Wie lässt sich die Schleifenimpedanz an Frequenzumrichtern im Rahmen der Erst- und Wiederholungsprüfung sicher und normgerecht messen?

Die Schleifenimpedanzmessung ist ein wichtiges Element beim Nachweis der Schutzmaßnahme „Automatische Abschaltung der Stromversorgung“ in elektrischen Anlagen. Sie stellt sicher, dass im Fehlerfall, insbesondere bei einem Körperschluss, ein ausreichender Fehlerstrom fließt, der das vorgeschaltete Schutzorgan (z.B. Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherung) innerhalb der geforderten Abschaltzeit auslöst. Die dafür geltenden Grenzwerte und Vorgehensweisen sind in verschiedenen Normen geregelt, insbesondere in der DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1) und der DIN VDE 0100-410. Für Wiederholungsprüfungen ist vorrangig die DIN VDE 0105-100 anzuwenden. In der Praxis gestaltet sich die Schleifenimpedanzprüfung jedoch nicht in allen Anlagen gleich. Besonders Systeme mit Frequenzumrichtern auf der Lastseite stellen Prüfer vor erhebliche methodische und technische Herausforderungen. In solchen Anlagen ist eine direkte messtechnische Erfassung der vollständigen Fehlerschleife oftmals nicht durchführbar, entweder aus physikalischen Gründen oder aus Gründen der Arbeitssicherheit. Diese Problematik betrifft insbesondere Prüfdienstleister, die im industriellen Umfeld mit komplexen Maschinen, automatisierten Fertigungszellen oder Bearbeitungszentren konfrontiert sind.

Hinzu kommt, dass bei vielen Frequenzumrichtern die direkte Prüfung der Lastseite aus Gründen der Betriebssicherheit ausgeschlossen ist. Es besteht die Gefahr eines unerwarteten Anlaufs des Motors oder einer Beschädigung der Elektronik durch den Prüfstrom. Auch die Zugänglichkeit ist oft eingeschränkt, vor allem bei in Betrieb befindlichen Maschinen mit rotierenden Teilen, heißen und kalten Oberflächen oder Schutzverkleidungen. Die direkte Messung ist damit sowohl technisch als auch arbeitsschutzrechtlich problematisch.