Sammlung wichtiger Begriffe für den sicheren Betrieb elektrischer Anlagen

Unser Nachschlagewerk richtet sich an (schaltberechtigte) Elektrofachkräfte und erklärt kurz und bündig die wichtigsten Begriffe ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Die Auflistung wird dennoch kontinuierlich aktualisiert und ergänzt.

Abdeckung / isolierende Abdeckung

Maßnahme zum Schutz gegen direktes Berühren und eine Schutzmaßnahme bei Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile:

• bis 1kV mindestens durch teilweisen Schutz gegen direktes Berühren,
• über 1kV mindestens durch teilweisen Schutz gegen Erreichen der Gefahrenzone.

Sobald die Schutzvorrichtung z.B. eine isolierende Schutzplatte entfernt wird erweitert sich die Gefahrenzone wieder auf ihr normales Maß.

Die isolierende Abdeckung ist eine starre oder flexible Vorrichtung (nach VDE 0681-8 bzw. VDE 0682-551 und VDE 0682-552) aus isolierendem Material zur Abdeckung unter Spannung stehender und/oder ausgeschalteter und/oder benachbarter Teile, um unbeabsichtigtes direktes Berühren zu verhindern.

Der Schutz ist je nach Art, Umfang und Dauer der Arbeiten sowie nach Qualifikation der Arbeitskräfte auszuführen.

VDE 0105-100

DGUV Vorschrift 3

Abgeschlossene elektrische Betriebsstätte

Raum oder Ort, der ausschließlich zum Betrieb elektrischer Anlagen dient und unter Verschluss gehalten wird. Zutritt haben Elektrofachkräfte (EFK) und elektrotechnisch unterwiesene Personen (EUP). Laien nur in Begleitung von EFK oder EUP.

VDE 1000, VDE 0100-200

Aktives Teil

Ein Leiter oder leitfähiges Teil, der/das bei ungestörtem Betrieb unter Spannung steht. Hierzu gehören nicht PEN-Leiter und die mit diesen in leitender Verbindung stehenden Teile.

VDE 0100-200

Anlagenbetreiber

Unternehmer oder eine von ihm beauftragte natürliche oder juristische Person, die die Unternehmerpflichten für den sicheren Betrieb und ordnungsgemäßen Zustand der elektrischen Anlage wahrnimmt.

Der Begriff wurde 2009 in die VDE 0105-100 aufgenommen, um zwischen der Verantwortung für den sicheren Betrieb und ordnungsgemäßen Zustand von elektrischen Anlagen und der arbeitsbezogenen Verantwortung des Anlagenverantwortlichen zu unterscheiden.

Der Anlagenbetreiber muss nicht Elektrofachkraft sein.

VDE 0105-100

Anlagenverantwortlicher

Person, die beauftragt ist, während der Durchführung von Arbeiten die unmittelbare Verantwortung für den Betrieb der elektrischen Anlage bzw. der Anlagenteile zu tragen, die zur Arbeitsstelle gehören.

Der Anlagenverantwortliche muss in der Lage sein, die möglichen Auswirkungen der durchzuführenden Arbeiten auf die in seinem Zuständigkeitsbereich befindlichen Anlagen zw. Anlagenteile beurteilen zu können. Dies gilt auch für die Auswirkungen der in Betrieb befindlichen elektrischen Anlagen, bzw. Anlagenteile auf die Arbeitsstelle.

Erforderlichenfalls kann diese Verantwortung teilweise auf andere Personen übertragen werden.

Die Wahrnehmung der Anlagenverantwortung erfordert in der Regel:

• fachliche Kenntnisse und Erfahrungen,
• Kenntnisse der einschlägigen Vorschriften und Normen,
• Kenntnisse betriebsinterner Vorschriften und Regeln,
• Kenntnisse über den Betriebszustand der elektrischen Anlage,
• Fähigkeit, die Auswirkungen vorgesehener Arbeiten für den sicheren Betrieb zu beurteilen,
• Fähigkeit zum Erkennen der besonderen Gefahren, die bei Arbeiten an oder in der Nähe der elektrischen Anlage vorhanden sind.

Der Anlagenverantwortliche muss EFK mit Weisungsbefugnis sein und über eine Schaltberechtigung verfügen.

VDE 0105-100

Arbeitsverantwortlicher

Person, die beauftragt ist, die unmittelbare Verantwortung für die Durchführung der Arbeit zu tragen. Er trägt die Verantwortung dafür, dass alle einschlägigen Sicherheitsanforderungen, Sicherheitsvorschriften und betrieblichen Anweisungen bei der Durchführung der Arbeiten eingehalten werden.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Funktion des Anlagenverantwortlichen und des Arbeitsverantwortlichen von ein und derselben Person ausgeübt wird. Diese Situation ergibt sich in der Praxis in vielen Fällen.

Als Arbeitsverantwortlicher kommt in der Regel eine EFK oder EUP infrage.

VDE 0105-100

Arbeiten im spannungsfreien Zustand

Als erster Schritt für Arbeiten im spannungsfreien Zustand ist vor Anwendung der fünf Sicherheitsregeln der Arbeitsbereich eindeutig festzulegen. Die fünf Sicherheitsregeln sind Grundlage für sicheres Arbeiten an elektrischen Anlagen.

VDE 0105-100

Außenleiter

Ein Leiter, der eine Stromquelle mit dem Verbrauchsmittel verbindet, aber nicht vom Mittel- oder Sternpunkt ausgeht. Der Außenleiter wird häufig "Phase" genannt.

VDE 0100-200

Basisisolierung

Isolierung, die bei aktiven Teilen als grundlegender Schutz (Basisschutz) gegen elektrischen Schlag angewendet wird, z.B. Umhüllung von Adern.

Befähigte Person

 Person, die durch ihre Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die erforderlichen Fachkenntnisse zur Prüfung der Arbeitsmittel verfügt. Sie unterliegt bei ihrer Prüftätigkeit keinen fachlichen Weisungen und darf wegen dieser Tätigkeit nicht benachteiligt werden.

• Berufsausbildung
  Die befähigte Person muss eine Berufsausbildung abgeschlossen haben, die es ermöglicht, ihre beruflichen Kenntnisse nachvollziehbar festzustellen. Als abgeschlossene Berufsausbildung gilt auch ein abgeschlossenes Studium. Die Feststellung soll auf Berufsabschlüssen oder vergleichbaren Qualifikationsnachweisen beruhen.
  
  
• Berufserfahrung mind. ein Jahr
  Berufserfahrung setzt voraus, dass die befähigte Person eine nachgewiesene Zeit im Berufsleben praktisch mit den zu prüfenden vergleichbaren Arbeitsmitteln umgegangen ist und deren Funktions- und Betriebsweise im notwendigen Umfang kennt. Dabei hat sie genügend Anlässe kennen gelernt, die Prüfungen auslösen, zum Beispiel im Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung oder aus arbeitstäglicher Beobachtung. Durch Teilnahme an Prüfungen von Arbeitsmitteln hat sie Erfahrungen über die Durchführung der anstehenden Prüfung oder vergleichbarer Prüfungen gesammelt und die erforderlichen Kenntnisse im Umgang mit Prüfmitteln sowie hinsichtlich der der Bewertung von Prüfergebnissen erworben.
  
  Berufserfahrung schließt ein, beurteilen zu können, ob ein vorgeschlagenes Prüfverfahren für die durchzuführende Prüfung des Arbeitsmittels geeignet ist. Hierzu gehört auch, dass die Gefährdungen durch die Prüftätigkeit und das zu prüfende Arbeitsmittel erkannt werden können.
  
  
• Zeitnahe berufliche Tätigkeit
  Eine zeitnahe berufliche Tätigkeit umfasst eine Tätigkeit im Umfeld der anstehenden Prüfung des Prüfgegenstandes wie auch eine angemessene Weiterbildung. Zur zeitnahen beruflichen Tätigkeit gehört auch die Durchführung von mehreren Prüfungen pro Jahr (Erhalt der Prüfpraxis). Bei längerer Unterbrechung der Prüftätigkeit müssen durch die Teilnahme an Prüfungen Dritter erneut Erfahrungen mit Prüfungen gesammelt und die notwendigen fachlichen Kenntnisse erneuert werden.

TRBS 1203

BetrSichV

DGUV Vorschrift 3

Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken und/oder abschranken

Können Anlagenteile in der Nähe der Arbeitsstelle nicht freigeschaltet werden, müssen vor Arbeitsbeginn zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie beim "Arbeiten in der Nähe aktiver Teile" getroffen werden.

Der Arbeitgeber hat vor der Aufnahme von Arbeiten zu ermitteln und zu beurteilen, ob die äußere Grenze der Annäherungszone unterschritten werden kann. Ist dies der Fall und bestehen elektrische Gefährdungen durch Arbeiten in der Nähe aktiver Teile, ist eine der folgenden Schutzmaßnahmen anzuwenden:

• Sicherstellen des spannungsfreien Zustandes oder
• Schutz gegen zufälliges Berühren durch isolierende Umhüllung, Kapselung, Abdeckung oder sonstige Schutzvorrichtungen.

Schutzvorrichtungen sind so auszuwählen und anzubringen, dass sie den elektrischen und mechanischen Anforderungen genügen. Der Arbeitgeber hat dafür zu sorgen, dass vor Aufnahme der Arbeiten und nach wesentlichen Änderungen der Arbeitsbedingungen die Beschäftigten auf das Einhalten der Abstände und sonstige getroffene Sicherheitsmaßnahmen und Besonderheiten hingewiesen werden.

Falls die vorgenannten Maßnahmen nicht ergriffen werden, ist mindestens durch Einhalten eines ausreichenden Abstandes dafür zu sorgen, dass eine Gefahr eines elektrischen Schlages, eines Störlichtbogens oder einer Kombination aus beiden nicht besteht.

VDE 0105-100

Betrieb elektrischer Anlagen

Umfasst alle Tätigkeiten, die erforderlich sind, damit eine elektrische Anlage funktionieren kann: z.B. Schalten, Regeln, Überwachen, Instandhalten - einschließlich Prüfen und Warten - sowie elektrische und nicht elektrische Arbeiten.

VDE 0105-100

Beeinflussungsspannungen

Leiter oder leitfähige Teile in der Nähe unter Spannung stehender Teiler können elektrisch beeinflußt werden. Durch induktive und kapazitive Kopplung können leitfähige Teile z.B. Freileitungen, Metallmäntel oder äußere Leitschichten von Kabeln, Rohrleitungen, Seile, gefährliche Beeinflussungsspannungen annehmen, wenn sie im Bereich unter Spannung stehender elektrischer Anlagen angeordnet sind.

VDE 0105-100

Elektrischer Schlag

Durchfließt ein gefährlicher Strom den menschlichen Körper, so kann ein Anteil dieses Stroms über das Herz fließen. Je nach dem Zusammentreffen des elektrischen Schlags mit den verschiedenen Herzschlagphasen können bereits geringe Wechselströme zu Herzrhythmusstörungen oder Herzkammerflimmern führen. Für den Menschen liegt die unterste gefährliche Berührungsspannung bei 50V Wechselspannung. Mit einer Gefährdung durch elektrischen Schlag oder Störlichtbogeneinwirkung ist zu rechnen, wenn aktive Teile berührt oder unterschiedliche Potentiale überbrückt werden können, oder bei einer Annäherung an aktive Teile die Isolationsfestigkeit unterschritten werden kann.

Der elektrische Schlag ist sehr oft auch Ursache für Sekundärunfälle z.B. Absturz.

VDE 0105-100

Elektrofachkraft (EFK)

Wer aufgrund seiner fachlichen Ausbildung, seiner Kenntnisse und Erfahrungen sowie seiner Kenntnisse der einschlägigen Bestimmungen die ihm übertragenen Aufgaben beurteilen und mögliche Gefahren erkennen kann.

VDE 0105-100

VDE 1000

DGUV Vorschrift 3

Elektrotechnisch unterwiesene Person (EUP)

Person, die „durch eine Elektrofachkraft über die ihr übertragenen Aufgaben und möglichen Gefahren bei unsachgemäßem Verhalten unterrichtet und erforderlichenfalls angelernt sowie über die notwendigen Schutzeinrichtungen und Schutzmaßnahmen belehrt wurde.

EUP arbeiten grundsätzlich unter Leitung und Aufsicht einer EFK.

VDE 0105-100

DGUV Vorschrift 3

Elektrotechnischer Laie

Person, die weder EFK noch EUP ist. Dem elektrotechnischen Laien sind elektrotechnische Arbeiten untersagt.

VDE 0105-100

DGUV Vorschrift 3

Erden und Kurzschließen

In Hochspannungsanlagen müssen alle Teile, an denen gearbeitet werden soll, möglichst an der Arbeitsstelle geerdet und kurzgeschlossen werden. Zusätzlich sind Freileitungen mit einer Nennspannung über 30 kV an jeder Ausschaltstelle und Freileitungen über 1 kV bis 30 kV mindestens an einer Ausschaltstelle zu erden und kurzzuschließen.

• Es ist immer zuerst eine Verbindung zur Erde und erst dann die Verbindung zu aktiven Teilen herzustellen.
• Transformatoren mit Nennspannung größer 1 kV sind sowohl an der Oberspannungs- als auch an der Unterspannungsseite zu erden und kurzzuschließen.
• In Niederspannungsanlagen (bis 1 kV) darf auf Erden und Kurzschließen verzichtet werden, wenn sichergestellt ist, dass die Anlage nicht unter Spannung gesetzt werden kann.
• Beim Parallelschalten von Kurzschließgeräten mit Seilen müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

• gleiche Seillänge,
• gleiche Seilquerschnitte,
• gleiche Anschließteile und Anschlussstücke,
• Einbau der Geräte dicht nebeneinander mit Parallelführung der Seile.

Beim Parallelschalten mehrerer Seile sind für jedes Seil 75 % der zulässigen Strombelastbarkeit anzunehmen.

Die Querschnitte parallel geschalteter Seile dürfen voll belastet werden, wenn sichergestellt ist, dass die Kurzschließseile nur einmal mit dem vollen Kurzschlussstrom beansprucht werden. Dies trifft im Allgemeinen für Anlagen mit Nennspannungen ab 110 kV zu.

Bei Arbeiten an Kabeln und isolierten Leitungen mit Nennspannungen über 1 kV, z. B. an Endverschlüssen und Muffen, und bei Arbeiten an elektrischen Betriebsmitteln mit Nennspannungen über 1 kV, die über Stichkabel oder isolierte Stichleitungen angeschlossen sind, z. B. Motoren, darf vom Erden und Kurzschließen an der Arbeitsstelle abgesehen werden, jedoch muss an allen Ausschaltstellen geerdet und kurzgeschlossen werden. Beim Übergang von Kabelanlagen auf Freileitungen ist bei Kabelarbeiten in der Übergangsstelle zu erden und kurz zu schließen.

VDE 0105-100

Erdfehler /Erdschluss

Eine durch einen Fehler verursachte, leitende Verbindung zwischen einem Außenleitern und Erde/ geerdetem Teil. Erdfehler, an denen zwei oder mehrere Aussenleiter desselben Netzes über Erde an unterschiedlichen Stellen beteiligt sind, werden Doppel- oder Mehrfach-Erdschluss bezeichnet.

VDE 0101

Erdungsstange

Eine Isolierstande zum Erden und Kurzschließen bestehend aus Handhabe, Grenzmarke und Adapter.

VDE 0101

Freigabe zur Arbeit

Die Freigabe zu Arbeit darf nur vom Arbeitsverantwortlichen nach Durchführung der fünf Sicherheitsregeln erteilt werden. Die vorherige Durchführungsgenehmigung des Anlagenverantwortlichen an den Arbeitsverantwortlichen ist eine notwendige Voraussetzung. Die Anwendung der Schriftform zur Freigabe mittels Freigabeschein hat sich bewährt.

VDE 0105-100

Freischalten in Hochspannungsanlagen

Der Teil der Anlage, an dem gearbeitet werden soll, muss von allen Einspeisungen freigeschaltet sein. Die Freischaltung ist durch Trennstrecken in der Luft oder gleichwertige Isolation herzustellen, so dass sichergestellt ist, dass kein Überschlag erfolgt. Freigeschaltet ist nur, wenn allseitig, d.h. von allen möglichen Einspeiserichtungen, ausgeschaltet wurde. Mit Rückspannungen ist z.B. zu rechnen, wenn Trafos, Spannungswandler oder Ersatzstromversorgungen installiert sind. Desshalb sind Trafos ober- und unterspannungsseitig freizuschalten.

VDE 0105-100

Funkenstrecke

Entladungsraum zwischen zwei Leitern (Elektroden) in dem sich ein Gas (zum Beispiel Luft) befindet. Steigt die Spannung zwischen den beiden Elektroden auf die Überschlagspannung an, so führt das entstehende elektrische Feld zu einer Ionisation des im Entladungsraum befindlichen Gases, dieses wird leitfähig und die Strecke wird aufgrund der Stoßionisation innerhalb von Bruchteilen einer Mikrosekunde durch einen Funken (kurz)geschlossen. In Luft und unter Standardbedingungen (Atmosphärendruck) werden pro Millimeter zwischen den Leitern etwa 3000 Volt bis zum Überschlag eines Funkens benötigt.

Fünf (5) Sicherheitsregeln

Die wesentlichen Anforderungen an das Herstellen und Sicherstellen des spannungsfreien Zustands an einer Arbeitsstelle für die Dauer der Arbeit.

- Freischalten

- Gegen Wiedereinschalten sichern

- Spannungsfreiheit feststellen

- Erden und Kurzschließen

- Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken und/oder abschranken

Von der Reihenfolge oder der Vollständigkeit dieser fünf Sicherheitsregeln darf abgewichen werden, sofern es dafür wichtige technische Gründe gibt.

DGUV Vorschrift 3

VDE 0105-100

Gefährdungsbeurteilung

Das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) verpflichtet den Arbeitgeber dazu, zu ermitteln, ob Gefährdungen für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz bestehen und diese zu bewerten. Auf dieser Grundlage hat er die notwendigen Maßnahmen zu treffen und die Wirksamkeit der Maßnahmen zu überprüfen. Diese Gefährdungsbeurteilung nach § 5 ArbSchG wird durch die Anforderungen der BetrSichV für die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln konkretisiert.

Der Umfang und die Methodik der Gefährdungsbeurteilung orientiert sich an der Art des einzelnen Arbeitsmittels und den betrieblichen Gegebenheiten. Bei gleichartigen Arbeitsmitteln und Gefährdungen reicht die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung für ein Arbeitsmittel aus.

Bei Änderungen an Arbeitsmitteln, Arbeitsstoffen, der Arbeitsumgebung oder bei dem das Arbeitsmittel benutzenden Personal ist zu prüfen, ob sich diese auf die Ergebnisse der bestehenden Gefährdungsbeurteilung auswirken und ob in deren Folge zusätzliche oder ergänzende Maßnahmen erforderlich sind. Ebenso können neue Erkenntnisse, z.B. auf Grund von Prüfungen, Unfällen oder Schadensfällen, dies erfordern.

Das grundsätzliche Vorgehen im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung gemäß den technischen Regeln für Betriebssicherheit TRBS 1111 beinhaltet die nachfolgenden Punkte:

• Informationen beschaffen
  Zur Vorbereitung der Gefährdungsbeurteilung hat der Arbeitgeber die erforderlichen Informationen zu beschaffen.
  
  
• Gefährdungen ermitteln
  Zur Ermittlung von Gefährdungen muss geprüft werden, ob durch die Bereitstellung oder Benutzung des zu betrachtenden Arbeitsmittels Beeinträchtigungen der Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten zu erwarten sind.
  
  
• Gefährdungen bewerten
  Die ermittelten Gefährdungen sind dahingehend zu bewerten, ob Sicherheit und Gesundheitsschutz der Beschäftigten ohne weitere Maßnahmen gewährleistet sind. Ist dies nicht der Fall, sind die notwendigen zusätzlichen Maßnahmen festzulegen. Hierbei sind die gefährdungsbezogenen technischen Regeln als Entscheidungsmaßstab zu berücksichtigen.
  
  
• Maßnahmen festlegen
  Als Ergebnis der Beurteilung der Gefährdungen legt der Arbeitgeber die notwendigen Maßnahmen fest. Die Maßnahmen dienen dazu, die Gefährdung zu vermeiden oder hinreichend zu begrenzen. Bei der Festlegung von Maßnahmen sind die allgemeinen Grundsätze nach § 4 ArbSchG zu berücksichtigen.
  
  
• Maßnahmen umsetzen
  Der Arbeitgeber hat die Voraussetzungen zu schaffen und dafür zu sorgen, dass die festgelegten Maßnahmen umgesetzt und eingehalten werden.
  
  
• Wirksamkeit der Maßnahmen kontrollieren
  Wird festgestellt, dass die Maßnahmen nicht ausreichend wirksam sind oder sich daraus neue Gefährdungen ergeben, muss der beschriebene Prozess der Gefährdungsbeurteilung erneut durchlaufen werden.
  
  
• Dokumentation
  

  Die Dokumentation nach § 6 ArbSchG muss darauf geprüft werden, ob Ergänzungen im Hinblick auf die Ermittlung der Prüffristen nach Art. Frist, Umfang und Prüfpersonen für Arbeitsmittel nach § 3 Abs. 3 BetrSichV notwendig sind. Bei gleichartigen Arbeitsmitteln und Gefährdungen ist es ausreichend, wenn die Dokumentation zusammengefasste Angaben enthält.

  
  

TRBS 1111

ArbSchG

BetrSichV

Mittelspannung

Unter Mittelspannung wird in der elektrischen Energietechnik eine Hochspannung im Bereich über 1 kV bis einschließlich 52 kV verstanden. Die obere Grenze ist nicht eindeutig festgelegt. Der Begriff ist nicht genormt bzw. in den Grenzen nicht exakt definiert. So werden die in Schleswig-Holstein noch existenten 60 kV-Leitungen als Mittelspannungsleitungen geführt, in Frankreich 63 kV-Leitungen als Hochspannungsleitungen geführt. In manchen Gebieten, wie im Regierungsbezirk Münster existieren zwei Mittelspannungsebenen mit 30 kV und 10 kV-Spannung. Hierbei dient erstere der Grobverteilung und letztere der Feinverteilung.

Wikipedia

Schaltanlage

Kombination von Schaltgeräten mit zugehörigen Steuer-, Mess-, Schutz- und Regeleinrichtungen sowie Baugruppen aus derartigen Geräten und Einrichtungen mit den dazugehörigen Verbindungen, Zubehörteilen, Kapselungen und tragenden Gerüsten.

Schaltanlagen haben mehrere Aufgaben zu erfüllen.

• Den Normalbetrieb und Störfall im Netz beherrschen;
• Eine größtmögliche Betriebssicherheit hinsichtlich Feuchtigkeit, Schmutz und Kleintieren bieten;
• Ein gefahrloses Schalten, Bedienen und Betreiben garantieren;
• Wartungsarm / wartungsfrei und kompakt sein.

Die Arten der Schaltanlagen unterscheiden sich lediglich in der Netzebene in der sie betrieben werden und der dadurch verbundenen baulichen Auslegung.

Mittelspannungs-Schaltanlagen finden in der elektrischen Energieverteilung, in der industriellen Energieanwendung und als Eigenbedarfsanlagen in Kraftwerken Verwendung. Sie werden mit einer Nennspannung von 1kV bis maximal 52 kV betrieben. Ihr Einsatz erfolgt dabei als Umspannstation von der Hochspannungs- auf die Mittelspannungs-Ebene, als Schaltstation in der Energieverteilung und als Netz- oder Transformatorstation beim Übergang von der Mittelspannungs- auf die Niederspannungsebene.

Die  Bauarten  von  Schaltanlagen  unterteilen  sich  in  Freiluft-  und  Innenraumschaltanlagen. Innenraumschaltanlagen  teilen  sich  wiederum  in  luftisolierte  und  gasisolierte  Schaltanlagen auf und kennzeichnen damit die Eigenschaften der eingesetzten Schaltgeräte.

VDE Schriftenreihe 79 "Schaltberechtigung für Elektrofachkräfte und befähigte Personen"

Schaltberechtigung

Betriebsgenehmigung / Beauftragung an einen Schaltberechtigten, in einem festgelegten, bestimmten elektrischen Netz- bzw. Anlagenteil eigenverantwortlich oder auf Anweisung durch den Schaltauftragsberechtigten, Schaltungen durchzuführen und Arbeitsstellen einzurichten. Die Schaltberechtigung wird vom Unternehmer oder durch die beauftragte Führungskraft (z. B. Verantwortliche Elektrofachkraft, V-EFK) des Betreibers schriftlich erteilt und schließt die Befähigung ein, den ordnungsgemäßen Schaltbetrieb in der betreffenden elektrischen Schaltanlage sowie Netzteil im Rahmen der Schalt-Arbeitsanweisung für den festgelegten Zeitraum durchführen zu können. In Sonderfällen wird in der Praxis entsprechend der betrieblichen Organisation eine „Teilschaltberechtigung“ für befähigte Personen erteilt.

Führungspflichten des Unternehmers und der betrieblichen Vorgesetzten ergeben sich aus Gesetz und Rechtssprechung. Sie lassen sich für alle Vorgesetzten in der betrieblichen Hierarchie auf nachfolgende Pflichten zurückführen:

• Organisation
  
• Auswahl
  
• Aufsicht
  
• Einsatz
  

In diesen vier Grundforderungen bzw. Verantwortungen steckt die Basis für die Organisation in Bezug auf die Schaltberechtigung im Betrieb. Ziel ist es, dass Unternehmen rechtssicher/gerichtsfest zu organisieren.

Auf die Schaltberechtigung bezogen, ergibt sich daraus der rote Faden:

WER darf

WO

WELCHE Betriebsmittel

WANN (frei)schalten

Auf Grund der Risiko- und Gefährdungsanalyse, durch Einsatz der unterschiedlichen Spannungsebenen, Schaltanlagen, Netzgestaltung, Lastflüsse, Örtlichkeiten, Prozessabläufe, der Anlagenverfügbarkeit und im Interesse der Arbeitssicherheit, sowie der rechtssicheren Organisation, hat sich in den Unternehmen die Praxis herausgebildet, Schalthandlungen einem qualifizierten, begrenzten Personenkreis, den Schaltauftrags- / Schaltanweisungsberechtigten und den Schaltberechtigten, vorzubehalten.

Professionalität ist hier angesagt!

Wer also als pflichtbewußter Unternehmer die Schaltberechtigung in seinem Betrieb so organisiert, muss keine haftungs- und strafrechtlichen Konsequenzen fürchten, wenn einmal ein Unfall passiert ist.

VDE Schriftenreihe 79 "Schaltberechtigung für Elektrofachkräfte und befähigte Personen"

VDE 0105-100

DGUV Vorschrift 3

ArbSchG

BetrSichV

TRBS 1111

Schaltgeräte

Generell betrachtet finden Schaltgeräte immer dann Anwendung, wenn ein Stromkreis geschlossen, unterbrochen oder getrennt werden soll. Zudem müssen sie gewährleisten, dass sie elektrische Energieflüsse sicher steuern, bei Störungen schnellstens abschalten, und dass Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten gefahrlos durchgeführt werden können. Damit Schaltgeräte den vorstehenden Anforderungen entsprechen und ein sicherer und flexibler Betrieb gewährleistet ist, müssen sie:

• Mechanischen Beanspruchungen wie Erschütterungen, Stoß- und Schlagfestigkeit standhalten;
• Im eingeschalteten Zustand den Betriebsstrom bei den gegebenen Betriebsbedingungen führen können;
• Im ausgeschalteten Zustand eine ausreichende Isolierstrecke bilden, so dass ein sicherer Schutz des Bedienungs- und Wartungspersonals gewährleistet ist;
• Die auftretenden Kurzschlussströme thermisch und dynamisch beherrschen;
• Bei Fehlern im Netz in kurzer Zeit aus- und eingeschaltet werden können. Dabei muss ihr Schaltvermögen den Beanspruchungen an der Einbaustelle genügen;
• Bei selbsttätigen Schutzeinrichtungen in ihrer Abschaltzeit veränderbar sein (Selektivität);
• So gebaut sein, dass sie beim Ein- und Ausschalten keine zu hohen Schaltüberspannungen hervorrufen, welche die Isolation gefährden oder am Netz angeschlossene Verbraucher in ihrer Funktion beeinflussen.

Aufgrund der unterschiedlichen Aufgabenstellung und Anforderungen gibt es eine Vielzahl von Schaltgeräten.

VDE Schriftenreihe 79 "Schaltberechtigung für Elektrofachkräfte und befähigte Personen"

Schwefelhexaflourid (SF6)

Anorganische, chemische Verbindung aus den Elementen Schwefel und Fluor mit der Summenformel SF6. Es ist unter Normalbedingungen ein farb- und geruchloses, ungiftiges Gas, das unbrennbar ist und sich äußerst reaktionsträge, ähnlich wie Stickstoff, verhält. Schwefelhexafluorid ist unter Normalbedingungen gasförmig. Es hat eine etwa fünfmal höhere Dichte als Luft.

Schwefelhexafluorid (SF6) wird als Isoliergas in der Mittel- und Hochspannungstechnik eingesetzt, beispielsweise in gasisolierten Schaltanlagen (GIS) mit Hochspannungsschaltern und bei gasisolierten Rohrleitern (GIL) in komplett gekapselten Anlagen mit Betriebsspannungen von 6 kV bis 800 kV. Es dient dabei auch als Löschgas, um den Schaltlichtbogen zu unterbrechen.

Die Durchschlagsfestigkeit ist bei Atmosphärendruck fast dreimal so hoch wie in Luft oder Stickstoff. Diese Eigenschaften sowie die geringen dielektrischen Verluste machen es als Isoliergas in Koaxialkabeln und gasisolierten Hochfrequenz-Leistungskondensatoren geeignet. Als Isolationsgas in elektrischen Schaltanlagen wird es unter erhöhtem Druck von 5 bar bis 10 bar gehalten, um die nötige hohe Isolationsfähigkeit sicherzustellen. Der erhöhte Gasdruck ist deshalb notwendig, weil damit die mittlere Weglänge der freien Elektronen im Gas reduziert wird dadurch können Elektronen nicht so stark beschleunigt werden wie bei Normaldruck und stoßen somit eher mit den SF6-Molekülen zusammen.

In Schaltanlagen mit dem prinzipiell ungiftigen SF6-Gas entstehen im Laufe des Betriebes durch die Lichtbögen in Kombination mit Verunreinigungen wie einen geringen Wasseranteil neben dem ungiftigen Tetrafluormethan giftige Fluorid-Verbindungen wie Fluorwasserstoff und Thionylfluorid sowie das hochgiftige Dischwefeldecafluorid (S2F10). Aus diesen Gründen müssen in gasdichten SF6-Schaltanlagen vor Wartungsarbeiten entsprechende Sicherheitsrichtlinien zur Entlüftung beachtet werden.

SF6-Gas ist laut Viertem Sachstandsbericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) das stärkste bekannte Treibhausgas. 1 kg dieses Gases ist, auf einen Zeitraum von 100 Jahren betrachtet, genauso wirksam wie 22.800 kg Kohlenstoffdioxid (CO2).

Spannungsfreiheit feststellen

• Die Spannungsfreiheit muss direkt an der Arbeitsstelle oder in unmittelbarer Nähe dazu allpolig festgestellt werden.
• Spannungsprüfgeräte sind direkt vor dem Benutzen auf ihre Funktionssicherheit zu prüfen.
• Wenn freigeschaltete Kabel an der Arbeitsstelle nicht eindeutig ermittelt werden können, sind bewährte Sicherheitsmaßnahmen zu treffen. Dazu kann zum Beispiel die Anwendung geeigneter Kabelschneidgeräte gehören.
• Wenn bei Freileitungen mit Nennspannungen über 1 kV geerdet und kurzgeschlossen wird, ist zuvor die Spannungsfreiheit zusätzlich an allen Ausschaltstellen allpolig festzustellen.
  

VDE 0105-100

Stromnetz

Netzwerk aus elektrischen Stromleitungen wie Freileitungen und Erdkabeln und die dazugehörigen Einrichtungen wie Schalt-, Umspannwerke und die daran angeschlossenen Kraftwerke und Verbraucher.

Stromnetze dienen der Versorgung der Verbraucher mit Strom und stellen die Verbindung mit den stromerzeugenden Kraftwerken auf unterschiedlichen Spannungsebenen her. Bei der Übertragung von hohen Leistungen können hohe Verluste entstehen, die durch hohe Spannungen verringert werden. Hierdurch sinken der erforderliche Querschnitt der Stromleitungen und der Aufwand für die Schalteinrichtungen. Das Stromversorgungsnetz umfasst üblicherweise vier Spannungsebenen. Das übergeordnete Höchstspannungsnetz ist in Europa in der Regel auf 400.000 Volt (entsprechend 400 kV) bzw. 230.000 Volt (230 kV) ausgelegt. Im Hochspannungsnetz sind 110 kV üblich. Im nachgelagerten Mittelspannungsnetz sind Spannungsstufen zwischen 1 kV und 30 kV gebräuchlich. Das Niederspannungsnetz wird mit 400 V bis 420 V für Dreiphasenwechselstrom und 230 V bis 240 V für Einphasenwechselstrom betrieben, der Faktor dazwischen wird als Verkettungsfaktor bezeichnet. Als Netzfrequenz ist in Europa 50 Hertz (Hz) gebräuchlich.

Auf www.flosm.de finden sich Landkarten, die auf Daten des OpenStreetmap Projektes basieren. OpenStreetMap ist eine Community, die sich zum Ziel gesetzt hat, eine freie Weltkarte zu schaffen. Jeder kann mithelfen, diese Karte zu entwickeln. Die erstaunliche Vielfalt der vorhandenen Daten zeigt sich unter anderem bei der Stromnetzkarte, die neben den Kraftwerken und Umspannwerken auch die weltweiten Hochspannungsnetze visualisiert.

Die nachfolgenden zwei Grafiken (Screenshots) zeigen einen Ausschnitt des Stromnetzes in Hamburg inkl. Umspannwerken, Strommasten und Kabelverteilschränken sowie die Offshore Windparks vor Helgoland. Zu sehen ist neben den einzelnen Windenergieanlagen auch die HGÜ-Plattform Hellwin, die von TenneT betrieben wird. Offshore-HGÜ-Systeme sind Systeme zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung des gewonnenen Stroms von Offshore-Windparks zum Land.

Zu jedem Punkt auf der Karte z.B. Strommast sind die Koordinaten einsehbar und z.T. sind auch detaillierte Beschreibungen zu den Betriebsmitteln/Anlagen hinterlegt.

Stromunfall

Als Stromunfall, Elektrounfall oder auch elektrischer Schlag wird eine Verletzung durch die Einwirkung elektrischen Stromes auf den Menschen oder auf Tiere bezeichnet. Das Ausmaß der Schädigung wird dabei durch mehrere Faktoren bestimmt. Die häufigsten Folgen bei Stromunfällen sind thermische Auswirkungen, chemische Auswirkungen und muskelreizende oder muskellähmende Auswirkungen. Letztere wiederum können zu Herzkammerflimmern, Herzstillstand oder Atemlähmung mit tödlichem Ausgang führen. Nicht zu unterschätzen sind auch indirekt verursachte Unfälle wie Stürze mit erheblichen Folgen. Maßgeblich für die Auswirkungen eines Stromunfalls sind:

• die Stromstärke, die sich bedingt durch weiter unten im Artikel beschriebene Umstände einstellt,
• die Art des Stromes – Wechselstrom oder Gleichstrom,
• der Stromweg über den Körper (z. B. Hand – Hand; Hand – Fuß, links, rechts)
• die Wirkungsdauer des elektrischen Stroms

Wechselstrom mit 50 Hz kann bei einer Stromstärke ab ca. 50 mA und bei einer Einwirkdauer länger als einer Sekunde zu Herzkammerflimmern führen. Bei der in Europa üblichen Frequenz von 50 Hertz wirkt der Wechselstrom 100 mal pro Sekunde auf den Herzmuskel ein, wobei hier die etwa 15 bis 20 % der Gesamtperiode eines Herzschlages andauernde „vulnerable Phase“ als kritisch gilt. Bei Unfällen mit Gleichstrom sind Stromstärken von bis zu 300 mA nötig, um tödliche Verletzungsfolgen herbeizuführen.

In Deutschland darf die maximale Berührungsspannung in Niederspannungsanlagen laut Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik 50 V Wechselspannung oder 120 Volt Gleichspannung nicht übersteigen

Wikipedia

Störlichtbogen

Fehlerhafte Verbindung zwischen leitfähigen Teilen unterschiedlichen Potentials einer elektrischen Anlage in Form einer selbstständigen Gasentladung.

Ein Lichtbogen kann je nach elektrischer Netz- und Anlagenkonfiguration extreme Gefährdungen mit sich bringen:

• Hohe thermische Energie.
• Druckwelle und mitgeführte Fragmente, die durch die explosionsartige Ausbreitung des Störlichtbogens freigesetzt werden.
• Hohe Intensitäten elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Bereich ultravioletter (UV) und infraroter (IR) Strahlung, aber auch im Bereich des sichtbaren Lichts, die auch zu irreversiblen Schäden an Haut und Auge führen können.
• Hohe akustische Belastung (Knall).
• Giftige Gase und Partikel, die durch das Schmelzen und Verdampfen von Materialien im Umfeld des Störlichtbogens (einschließlich der Elektroden) hervorgerufen werden.

Personen, die an oder in der Nähe von unter Spannung stehenden Teilen elektrischer Anlagen arbeiten, sind grundsätzlich den Gefährdungen durch Störlichtbögen ausgesetzt. Störlichtbögen sind seltene Ereignisse im Arbeitsumfeld dieser Personen. Es erfordert dennoch für den nicht auszuschließenden Fall ihres Auftretens einen zuverlässigen Schutz, zumal die Störlichtbögen durch fehlerhafte Handlungen bei den Arbeiten hervorgerufen sein können. Störlichtbögen entstehen nicht nur bei einem Kurzschluss, sondern sie können auch im Zusammenhang mit der Trennung stromführender Teile (z. B. Einsetzen/Entfernen von Sicherungen unter Last) entstehen.

DGUV Information 203-077 - Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen

Foto: Charnaud

Umspannwerk

Teil des elektrischen Versorgungsnetzes eines Energieversorgungsunternehmens und dient der Verbindung unterschiedlicher Spannungsebenen. Umspannwerke bestehen neben den Leistungstransformatoren immer aus Schaltanlagen, aufgebaut als Freiluft- oder Innenraumschaltanlage oder in gekapselter Form als gasisolierte Schaltanlage und weiteren Einrichtungen zur Mess- und Regeltechnik. Anlagen ohne Transformatoren werden auch als Schaltanlage (Lastverteiler oder Schaltwerk) bezeichnet.

Durch den hohen Automatisierungsgrad erfolgt der Betrieb in vielen Umspannwerken, wie das Ausführen von Schalthandlung, vollautomatisch bzw. ferngesteuert von Leitzentralen aus, ohne Betriebspersonal am Ort.

Das nachfolgende Bild zeigt eine Freiluftanlage mit den typischen Betriebsmitteln eines Umspannwerks

Zur möglichst verlustarmen Übertragung der elektrischen Energie vom Kraftwerk zum Verbraucher wird die elektrische Energie über mehrere Spannungsebenen transportiert. Die optimale Spannungsebene wird je nach zu übertragender Leistung und der Entfernung gewählt. Im Umspannwerk erfolgt die Transformation der elektrischen Energie zwischen zwei oder mehreren Spannungsebenen. Die Spannungsebenen können etwa folgendermaßen eingeteilt werden:

• überregionale Transportnetze (220 kV oder 400 kV und größer bzw. mit Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen (HGÜ)). Die Anlagen sind meist Freiluftanlagen, manchmal auch Innenraumanlagen.
• regionale Transportnetze (110 kV). Freiluft- oder Innenraumanlagen in Städten.
• überörtliche Verteilnetze (30 bis 60 kV), meist Innenraumanlagen.
• überörtliche/örtliche Verteilnetze (6 bis 20 kV) meist Innenraumanlagen.

Anlagen, die die Umspannung in die für den Endverbraucher bestimmte Niederspannung vornehmen, werden als Transformatorenstationen, Umspannstationen oder auch Ortsnetzstationen bezeichnet.