Anschluss und Auswahl

Aus Gründen des Personen- und Sachschutzes sollte der Schutzleiter (PE) in der elektrischen Anlage (zur Vermeidung von Potentialunterschieden) so oft wie möglich mit geerdeten Teilen verbunden werden.

Da die PE-Leiter infolge eines Isolationsfehlers stromführend sein können, ist es unerlässlich, den Schutzerdungsleiter auf möglichst kurzem Wege (niederohmig) an die Haupterdungsklemme der Anlage anzuschließen. Durch diese Maßnahmen wird die automatische Abschaltung eines fehlerhaften Stromkreises durch eine Schutzeinrichtung sichergestellt und eventuell auftretende Berührungsspannungen (zwischen aktiven und elektrisch leitfähigen Teilen) auf ein zulässiges Maß begrenzt.

Die Haupterdungsklemme ist über den Erdungsleiter (Erdungselektrode in den USA) an den Erdungsanschluss (siehe Kapitel E) angeschlossen.

PE-Leiter müssen:

• wenn sie isoliert sind, farblich (gelb/grün gestreift) gekennzeichnet sein,
• gegen mechanische und chemische Beschädigungen geschützt sein.

In IT- und TN-Systemen wird dringend empfohlen, den PE-Leiter in direkter Nähe (d.h. in die gleichen Elektro-Installationsrohre, auf die gleiche Kabelwanne usw.) der stromführenden Leitungen des betreffenden Stromkreises zu installieren.

Diese Anordnung gewährleistet minimale Induktivität in den erdschlussstromführenden Stromkreisen.

In Schienenverteilersystemen ist diese Anordnung standardmäßig vorhanden.

Anschluss

PE-Leiter:

• Sie dürfen keine Betriebsmittel zur Stromkreisunterbrechung enthalten (wie beispielsweise Schalter, ohne Werkzeug trennbare Verbindungsstellen usw.).
• Die berührbaren leitfähigen Teile sollten einzeln an den PE-Leiter angeschlossen werden (d.h. in einer Parallelschaltung der Leiterwiderstände, nicht in einer Reihenschaltung, siehe Abbildung G53).
• Sie müssen über einzelne Klemmen an die üblichen Schutzleiterschienen der Verteilung angeschlossen werden.

Abb. G53 – Bei einem falschen Anschluss in einer Reihenschaltung ist der Schutz aller nachgeschalteten Geräte nicht mehr gewährleistet

Abb. G54 – Direkter Anschluss des PEN-Leiters an die Erdungsklemme eines Gerätes

TT-System

Die PE-Leiter müssen nicht zwingend in der Nähe der stromführenden Leiter des entsprechenden Stromkreises installiert werden, da es keiner hohen Erdschlussfehlerströme bedarf, um die in TT-Anlagen verwendeten Fehlerstromschutzeinrichtungen auslösen zu lassen.

IT- und TN-Systeme

Die PE- oder PEN-Leiter sollten, wie bereits oben erwähnt, so nah wie möglich zu den entsprechenden aktiven Außenleitern des Stromkreises verlegt werden, und es sollten zwischen ihnen keine ferromagnetischen Werkstoffe vorhanden sein. Ein PEN-Leiter muss immer direkt an die Erdungsklemme einer Anlage angeschlossen werden, mit nur einer Verbindung zur Neutralleiterklemme (siehe Abbildung G54).

• TN-C-System (Neutral- und PE-Leiter sind in einem Leiter zusammengefügt und werden als PEN-Leiter bezeichnet).

Die Schutzfunktion eines PEN-Leiters hat Priorität, so dass alle Regeln für den PE-Leiter auch für den PEN-Leiter gelten.

• Wechsel vom TN-C- zum TN-S-System

Der PE-Leiter für die Anlage ist an die PEN-Klemme oder -Schiene angeschlossen (siehe Abbildung G55), die sich im Allgemeinen an der Anlageneinspeisung befindet. An Anlagenteilen, die dem Trennpunkt nachlagert sind, darf kein PE-Leiter an den Neutralleiter angeschlossen werden.

Abb. G55 – Das TN-C-S-System

Ausführungen des PE(N)-Leiters

Die in Abbildung G56 angegeben Ausführungen können für PE-Leiter verwendet werden, solange die in der letzten Spalte aufgeführten Bedingungen erfüllt sind.

Typ des Schutzerdungsleiters (PE)		IT-Netz	TN-Netz	TT-Netz	Voraussetzungen
Zusätzliche Leiter	In der gleichen Leitung wie die Außenleiter oder in der gleichen Kabelhalterung	dringend empfohlen	dringend empfohlen	korrekt	Der PE-Leiter muss den gleichen Isolationspegel haben wie die Außenleiter.
	Unabhängig von den Außenleitern	möglich [1]	möglich [1] [2]	korrekt	Der PE-Leiter kann blank oder isoliert [2] sein. Die elektrische Kontinuität muss gegeben sein durch Schutz gegen Beschädigung durch mechanische, chemische und elektrochemische Einflüsse. Angemessene Leitfähigkeit muss vorhanden sein.
Metallische Gehäuse von Schienenverteilern od. vorkonfektionierte Kabelführungssysteme [5]		möglich [3]	PE möglich [3] PEN [8]	korrekt
Äußerer Mantel von gepressten, mineral- isolierten Leitern		möglich [3]	PE möglich [3] PEN nicht empfohlen [2] [3]	möglich
Bestimmte außenliegende Konstruktionsteile [6] z.B.: Stahlgerüste Maschinenrahmen Wasserleitungen [7]		möglich [4]	PE möglich [4] PEN nicht zulässig	möglich
Metallische Kabelführungen, z.B. Rohre [9] , Kabelführungssysteme, Wannen, Pritschen usw.		möglich [4]	PE möglich [4] PEN nicht zulässig[2] [4]	möglich
Nicht zulässig für die Verwendung als PE-Leiter sind: Metallrohre [9],Gasleitungen, Heißwasserleitungen, Kabelbewährung aus Stahlband [9] oder Drahtgeflecht [9]

[1] In TN- und IT-Systemen wird die Fehlerbeseitigung im Allgemeinen durch Überstrom-Schutzeinrichtungen (Sicherungen oder Leistungsschalter) durchgeführt, so dass die Impedanz der Fehlerstromschleife niedrig genug sein muss, um die Auslösung der Schutzeinrichtung im Fehlerfall zu gewährleisten. Der sicherste Weg, um eine niedrige Schleifenimpedanz zu erhalten, ist die Verwendung eines Leiters in der gleichen Ausführung wie die Stromkreisleitungen (oder entlang derselben Strecke wie die Stromkreisleitungen). Diese Lösung minimiert die Induktivität und somit die Schleifenimpedanz.

[2] Der PEN-Leiter vereint in seiner Funktion sowohl den Neutral- als auch den Schutzleiter. Das bedeutet, dass jederzeit ein Strom durch diesen Leiter fließen kann (auch wenn kein Erdschluss vorliegt). Aus diesem Grund wird empfohlen, den PEN-Leiter nicht in mehreren parallelen Leitern auszuführen.

[3] Der Hersteller liefert die erforderlichen Werte der R- und X-Komponenten der Impedanzen (Außenleiter/PE, Außenleiter/PEN), die zur Berechnung der Erdschlussschleifenimpedanz zu verwenden sind.

[4] Möglich, jedoch nicht empfehlenswert, da die Fehlerschleifenimpedanz in der Planungsphase nicht bekannt ist. Nur durch Messungen an der fertiggestellten Anlage kann ein angemessener Personenschutz gewährleistet werden.

[5] Anschluss anderer PE-Leiter muss möglich sein.

[6] Diese Elemente dürfen nur dann demontierbar sein, wenn andere Mittel zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Schutzes vorhanden sind.

[7] Mit Genehmigung der zuständigen Wasserversorgungsunternehmen.

(8) In Schienenverteilern und ähnlichen Elementen kann das Metallgehäuse als PEN-Leiter verwendet werden, parallel zur entsprechenden Schiene oder anderen PE-Leitern im Gehäuse.

[9] In einigen Ländern nicht zulässig. Im Allgemeinen gem. IEC 60364-5-54 (VDE 0100-540) für die Verwendung als zusätzlicher Potentialausgleichsleiter mit Einschränkungen zulässig.

Abb. G56: Wahl von Schutzleitern (PE)