Isolationskoordination
DKE
21.02.2017 Seite 359 0

Ergebnisse Förderprojekt IsKoNeu

Zusammenfassung

Das Vorhaben hatte zum Ziel, die bestehenden Sicherheitsgrenzwerte der Isolationskoordination für elektrische Betriebsmittel im Niederspannungsbereich, die in der Normenreihe DIN EN 60664 (VDE 0110) festgelegt wurden, vor dem Hintergrund der zu erwartenden Umgebungseinflüsse in neuen Anwendungen wie beispielsweise der Elektromobilität kritisch zu untersuchen, das heißt zu bestätigen oder neu aufzustellen.

Aufbauend auf den bereits genannten normativen Festlegungen, der ihnen zugrunde liegenden Untersuchungen aus den 1980er Jahren der ZVEI-Forschungsgemeinschaft Kriechstrecken sowie weiteren Grundlagenuntersuchungen wurden zwei aufeinander aufbauende Laborversuche geplant und durchgeführt. Um in der zur Verfügung stehenden Projektlaufzeit die Beanspruchung der Prüflinge über ihre Lebensdauer simulieren zu können, wurden sie jeweils einer 100-tägigen Umweltprüfung nach DIN EN 60068-2-38 (VDE 0468-2-38) unterzogen. Das Prüflingsdesign wurde in Anlehnung an die bereits erwähnten Untersuchungen erstellt, sodass einerseits der Vergleich mit den bestehenden Festlegungen möglich war und andererseits auch die Reduzierbarkeit untersucht werden konnte. Um die Degeneration und den Ausfall einer Isolierstrecke protokollieren zu können, wurde in definierten Abständen und bei einheitlichen klimatischen Bedingungen der Isolationswiderstand gemessen. Die Konfidenz der Messergebnisse trotz der umfangreichen Parametervariation wurde mithilfe der statistischen Versuchsplanung erlangt. Das Vorhaben wurde von einer Arbeitsgruppe aus Mitgliedern des national für die Normung der Isolationskoordination im Niederspannungsbereich zuständigen Komitees DKE/K 123 begleitet sowie durch zwei Workshops, an denen zudem Experten aus den interessierten Gremien der Produktnormung teilnahmen, flankiert.

Im Ergebnis zeigt sich, dass die derzeit in der DIN EN 60664 (VDE 0110)-Reihe getroffenen Festlegungen für Leitplatten die sichere Nutzung von elektrischen Strom auch in neuen Anwendungen gewährleisten, jedoch nur unter bestimmten Parameterkombinationen, nicht also in der Generalität, wie sie in der Tabelle F.4 der DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1) für gedruckte Schaltungen ausgewiesen sind. Daher empfiehlt das Projekt die Erweiterung der Tabelle, sodass zwischen den verschiedenen Basismaterialien und möglichen Schutzbeschichtungen unterschieden sowie der Verschmutzungsgrad 3 berücksichtigt wird. In diesem Kontext regt das Projekt auch die Anpassung der Definitionen der Verschmutzungsgrade 2 und 3 an.

Des Weiteren identifizierten die Experten den Bedarf an normativen Festlegungen zur Isolationskoordination für Halbleiterbauelemente, für cemented joints – Klebeverbindungen zwischen zwei Feststoffen – und für Multilayer-Platinen und regten die Durchführung entsprechender Untersuchungen an. Vor dem Hintergrund, dass Anwendungen wie beispielweise die Photovoltaik die Grenze des Niederspannungsbereich von DC 1 500 V bereits erreichen, wird zudem die Ausweitung der Untersuchungen auf Spannungen bis DC 3 000 V angeregt.

Kontakt

Robert Schmieder
Downloads + Links

Verwandte VDE-Themen