechtlichen Relevanz von Normen, wie der DIN VDE 0113. Normen sind keine Gesetze. Wir hatten den Unterschied bereits ausführlich in unserem Artikel zur Gefährdungsbeurteilung erklärt. Eine unreflektierte Einhaltung von technischen (Industrie-) Normen gewährleistet keinerlei Rechtssicherheit, wenn dadurch Grundsätze verletzt werden, die im Arbeitsschutzgesetz festgeschrieben sind oder in den entsprechenden Verordnungen, die das Gesetz konkretisieren. Falls Unsicherheit darüber besteht, ob die Anwendung einer Norm wirklich Rechtssicherheit gewährleistet, ist es immer besser sich im Vorfeld versiert juristisch beraten zu lassen. Es ist jedoch grundsätzlich der Fall, dass wenn innerhalb von Gesetzen auf technische Normen Bezug genommen wird, dass dann die sogenannte Vermutungswirkung gilt. Das bedeutet, es wird vermutet, dass durch die Einhaltung einer Norm, die entsprechenden Schutzziele der für das jeweilige Produkt gültigen Richtlinie erfüllt sind.

Im Fall der DIN VDE 0113 sind dies sowohl Verweise durch die harmonisierten Europäischen Normen z.B. die Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU als auch die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Beide Richtlinien sind seit 2011 durch das Produktsicherheitsgesetz in nationales Recht umgesetzt worden. In diesem Zusammenhang ist auch die CE Kennzeichnung von Maschinen im europäischen Wirtschaftsraum relevant über die wir hier bereits einen Beitrag verfasst haben.

Die EN 60204-1 entspricht der Europäischen Version der internationalen IEC 60204-1. Im Rahmen des VDE-Normenwerks war das die Norm VDE 0113-1:1998-11 (gültig bis 1. Juni 2009), die dann durch die EN 60204-1: “Sicherheit von Maschinen — Elektrische Ausrüstung von Maschinen — Teil 1: Allgemeine Anforderungen” ersetzt wurde.

Doch nicht nur in Europa, auch in außereuropäischen Märkten wird direkt oder indirekt die Einhaltung von IEC-Normen gefordert. So zum Beispiel in den USA, Kanada und Mexiko, aber auch in Saudi Arabien oder in Japan.

 

Die DIN VDE 0113 (EN 60204-1) in Abgrenzung zu den Normen DIN VDE 0100 Teil 600 und DIN VDE 0105-100

Die DIN VDE 0113 (EN 60204-1) ist folgendermaßen abzugrenzen von den Normen DIN VDE 0100 Teil 600 und DIN VDE 0105-100. Auf die DIN VDE 0105-100 wird zur Wiederholungsprüfung nach der Erstinbetriebnahme zurückgegriffen und die DIN VDE 0100 Teil 600 wird nur für Messungen in speziellen Kontexten interessant. Sie stellt jedoch nicht die basale Norm für Maschinen dar, sie ist die grundlegende Norm für Verteileranlagen. Die elektrische Maschine gehört aber nicht zu den Verteileranlagen, sondern ist eine (Energie-)Verbrauchsanlage.

Verteileranlagen sind Hauptstromkreise, in denen die elektrische Energie selbst als Werkzeug verwendet wird. Diese fallen nicht in den Gültigkeitsbereich der Norm DIN VDE 0113 (EN 60204-1). Da jedoch in der DGUV Vorschrift 3 die Definitionen, für elektrische Betriebsmittel und elektrische Anlagen weiter gefasst wurden, müssen unter Umständen die Normen DIN VDE 0100 und DIN VDE 0105-100 auch für Maschinen angewandt werden. Ein wesentlicher Punkt, der hier eine Rolle spielt ist der, ob man als Verkäufer oder Käufer einer Maschine auftritt.

Wir haben für diesen Zusammenhang einen speziell darauf ausgerichteten eigenen Service (Erstinbetriebnahme von Maschinen und Anlagen) konzipiert, wo wir sowohl Käufern als auch Verkäufern von Maschinen, als spezialisiertes Kooperationsunternehmen eine reibungslose und rechtskonforme Inbetriebnahme ermöglichen können. Was an dieser Gemengelage vor allem ersichtlich wird, ist aber auch vor allem Folgendes:

Eine klare, absolut eindeutige Abgrenzung zwischen den Bezeichnungen Gerät, Betriebsmittel und Maschine eines elektrischen Arbeitsmittels gibt es nicht. Entscheidend für eine rechtssichere Prüfung ist, welche Schutzmaßnahmen und welche der Sicherheit dienenden Teile an und in einem jeden der zu prüfenden Geräte vorhanden sind sowie auch mit welchen Prüfverfahren deren Zustand ermittelt werden kann. Die normativen Vorgaben der Unfallversicherer bestimmen nach welchen Normen geprüft werden muss – nicht umgekehrt.

 

Was fällt für die VDE Prüfung unter die Kategorie Maschinen im Sinne der Norm DIN VDE 0113 (EN 60204-1)

Maschinen sind wie gesagt, im Gegensatz zu Verteileranlagen, Energie-Verbrauchsanlagen, die aus verschiedenen Teilen bestehen, wobei darunter wenigstens ein bewegliches Teil enthalten ist. Die DIN VDE 0113 wurde konzipiert für die elektrische Ausrüstung von Maschinen oder Gruppen von Maschinen, die zusammenarbeiten. Weiterhin gilt für solche Maschinen, dass sie während der Arbeit nicht von Hand getragen werden. Es sind also z.B. Typen betroffen, wie Maschinen für:

  • Werkstoffbearbeitung
  • Montagezwecke
  • Fördertechnik (auch fahrbare Maschinen)
  • Kühl- und Klimatechnik
  • Den Personentransport

Genauso jedoch auch:

  • Türen/Tore
  • Jahrmarkts-Fahrgeschäfte oder
  • Pumpen

Zuletzt noch einige zusätzliche Geltungsbedingungen der Norm DIN VDE 0113:

  • Sie beginnt an der Netzanschlussstelle der elektrischen Ausrüstung der Maschine
  • Es werden Nennspannungen bis einschließlich 1 kV Wechselspannung oder bis einschließlich 1.5 kV Gleichspannung abgedeckt
  • Die Norm bestimmt die zulässige Toleranz der Nennspannung (± 10 %)
  • Die einzuhaltenden Grenzwerte bei Spannungs-Unsymmetrie, Spannungseinbrüchen oder Oberschwingungen werden ebenfalls definiert

Neben den elektrischen Betriebsbedingungen sind weitere physikalische Grenzwerte lt. Norm zu beachten, bei denen eine einwandfreie Funktion garantiert werden muss. Dazu zählt z.B. die Umgebungstemperatur der Luft, die zwischen +5 °C und +40 °C liegen darf. Bei 20 °C darf die rel. Luftfeuchtigkeit 90% betragen, bei 40 °C noch 50%.

Die Norm macht dagegen keine Aussagen, die Maschinen betreffen, die:

  • Für die Benutzung im Freien bestimmt sind
  • Explosionsfähige Stoffe verwenden, be- oder verarbeiten oder herstellen
  • Für die Benutzung in explosionsgefährdeten und/oder feuergefährdeten Atmosphären bestimmt sind
  • Besondere Risiken haben, wenn bestimmte Stoffe hergestellt oder verwendet werden
  • Fertigungsausrüstungen für Halbleiter sind

 

An wen richtet sich die Norm?

Die DIN VDE 0113 richtet sich vor allem an Personen, die elektrische Ausrüstungen von Maschinen planen, projektieren und erstellen.

Hierzu zählen:

  • Anlagenhersteller
  • Steuerungs- und Schaltanlagenbauer
  • Maschinenbauer
  • Elektroplaner & Elektroprojekteure

 

VDE Prüfung: Messungen nach DIN VDE 0113 (EN 60204-1)

Bei der Messung nach DIN VDE 0113 sind folgende Teilprüfungen durchzuführen:

  • Überprüfung, dass die elektrische Ausrüstung mit ihrer technischen Dokumentation übereinstimmt (Erstinbetriebnahme)
  • Sichtprüfung
  • Messung der Durchgängigkeit des Schutzleitersystems
  • Falls zum Schutz bei indirektem Berühren der Schutz durch automatische Abschaltung angewendet wird, müssen die Bedingungen für den Schutz durch automatische Abschaltung überprüft werden
  • Messung des Isolationswiderstandes
  • Prüfung der Spannungsfestigkeit
  • Messung der Restspannung
  • Funktionsprüfung

Im Folgenden geben wir zu jedem Punkt noch eine kurze Erläuterung, was nach der Norm DIN VDE 0113 zu beachten ist:

 

Übereinstimmung mit der technischen Dokumentation (Erstinbetriebnahme)

Zusammen mit der elektrischen Ausrüstung einer Maschine ist eine Dokumentation bereitzustellen, aus der alle notwendigen Informationen für das Errichten, den Betrieb und die Instandhaltung hervorgehen. Die Dokumentation hat unter anderem zu enthalten:

  • Eine Beschreibung der Ausrüstung
  • Die Anforderungen an die elektrische Versorgung und zu den Umgebungsbedingungen
  • Übersichts- und Stromlaufpläne sowie Pläne zur Programmierung
  • Hinweise zur Prüfung, Wartung und Instandsetzung
  • Eine Beschreibung der Schutzeinrichtungen und technischen Schutzmaßnahmen
  • Arbeitsanleitungen und Informationen über mögliche Restrisiken bei bestimmungsgemäßem Gebrauch usw.

Idealerweise im Zuge der Errichtung sollte kontrolliert werden, dass es keine Differenzen zwischen der Dokumentation und dem Ist-Zustand der aufgebauten Maschine gibt.

 

Sichtprüfung

Das Durchführen der Sichtprüfung ist ein nicht zu unterschätzender Schritt bei der Prüfung von  Betriebsmitteln. Sie kann das weitere Vorgehen beim Prüfen des Geräts maßgeblich beeinflussen. Denn wer bei der Sichtprüfung Mängel übersieht, läuft Gefahr, sich im weiteren Vorgehen ernsthafte Verletzungen zuzuziehen. Auf folgende Punkte sollte immer geachtet werden:

  • Gab es Manipulation sicherheitsrelevanter Einrichtungen?
  • Erfogt die Benutzung nur nach Verwendungszweck?
  • Ist eine offensichtliche Personen- oder Brandgefährdung vorhanden?
  • Wurden Änderungen an der Maschine vorgenommen?
  • Haben sich Umgebungsbedingung geändert?
  • Ist eine Dokumentation vorhanden?

Für besonders sensible Fälle kann auch auf Thermographieverfahren bei der Sichtprüfung zurückgegriffen werden, denn hohe thermische Erwärmung an Klemmstellen oder Steckverbindern, reduzieren die Lebensdauer und ggf. den Berührungsschutz der Bauteile.

 

Messung der Durchgängigkeit des Schutzleitersystems

  • Der Widerstand aller Schutzleitersysteme zwischen der PE-Klemme und allen relevanten Punkten, die Teil eines Schutzleitersystems sind, muss mit einem Strom zwischen mindestens 0,2 A und ungefähr 10 A gemessen werden
  • Dieser Strom muss einer elektrisch getrennten Versorgung (z. B. SELV) mit einer maximalen Leerlaufspannung von AC 24 V oder DC 24 V entnommen werden
  • Der gemessene Widerstand muss der Länge, dem Querschnitt und dem Material des relevanten Schutzleiters entsprechen
  • Eine geerdete PELV-Versorgung kann irreführende Ergebnisse bei der Prüfung liefern und darf deshalb nicht verwendet werden

 

Bedingungen für den Schutz durch automatische Abschaltung 

(Messung der Fehlerschleifenimpedanz)

Im Normalfall löst bei einem Kurzschlussstrom eine Schutzvorrichtung aus (Sicherung / Leistungsschutzschalter), sodass das elektrische Betriebsmittel abgeschaltet wird. Probleme gibt es dann, wenn der Kurzschlussstrom zu gering ist, um die Schutzvorrichtung auszulösen. Deshalb müssen Sie die Impedanz des Pfads kennen, den ein Fehlerstrom nehmen würde, um zu kontrollieren, ob die Abschaltbedingungen eingehalten werden.

Damit die Schleifenimpedanz ermittelt werden kann, wird eine Fehlerstromschleife benötigt, die aus der Stromquelle, dem ungeerdeten aktiven Leiter (in IT-Systemen auch dem Neutralleiter) und dem Rückleiter zur Stromquelle besteht. Dann wird die Schleifenimpedanz jedes einzelnen Stromkreises vom Verbrauchspunkt bis zurück zum Anschlusspunkt der Eingangsspannung gemessen. Ist die Schleifenimpedanz bekannt, so kann der Wert des unbeeinflussten Kurzschlussstroms an jedem Punkt der Installation berechnet werden.

  • Wenn während der Messung der Fehlerschleifenimpedanz Spannungsschwankungen im Netz auftreten, können mehrere Messungen durchgeführt und der Mittelwert gebildet werden
  • Bei der Beurteilung der Messwerte muss ein Gesamtfehler von ± 30% berücksichtigt werden

 

Messung des Isolationswiderstandes

Bei Isolationswiderstandsprüfungen darf der Isolationswiderstand (gemessen mit 500 V Gleichspannung) zwischen den Leitern der Hauptstromkreise und dem Schutzleitersystem, nicht kleiner als 1 MΩ sein. Die Prüfung darf an einzelnen Abschnitten der gesamten Anlage durchgeführt werden.

  • Außnahmen: Für Sammelschienen, Schleifleitungssysteme oder Schleifringkörper, ist ein niedrigerer Wert erlaubt, jedoch nicht < 50 kΩ
  • Falls die elektrische Ausrüstung der Maschine Geräte für den Überspannungsschutz enthält, die während der Prüfung voraussichtlich ansprechen, ist es erlaubt diese Geräte abzuklemmen
  • Bei sehr komplexen Anlagen mit viel Elektronik und unterschiedlichen Schaltabläufen können die hohen Spannungen bei Isolationsmessungen zu Schäden an der Anlage führen. In diesem Fall muss eine praxisgerechte Ersatzmessung konzipiert werden, um  über die gesamte Anlage eine Beurteilung des Isolationswiderstandes abgeben zu können.

(Beispielsweise während der Durchführung von Schaltspielen, die Hauptschutzleiter mit einer hochempfindlichen und oberwellentauglichen Stromzange überwachen)

 

Prüfung der Spannungsfestigkeit

  • Die Nennfrequenz der Prüfspannung muss 50 Hz oder 60 Hz sein. Die maximale Prüfspannung muss entweder dem zweifachen Wert der Bemessungsspannung für die Energieversorgung der Ausrüstung entsprechen oder 1.000 V sein, je nachdem, welcher Wert der Größere ist
  • Die maximale Prüfspannung muss zwischen den Leitern der Hauptstromkreise und dem Schutzleitersystem für eine Zeit von ungefähr 1 s angelegt werden. Die Anforderungen sind erfüllt, wenn kein Lichtbogendurchschlag erfolgt

 

Messung der Restspannung

Aktive Teile, die nach dem Ausschalten der Versorgung eine Restspannung von mehr als 60 V aufweisen, müssen innerhalb einer Zeit von 5 s auf 60V oder weniger entladen werden.

 

Funktionsprüfung

Die Funktionen der elektrischen Ausrüstung müssen überprüft werden. Wichtig ist eine Funktionsprüfung der sicherheitsrelevanten Einrichtungen:

  • NOT-HALT / NOT-AUS
  • Reparaturschalter
  • Netztrenneinrichtung

 

Prüffristen für VDE Prüfungen nach der Norm DIN VDE 0113 (EN 60204-1)

In letzter Instanz liefert die vom Gesetzgeber vorgeschriebene Gefährdungsbeurteilung Aussagen zu Prüfart, Prüffrist und Prüfumfang. Nur so können die örtlichen Gegebenheiten auf jeden Fall hinreichend beachtet werden. Von Zentralinstanzen vorgegebene Prüffristen und -umfänge können unter Umständen an der betrieblichen Wirklichkeit und den gebotenen Notwendigkeiten vorbeigehen. Die Gefährdungsbeurteilung ist damit ein zentrales Instrument der unternehmerischer Eigenverantwortung.

Die DGUV Vorschrift 3 (früher: BGV A3) gibt dazu in §5 folgende Auskunft:

„Die Fristen sind so zu bemessen, dass entstehende Mängel, mit denen gerechnet werden muss, rechtzeitig festgestellt werden.“ In Tabelle 1A gibt es außerdem Empfehlungen zu Prüffristen, die für ortsfeste Betriebsmittel vier Jahre vorsehen. Vor der pauschalen Übernahme solcher Empfehlungen sei jedoch gewarnt. Das richtige Instrument für die Festlegung der Frequenz von Wiederholungsprüfungen ist, wie gesagt, die Gefährdungsbeurteilung.

Als fristgerechte Prüfung lässt die TRBS 1201 bei den technischen Prüfungen außerdem die Möglichkeit der Prüfung mit datentechnisch verknüpften Messsystemen z. B. Online-Überwachung mit der Maßgabe einer zeitnahen Instandhaltung zu. Eine regelmäßige Prüfung elektrischer Anlagen kann also entfallen, wenn diese von einer Elektrofachkraft bzw. einem stetig ansässigen Dienstleister oder mit Hilfe eines wirksamen Managementsystems für vorbeugende Unterhaltung und Wartung ständig überwacht werden. Wir bieten dafür ausgewählte Services zum Thema Predictive Maintenance an.

 

Fazit

Maschinen sind oft komplexe Anlagen, wobei die Bewertung, auf mögliche elektrische Gefährdungen hin, auch stark vom Einsatzkontext der Maschine abhängt. Auch im Sinne des Schutzes der oft empfindlichen Elektronik, ist es selten von Vorteil eine Maschine einfach ohne große Umsicht nach DIN VDE Schema F zu prüfen.

DPS betreut seit langem über 1000 Kunden aus allen Branchen wie Industrie, Handwerk, Verwaltung oder Filialgeschäft. Überzeugen Sie sich von unseren Referenzen.

 

 

 

2019-07-25T09:14:00+00:00