Eine wichtige Maßnahme beim Arbeiten an elektrischen Anlagen nach den 5 Sicherheitsregeln ist die 4. Regel „Erden und Kurzschließen“. Damit wird der spannungsfreie Zustand der Anlage für die Dauer der Arbeiten gegen Beeinflussungsspannungen, atmosphärische Überspannungen, unvorhergesehene Rückeinspeisungen und irrtümliches Wiedereinschalten gesichert. Doch auch diese Sicherheitsmaßnahme ist nur so gut wie die dazu verwendeten Mittel .An ortsveränderlichen Erdungs- und Kurzschließvorrichtungen (im Weiteren „EuK“ genannt) können Querschnittsveränderungen durch Kupferkorrosion und Litzenbrüche bzw. erhöhte Widerstände in den Verbindungen fatale Folgen bei Kurzschlussstrombeanspruchung haben.

Mangelhafte Vorrichtungen stellen aus berufsgenossenschaftlicher Erfahrung ein Sicherheitsrisiko dar. Deshalb müssen EuK vor jeder Benutzung und in regelmäßigen Zeitabständen geprüft werden. Bisher ist das wirtschaftlich vertretbar nur über eine optische Begutachtung durch den Anwender selbst oder Dienstleister möglich. Handlungsanleitung dazu ist der Flyer „Arbeitstägliche Sichtprüfung von Erdungs- und Kurzschließvorrichtungen (EuK)“ der BGETEM, der zusammen mit dem Normungskomitee für die VDE0683-100 erarbeitet wurde. Doch eine Sichtprüfung ist immer eine subjektive Begutachtung.

Da insbesondere innere, verdeckte Mängel nicht erkannt werden, führt sie zu unscharfen Interpretationen. Deshalb entschloss sich die BG ETEM zu einem Forschungsauftrag für die Entwicklung eines objektiven messtechnischen Verfahrens und vergab diesen an die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden. Das darauf hin entwickelte technische Prüfverfahren wurde erstmals während der 16. Vortragsveranstaltung ELEKTROTECHNIK 2012 in Kassel vorgestellt.

Beschreibung des Prüfverfahrens

Bereits in der amerikanischen Norm ASTMF2249-3 wird ein elektrisches Messverfahren für die Prüfung von EuK beschrieben. Dabei wird ein gemessener absoluter Widerstandswert mit einem berechneten ohmschen Referenzwert verglichen. Es ist ein statisches Verfahren, bei dem die Vorrichtung ruht. Grundlagenuntersuchungen haben jedoch ergeben, dass lokale Beschädigungen, wie zum Beispiel Litzenbrüche im Leiterseil nur beim Bewegen der EuK erkannt werden können. Deshalb verfügt das neue Verfahren über eine statische und eine dynamische Prüfungskomponente: neu ist die Messung der relativen Widerstandsänderung. Im Ergebnis kann jetzt eine EuK in drei Schritten geprüft werden.

• Schritt 1: optische Prüfung auf sichtbaren Zustand und Schäden an der EuK
• Schritt 2: statische Prüfung – Messung des absoluten Widerstandwertes an der ruhenden EuK
• Schritt 3: dynamische Prüfung – Messung der relativen Widerstandsänderung an der bewegten EuK

Beim Schritt 3 wird die EuK während des Messens bewegt und so die relative Widerstandsänderung ΔR ermittelt. Diese relative Widerstandsänderung ΔR entsteht, wenn das Leiterseil an der Defektstelle bewegt wird, sich dabei Einzellitzen trennen und wieder treffen, dabei das elektrische Strömungsfeld beeinflussen und somit den Widerstand in Relation da-zu verändern. Für diese relative Widerstandsänderung ΔR wurden Grenzwerte theoretisch berechnet und experimentell bewiesen.

An bereits gebrauchten EuK werden folgende Werte gemessen und mit den zuvor ermittelten Grenzwerten verglichen:

• Gesamtwiderstand an der ruhenden Vorrichtung,
• Widerstandsänderung am Seil durch Bewegung des Seils,
• Widerstandsänderung in der Nähe des Verbinders durch Ziehen.

Es zeigte sich auch, dass für neuwertige EuK andere Grenzwerte gelten müssen als für gebrauchte EuK. Im Rahmen der Praxis-erprobung wurden zum Nachweis von Schäden vor allem gebrauchte Leiter unter- sucht. Bei gebrauchten EuK sind die Einzellitzen stärker oxidiert als bei neuen EuK, was sich in deutlich schlechterer Querleit-fähigkeit beim Bewegen zeigt.