Not-Aus in Laboren, im Zweckbau und in der Industrie

Not-Aus-Taster sind Sicherheitsvorrichtungen, durch die sofort die Stromzufuhr in dem zugeordneten Stromkreis unterbrochen wird. Stromkreise zu beispielsweise Labortischen oder Produktionsmaschinen werden spannungsfrei geschaltet, um Personen oder Sachwerte vor Schäden zu schützen. Doch wie kann so ein Not-Aus-Kreis aufgebaut werden?

Welche Anforderung der Normen gibt es in diesem Bereich und welche Produktkombinationen sollten genutzt werden?

Die Norm-Anforderungen

Beim Aufbau von Not-Aus-Kreisen gibt es verschiedene Anwendungsnormen zu beachten.

Anwendungsnormen und Normen von Maschinen:

1. In der DIN VDE 0100-530 ist die Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel für Schalt- und Steuergeräte geregelt. Die für Not-Aus-Stromkreise zulässigen Geräte sind aufgeführt in der DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530), Tabelle B.1 – Geräte zum Trennen und Schalten.Hier einige Beispiele mit welchen Produkten aus dem DIN-Rail-Portfolio sich eine normgerechte Not-Aus-Funktionalität errichten lässt:• Lasttrennschalter
   • Leitungsschutzschalter/Sicherungsautomat (LS)
   • FI-Schalter
   • FI/LS-Schalter.
   In Kombination mit einem zugehörigen Unterspannungsauslöser und Not-Aus-Taster(n) erhält man so den gewünschten Not-Aus-Stromkreis.
2. In der Norm DIN EN ISO 13850 Sicherheit von Maschinen – Not-Halt-Funktion – Gestaltungsleitsätze gibt es Vorgaben für die Ausgestaltung und die Nutzung von Not-Halt-Vorrichtungen.
3. In der Norm DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1) Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen gibt es Vorgaben für allgemeine Festlegungen und Empfehlungen für die Sicherheit, Funktionsfähigkeit und Instandhaltung der elektrischen Ausrüstung von Maschinen.

Drahtbruchsicherheit wesentlicher Bestandteil der DIN EN ISO 13850

Drahtbruchsicherheit bedeutet, dass bei einer Unterbrechung der Steuerleitung (z. B. durch Kabelbruch, gelöste Verbindung) der Not-Aus-Kreis automatisch in den sicheren Zustand übergeht und die Anlage abschaltet. Dies wird durch das Ruhestrom-Prinzip realisiert: Im Normalbetrieb fließt kontinuierlich Strom durch die Steuerleitung, und erst dieser Stromfluss hält die Sicherheitsschaltung aktiv. Deshalb werden in Not-Aus-Kreisen Öffner-Kontakte (NC) verwendet.

Fällt der Strom aus – sei es durch Drahtbruch, Betätigung des Not-Aus-Tasters oder Spannungsausfall – wird die Anlage sofort abgeschaltet. Nach DIN EN ISO 13850 ist diese Funktionsweise für Not-Halt-Einrichtungen vorgeschrieben, um höchste Sicherheit zu gewährleisten und gefährliche Situationen durch unerkannte Leitungsunterbrechungen zu vermeiden.

Beim Einsatz von FI- oder FI/LS-Schaltern in Not-Aus-Steuerungen sind folgende weitere Anwendungsnormen zu beachten:

1. Die DIN VDE 0100-723 beschäftigt sich mit dem Errichten von Niederspannungsanlagen – Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Unterrichtsräume mit Experimen-tiereinrichtungen.

Hier ist bei der Planung zu beachten, dass aufgrund der besonderen Anforderung in Laboren die Verwendung allstromsensitiver FI- oder FI/LS-Schalter Typ B empfohlen wird. Dieser löst auch bei Gleichfehler-
strömen und hochfrequenten Mischfrequenz-Fehlerströmen aus. Das sind Fehler, die vor allem bei modernen Laborgeräten, z. B. in Unterrichtsräumen oder Experimentiereinrichtungen auftreten können.

Einen ausführlichen Überblick der Fehlstromformen und Anwendungsnormen gibt es hier: Anwendungshandbuch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)

2. In der DIN VDE 0100-410 Schutz gegen elektrischen Schlag ist der Schutz durch automatische Abschaltung geregelt. Passende Produkte sind hier:

• Für Fehlerschutz (vorzugsweise im TT-System)
  • 30 mA Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) Typ A, F, B je nach Verbraucher
  • Für zusätzlichen Schutz alle allgemein zugänglichen Steckdosen bis 32 A
  • 30 mA RCDs Typ A, F, B je nach Verbraucher

Der Aufbau eines Not-Aus-Kreises

Die einfachste Lösung mit Komponenten aus dem DIN-Rail-Portfolio nach DIN VDE 0100-530 für einen Abgang könnte sein:

• Lasttrennschalter (SD200) +
  • Unterspannungsauslöser (S3C-UA) +
  • erforderliche Anzahl Not-Aus-Taster

Es können alternativ auch Schutzgeräte nach den Vorgaben der DIN VDE 0100-530 in der oben genannten Kombination für Not-Aus-Stromkreise eingesetzt werden. Im genannten Anwendungsbeispiel kann der Lasttrennschalter (unter Beachtung der Anzahl der zu schaltenden Pole) gegen jedes andere Schutzgerät aus dem Bereich

• Sicherungsautomaten/Leitungsschutzschalter (S200, S300),
  • FI-Schalter (F200 Typ A bis 100 A, Typ F oder Typ B bis je 63 A) oder
  • FI/LS-Schalter (DS201, DS200, Kombination DDA200 + S200) getauscht werden.

Diese möglichen Gerätekombinationen müssen nach dem Zusammenbau auf Funktion geprüft werden und können danach für Not-Aus-Stromkreise eingesetzt werden. Die nach DIN VDE 0100-530 erforderlichen Trennereigenschaften sind bei den genannten Schalt- und Schutzgeräten vorhanden.

Wie kann betriebsmäßiges Schalten in Kombination mit Not-Aus in Laboren umgesetzt werden?

Manchmal ist eine Fern-Ein-Schaltung nach Rückstellung des Not-Aus-Kreises gewünscht. Das ist beispielsweise oft in Unterrichtsräumen der Fall. Hier kann ein Motorantrieb integriert werden. Beim Einsatz eines Motorantriebes kann auch ein betriebsmäßiges Schalten z. B. vor oder nach einer Unterrichtsstunde bzw. vor Betreten oder nach Verlassen des Labors umgesetzt werden. Das ist möglich durch den Einsatz eines Schlüsselschalters zum Freischalten der Ansteuerung nur für den Motorantrieb über EIN- und AUS-Taster. Der Not-Aus-Kreis ist nicht zum betriebsmäßigen Ausschalten geeignet.

Die Fernzuschaltung über den Motorantrieb (S3C-MOD …) darf nur über einen EIN-Taster erfolgen, wenn zuvor:

1. der Grund für die Auslösung der Not-Aus-Funktion beseitigt wurde und
2. alle Not-Aus-Taster geprüft und zurückgesetzt sind

Die Stückliste würde z. B. so aussehen:
Variante Steuerung 230 V

• Lasttrennschalter 3P 63 A SD203/63
• Motorantrieb mit Fern-Ein- und Ausschaltung 110-240 V AC S3C-MOD230
• Unterspannungsauslöser 230 V AC/DC S3C-UA 230

Steuerung Variante 24 V

• Lasttrennschalter 3P 63 A SD203/63
• Motorantrieb mit Fern-Ein- und Ausschaltung 24-48 V AC/DC S3C-MOD24
• Unterspannungsauslöser 24 V AC/DC S3C-UA 24