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Logo VDE / DKE Jahresbericht 2015 Normung vernetzt Zukunft

ISOLATIONSKOORDINATION NEU GEDACHT

Im Rahmen der Energiewende wächst die Bedeutung von Anwendungen wie der Photovoltaik und der Elektromobilität, bei denen Gleichspannungen von einigen Hundert Volt auf besondere Umgebungseinflüsse wie Betauung und Verschmutzung treffen. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit, die bisherigen Erkenntnisse zur Isolationskoordination auf den Prüfstand zu stellen. Somit sollen Sicherheitsgrenzwerte bestätigt oder neu aufgestellt und entsprechende Schutzkonzepte und Prüfungen entwickelt werden, um schließlich auch die relevanten Normen nach Bedarf anzupassen. Dies ist Gegenstand des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekts „Isolationskoordination: Bemessung von Luft- und Kriechstrecken unter Umgebungsgesichtspunkten in neuen Anwendungen“ (IsKoNeu), das die DKE zusammen mit dem Geräte- und Systemhersteller Bender GmbH & Co. KG durchführt.

IsKoNeu

Aus den erarbeiteten theoretischen Erkenntnissen zu Aufbau, Einflussfaktoren und Prüfverfahren von Isolierstoffen wurde eine erste Versuchsreihe aufgesetzt und am 30. Juni 2015 der Fachöffentlichkeit aus Industrie, Handwerk, Verbänden und Normung vorgestellt. Die Lebensdauer der Kriechstrecke wird dabei nicht nur von den Materialeigenschaften bzw. der Beschichtung der Kriechstrecke beeinflusst, sondern auch von zahlreichen Umweltbedingungen wie dem mechanischen und elektrischen Druck, der Temperatur oder der Feuchtigkeit. Durch die Verwendung mehrerer Demonstratoren und zweier Gehäusevarianten sollen möglichst viele Kombinationen der Einflussfaktoren und deren Relevanz analysiert werden. Die erstellten Demonstratoren weisen unterschiedliche Leiterbahnabstände und Beschichtungen auf, an die DC-Spannungen zwischen 400 V und 1.500 V angelegt werden. Durch die unterschiedlichen Gehäuseöffnungen werden Verschmutzungen unterschiedlicher Grade erzeugt. Um die Dauerbeanspruchung im realen Betrieb zu simulieren, kommt die Umweltprüfung nach DIN EN 60068-2-38 zum Einsatz, die zyklische Temperatur-Feuchte-Prüfungen über jeweils 240 Stunden in einem Klimaschrank festschreibt. Die Isolierung wird schließlich als mangelhaft erachtet, sobald sie den Stromfluss in ungewünschten Bahnen zulässt.

Die Expertise der Fachöffentlichkeit wurde im Rahmen von Workshops und mit der Initiierung einer projektbegleitenden Arbeitsgruppe eingebunden. Auf Grundlage der Projektergebnisse sollen bestehende Sicherheitsgrenzwerte bestätigt oder Anhaltspunkte für nachgehende tiefergreifende Untersuchungen erhalten werden. Gleichzeitig werden Konzepte und Leitlinien für die Erstellung bzw. Überarbeitung normativer Dokumente erarbeitet. Nach Projektabschluss sollen diese auf internationaler, europäischer oder nationaler Ebene in die entsprechenden Normungs- und Standardisierungsprozesse eingespeist werden, um so die Grenzwerte und Schutzkonzepte in nationalen, europäischen und internationalen Vorschriften zu harmonisieren. Schließlich sollen auch wissenschaftliche und öffentlichkeitswirksame Publikationen erarbeitet werden. Aber selbst wenn mit den Ergebnissen des Projektes die Grenzwerte „nur“ bestätigt werden würden, wäre das ein gutes Ergebnis, weil damit bestehende Unsicherheiten auf Seiten der Hersteller ausgeräumt sind.

Parallel zu dem Projekt IsKoNeu wurde die Normungs-Roadmap „Gleichstrom im Niederspannungsbereich“ erarbeitet, die nach der geplanten Veröffentlichung im Frühjahr 2016 auch die Isolationskoordination betrachten wird.

Kontakt
Schmieder, Robert
+49 69 6308-297
robert.schmieder@vde.com