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Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD)

Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD)

Die aktualisierte Fassung der DIN VDE 0100-420:2019-10 gibt vor, welche Maßnahmen zum Schutz vor den thermischen Auswirkungen von Fehlerlichtbögen zu ergreifen sind, um Brände zu verhindern. Denn überall dort, wo es in Stromkreisen zu Fehlern kommt, die Lichtbögen erzeugen, besteht Brandgefahr. Der Einsatz möglicher Schutzmaßnahmen ist speziell in Abschnitt 421.7 geregelt. Dabei werden Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (Arc Fault Detection Devices = AFDD) als eine anlagentechnische Maßnahme beschrieben, die geeignet ist, die thermischen Risiken abzudecken. Das gilt nicht nur für die feste elektrische Installation, sondern auch für die an den Stromkreis angeschlossenen elektrischen Geräte.

Um potenzielle Gefahren zu erkennen, ist in der Planungsphase eine Risiko- und Sicherheitsbewertung durchzuführen und das Ergebnis zu dokumentieren. Zur Hilfestellung liegen verschiedene Leitfäden vor. Eine Bewertung und Dokumentation ist für sämtliche Räume mit Schlafgelegenheit, für feuergefährdete Betriebsstätten, für Räume aus brennbaren Bauteilen sowie für Orte mit unersetzbaren Werten wie Museen durchzuführen. Für die Einhaltung der Norm ist der Anlagenerrichter verantwortlich. Sieht er sich für eine vollumfängliche Risiko- und Sicherheitsbewertung nicht in der Lage, ist ein Planer oder Sachverständiger hinzuzuziehen.

Die Bewertung kann normgerecht stark abgekürzt werden, wenn AFDDs in den genannten Bereichen eingeplant und dokumentiert werden. AFDDs überwachen die Sinuswelle von Strom und Spannung. Werden ab einem Stromwert von 2,5 Ampere charakteristische Strom- und Spannungsverläufe detektiert, die einen gewissen Energieinhalt mit Brandrisiko überschreiten und auf einen Fehlerlichtbogen hinweisen, schaltet der AFDD den Stromkreis ab.

Wichtig: Die Norm ist bei Neuanlagen und bei der Erweiterung oder Änderung von Bestandsanlagen anzuwenden. Altanlagen hingegen müssen nicht zwingend angepasst werden. Für Anlagen, die sich zum Zeitpunkt der Norm-Veröffentlichung in Planung oder im Bau befinden, gilt eine Übergangsfrist bis zum 30. September 2021.

Autor: Stefan Fritzenwanker, Marktmanager Zweckbau, Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG

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Brandschutzschalter (AFDD) - Fehlerlichtbögen als Brandursache

Fehlerlichtbögen als Brandursache

Rund 200.000 Brände gibt es jährlich in Deutschland, wovon rund 33 % der Brandursachen auf Fehler in der Elektroversorgung zurückzuführen sind. Hauptursache solcher Brände sind Störlichtbögen, welche von vorhandenen Schutzeinrichtungen, wie Sicherungen und Fehlerstromschutzschaltern, nicht erfasst werden. Diese technische Lücke schließt der Brandschutzschalter (Arc Fault Detection Device = AFDD).

In den USA sind Brandschutzschalter seit vielen Jahren vorgeschrieben. Mit der Veröffentlichung der Errichtungsbestimmung IEC 60364-4-42 bzw. des HD 60364-4-42 wurde die Dringlichkeit erkannt und die Installation von Brandschutzschaltern empfohlen. Diese Empfehlung wird in der EU sukzessive in nationale Bestimmungen überführt.

So sind in Deutschland seit Februar 2016 AFDD‘s per Norm für bestimmte Gebäude gefordert. Mit der Veröffentlichung der nationalen Norm DIN VDE 0100-420:2016-02 „Errichten von Niederspannungsanlagen – Schutz gegen thermische Auswirkungen“ wird die Installation des Brandschutzschalters für Endstromkreise für bestimmte Gebäude definiert. Die Norm ist nach Ablauf der Einspruchsfrist seit 19. Dezember 2017 „aktiv“ und gilt nun für Neuanlagen und Anlagen die verändert werden.

Die in der Norm definierten Liegenschaften sind Gebäude u.a. mit Schlaf- und Aufenthaltsräumen (Schulen, Kindertagesstätten, Seniorenheime), öffentliche Gebäude mit unersetzbaren Gütern (Museen, Bahnhöfe, Flughäfen) und Gebäude mit gelagerten oder gefertigt aus leicht brennbaren Gütern (holzverarbeitende Betriebe, Druckereien, Textilfabriken, Holzwohnhäuser).

Bei der Einhaltung der Norm kann der Anspruch geltend gemacht werden, den aktuellen Stand der Technik erfüllt zu haben. Generell sollte der Einsatz von AFDD’s über die aufgeführten Anwendungsbereiche hinaus überdacht werden. Speziell Gebäude-Betreiber sollten ihre Kunden über die neue Norm informieren und dahingehend beraten, ob gefährdete Bereiche abgesichert werden sollten. Auf diese Weise können AFDD’s eine sinnvolle Ergänzung des technischen Brandschutzes darstellen und Menschenleben sowie Güter nachhaltig schützen.

Autor: Bernd Lausch, Leiter Operational Excellence, Apleona HSG GmbH

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Übersicht zu Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD)

Übersicht zu Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDD)

Einführung | Vorschriften | Hersteller | Weitere Informationen

Einführung

Brandschutzschalter sind Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen, die auch als Kontaktfehlerschalter oder AFDD (engl. Arc Fault Detection Device) bezeichnet werden. Sie erkennen frühzeitig Störlichtbögen und schalten das Gerät ab. Ihr Zweck ist es, Stromkreise bei Störlichtbögen zu schützen und somit zum Brandschutz beizutragen. Lichtbögen können aufgrund von abgeknickten Elektroleitungen oder einer beschädigten Kabelisolierung auftreten. Brandschutzschalter verhindern, dass beim Auftreten von Störlichtbögen, die in Reihe zur Verbraucherin oder zwischen Phase und Nulleiter auftreten, weder Überströme noch Fehlerströme entstehen.

Ein Brandschutzschalter bewertet Messdaten mittels digitaler Signalverarbeitung. Lichtbögen sorgen für hochfrequentierte Abschnitte im Stromverlauf sodass der Brandschutzschalter bei einem tatsächlichen Störfall den Stromkreis abschaltet.

Vorschriften

Zum Schutz vor den thermischen Auswirkungen von Fehlerlichtbögen gilt folgende technische Norm:

Hersteller

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Stichworte
AFDD, Brandschutzschalter, DIN VDE 0100-420, Fehlerlichtbögen, Schutzeinrichtung, Störlichtbogen, Kontaktfehlerschalter

DIN VDE 0100-420 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-42: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen thermische Auswirkungen

DIN VDE 0100-420 Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen

DIN VDE 0100-420 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-42: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen thermische Auswirkungen

Übersicht | Inhalt | Norm bestellen | Weitere Informationen

Übersicht

Dieser Teil der Normenreihe DIN VDE 0100 (VDE 0100) zum Schutz gegen thermische Auswirkungen in Niederspannungsanlagen enthält Maßnahmen zum Schutz von Personen, Nutztieren und Sachen:

  • gegen thermische Einflüsse, Verbrennung oder Zersetzung von Materialien, sowie Brandgefahr, ausgehend von elektrischen Betriebsmitteln
  • im Brandfall, gegen die Verbreitung von Flammen und Rauch von elektrischen Anlagen in benachbarte Brandabschnitte
  • gegen die Beeinträchtigung der sicheren Funktion elektrischer Einrichtungen einschließlich derer für Sicherheitszwecke

Für die Norm ist die Unterkommission (UK) 221.2 „Schutz gegen thermische Auswirkungen/Sachschutz“ der Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE) in DIN und VDE zuständig.

Die aktuell gültige Norm DIN VDE 0100-420:2019-10 ist im Oktober 2019 in Kraft getreten und ersetzt die DIN VDE 0100-420:2016-02 vom Februar 2016. Sie enthält gegenüber der Vorgängernorm wesentliche Änderungen in Abschnitt 421.7 zum Einsatz von Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDDs).

Inhalt

Inhaltsverzeichnis DIN VDE 0100-420 Niederspannungsanlagen Teil 4-42: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen thermische AuswirkungenInhaltsverzeichnis DIN VDE 0100-420:2019-10
DIN VDE 0100-420 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-42: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen thermische Auswirkungen DIN VDE 0100-420 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-42: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen thermische Auswirkungen

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Stichworte
Norm, Vorschrift, Anerkannte Regel der Technik, AFDD, Brandschutzschalter, DIN VDE 0100-420, Fehlerlichtbogen, Schutzeinrichtung, Störlichtbogen