In diesem Beitrag geht es um den Einbau eines Überspannungsableiter auch "SPD" genannt (Englisch: Surge Protective Device).

Zum Einen gehts in dieser Anleitung um den Einbau der Ableiters in der Hauptverteilung (HV), danach in der Unterverteilung (UV) und zu guter Letzt, in der einzelnen Steckdose. Man spricht hier von Typ 1, 2 und 3.

Überspannung, was kann passieren?

Eine Überspannung im Gebäude kann erhebliche Kosten verursachen und großen Aufwand bedeuten. Unter Anderem, können praktisch alle Geräte, die ans Stromnetz angeschlossen sind, beschädigt oder zerstört werden.

Versicherungstechnisch sollte man genau prüfen, ob wirklich alle Schäden in einem solchen Fall abgedeckt sind – oft sind insbesondere Folgeschäden ausgeschlossen.

Man darf auch den persönlichen Aufwand nicht unterschätzen, der im Schadensfall entstehen kann.

Zudem können Daten unwiederbringlich verloren gehen, sei es das private Fotoalbum oder wichtige Geschäftsdateien auf dem NAS oder PC.

Ich denke jeder kennt jemandem dem das schon passiert ist, wenn man nicht selbst schon davon betroffen war.

Ist das Nachrüsten eines Überspannungsableiter Pflicht?

Ich sag mal vorsichtig, Nein. Sind grössere Änderungen an der Elektroinstallation vorzunehmen oder wird eine PV-Anlage nachgerüstet, auf jeden Fall.

Zudem sollten alle Neuinstallationen ab 2016 (je nach Land), vorschriftsgemäss einen SPD bereits installiert haben.

Da der Anschluss eines Überspannungsableiter aber relativ einfach ist und die Anschaffungskosten nicht all zu hoch sind, ist eine Nachrüstung sicher zu empfehlen.

Funktionsweise Überspannungsableiter

Im Überspannungsableiter ab Typ 2 ist ein sogenannter Varistor eingebaut, im Prinzip ein variabler elektrischer Widerstand, oder besser gesagt ein spannungsabhängiger Widerstand.

Dieser wird auf der einen Seite mit dem Aussen- und Neutralleiter (aktive Leiter) verbunden und auf der anderen Seite mit dem Schutzleiter (Bild 1).

Eine direkte Verbindung dieser Leiter würde zu einem Kurzschluss und zum Auslösen der Sicherung führen.

Im Normalbetrieb bei 230 Volt bleiben diese Leiter aber mit einem sehr hohen Widerstand sicher voneinander getrennt.

Übersteigt die Spannung den Normalwert, senkt der Varistor im Überspannungsableiter allmählich den Widerstand. Mit steigender anliegender Spannung wir der Widerstand also kleiner.

Im Falle einer Überspannung, beispielsweise durch einen Blitzeinschlag, stellt der Überspannungsableiter sehr kurz eine Verbindung zum Schutzleiter her und ermöglicht es, dass die schädliche Spannung sicher und effizient über eine niederohmige Leitung (Schutzleiter) abgeleitet wird. Somit wird verhindert, dass Geräte im Haus zu Schaden kommen.

Für eine effektive Ableitung des Überstroms ist es erforderlich, dem Überspannungsschutzgerät (SPD) einen ausreichend dimensionierten Leiter zur Verfügung zu stellen.

Schutzkonzept Typ 1+2+3

Umfassender Blitz- und Geräteschutz kann mit der Installation von Typ 1, Typ 2 und Typ 3 eingehalten werden (Bild 2):

SPD Typ 1 (Grobschutz)

Dehn 941400 - Shield TNS 255, Kombi-Ableiter (Typ 1+2) Mit äußerem Blitzschutz

Dehn 941406 - Shield TNS 255, Kombi-Ableiter (Typ 1+2) Ohne äußeren Blitzschutz

Der SPD des Typ 1, fängt grosse Überspannungen bei direkten Blitzeinschlägen ab. Einbauort am Gebäudeeintritt im ungezählten Bereich. Dies ist meistens in der Hauptverteilung der Fall.

SPD Typ 2 (Mittelschutz)

Dehn 952400 - Dehnguard M DG M TNS 275 (Typ 2)

Der Ableiter des Typ 2 schützt vor mittleren Überspannungen und fängt Restenergien ab. Es gibt auch kombinierte Modelle mit Typ 2+3 (Dehn 942400), sogenannte Kombiableiter.

SPD Typ 3 (Feinschutz)

Dehn 924396 - Dehnflex M DFL M255 (Typ 3)

Dehn 909230 - DPRO 230-Protector (Typ 3)

Der Überspannungsableiter Typ 3 schützt empfindliche Endgeräte (Computer, TV, NAS usw.) vor weiteren Restenergien.

Schaltplan der SPD-Installation

Hauptverteilung Typ 1+2

Da meist in einer Hauptverteilung auch schon Endstromkreise angeschlossen werden, ist es sicherlich sinnvoll, einen kombinierten Überspannungsableiter zu installieren (Bild 3). 

Der Ableiter des Typ 1 muss neben dem Schutzleiter auch an den Potentialausgleich (Haupterdungsschiene) angeschlossen werden.

Unterverteilung Typ 2

Ist die Leitung von der Hauptverteilung zur Unterverteilung länger als 10 Meter, was meistens der Fall ist, muss auch hier ein Überspannungsableiter des Typ 2 installiert werden.

Endgerät Typ 3

Auch hier ist bei manchen Herstellern eine Leitungslänge von über 10m nötig, um die Installation des Typ 3 erforderlich zu machen.

Ich würde auf jeden Fall nur dort eine Installation eines Typ 3 vornehmen, wo es auch nötig ist. Sprich wo empfindliche Geräte installiert sind.

Zudem würde ich von einer versteckten Installation abraten und einfach eine Steckerleiste/Adapter mit integriertem Typ 3 verwenden. Warum das so ist, erkläre ich bei im Abschnitt zum wichtigen Thema Isolationsmessung.

Installation in der Praxis

An meiner Installationswand (Bild 4) zeige ich nun die gesamte Installation, kompakt montiert. Ich beginne mit der rot markierten Hauptverteilung. 

Um beim Wesentlichen zu bleiben, ist hier nur eine Anschlussklemme (unten links) zu installiert, von dieser her führt die Verdrahtung auf die Zählerplatte und dann auf den einzigen Leitungsschutzschalter.

An diesem 3-poligen Leitungsschutzschalter ist wiederum die Unterverteilung angeschlossen (orange markiert).

Weiter geht es von der Unterverteilung auf das Endgerät (gelb markiert) in Form einer Steckdose.

Wichtig bei der Installation der Überspannungsableiter Typ 1, ist die Haupterdungsschiene, diese ist hier grün markiert.

Zu sehen ist im Prinzip eine Installation, wie sie auch in der Praxis anzutreffen ist.

Überspannungsableiter Typ 1+2 anschliessen oder nachrüsten

Der Kombiableiter SPD vom Typ 1+2 wird so nahe wie möglich an die Hauptanschlussklemme (Bild 6) im ungezählten Bereich angeschlossen.

Platzprobleme bei Nachrüstung des Ableiters

Das größte Problem bei der Nachrüstung ist meistens der fehlende Platz. Entweder gibt es keinen freien Anschluss auf der Klemme, oder es gibt nicht genug Platz neben der Klemme für den SPD. 

In meinem Fall habe ich zwar bei jedem Leiter eine freie Klemme und genug Platz rechts daneben, jedoch ist dieser Klemmentyp etwas zu hoch und übereinander angeordnet.

Die Verdrahtung wäre einfach nicht sauber, da nach dem Anschluss die oben sitzenden Klemmen kaum noch zugänglich sind.

Ich entscheide mich für die Installation einer geeigneten Anschlussklemme. Für einen guten Preis bekommt man diese 5-polige Anschlussklemme (Bild 7).

Pro Leiter kann ich jeweils 4 Drähte anschliessen, für meinen Fall eignet sich diese Klemme optimal.

Natürlich muss vor der Installation der Strom ausgeschaltet werden und die 5 Sicherheitsregeln beachtet werden.

Pollmann Hauptleitungs Abzweigklemme 5 polig

Diese werden nun ganz einfach an die Klemmen des Ableiters angeschlossen. Die Leiter sollen dabei so kurz wie möglich gehalten werden (Bild 9). 

Beim Anziehen der Schraubklemmen müssen die vorgeschriebenen Drehmomente des Herstellers wie immer eingehalten werden.

Damit die Abdeckung auch passt, werden die Drähte noch sauber versorgt, fertig (Bild 10).

Überspannungsableiter Typ 2 in der Unterverteilung anschliessen

Auf Bild 11 bin ich also nun bei der Unterverteilung angekommen, in den zwei gelben Kästen sind Fehlerstromschutzschalter und danach ein Leitungsschutzschalter angeschlossen, der zum Endgerät führt.

Bei der Installation des Überspannungsableiter des Typs 2, muss man fast genauso vorgehen, wie gerade beim Typ 1. 

Installiert wird auch hier wieder so nahe an der Anschlussklemme wie möglich. Der Anschluss des Potentialausgleichs ist hier nicht unbedingt nötig, falls dieser aber vorhanden ist, sicherlich zu empfehlen.

Auch beim praktischen Beispiel ist die Anschlussklemme zu sehen, danach führen die Drähte zum FI-Schalter und zu guter Letzt zum Leitungsschutzschalter.

Auch hier wird wieder nach den 5 Sicherheitsregeln beim Freischalten der Spannung gearbeitet.

Die Installation ist auch hier wieder die Gleiche wie beim Typ 1+2, beim Querschnitt bin ich weit über die Hersteller Anforderungen gegangen und habe 10mm² installiert. Besser Zuviel als Zuwenig, auch optisch ist es schöner anzuschauen.

Überspannungsableiter Typ 3 anschliessen

Auf Bild 14 bin ich jetzt bei der letzten Massnahme zum vollständigen Überspannungsschutz.

Nach Typ 2, egal mit oder ohne UV, wird bei allen wichtigen Endgeräten und einer Leitungslänge von mehr als 10m ein Typ 3 zum "Feinschutz" installiert.

Zu empfehlen ist dies bei allen elektronischen und schützenswerten Installationen, wie PC, TV, NAS, Netzwerk usw.

SPD Typ 3 Installation in der Steckdose

Die Installation ist auch in der Steckdose wieder stromlos durchzuführen. Auch hier werden die Drähte erneut parallel angeschlossen (Bild 16). 

Sind alle Klemmen der Steckdose belegt, muss man mit zusätzlichen Klemmen arbeiten.

Dieser Typ 3 Überspannungsableiter gibt nach auslösen ein akustisches Signal ab und muss danach ausgetauscht werden.

Zudem ist vor der Bestellung abzuklären, ob dieser auch in der gewünschten Steckdose verbaut werden kann.

Problem Überspannungsableiter und Isolationsmessung

Um die Elektroinstallation vorschriftsgemäss zu prüfen, muss, ob bei Umbauten oder wiederkehrenden Kontrollen, unter anderem eine Isolationsmessung gemacht werden.

Dabei werden am Hausanschluss alle aktiven Leiter (L1, L2, L3 und N) gegen Schutzleiter, in der Regel mit 500 Volt gemessen, um schädliche Verbindungen zu ermitteln. Somit können Brand- und Personenschäden verhindert werden.

Wie am Anfang beschrieben, arbeiten Überspannungsableiter mit sogenannten Varistoren, das sind spannungsabhängige Widerstände. 

Das Problem ist nun, bei der Isolationsmessung misst man mit 500 Volt, 270V höher als die normale Netzspannung von 230 Volt.

Bei dieser Messung fangen die Varistoren aber schon an zu arbeiten und öffnen ein kleines bisschen Richtung Schutzleiter / Potentialausgleich. Was nun entsteht ist ein falsches Messresultat.

Daher ist Einbau des Typ 3 Ableiters, versteckt in einer Steckdose, nicht sonderlich zu empfehlen, bei der Messung muss dieser jedes Mal entfernt werden. 

Besser man verwendet bei Steckdosen einen Adapter wie diesen Dehn 909230 - DPRO 230-Protector, oder eine Typ 3 Steckerleiste, aber bitte nur von namhaften Herstellern.

Sind die Leitungslägen ab der Elektroverteilung unter 10m, ist es zu empfehlen einen sogenannten Kombiableiter zu wählen.

Kombiableiter die etwa den Typ 2+3 Schutz schon eingebaut haben. Es gibt inzwischen auch Typ 1+2+3. Ausschlaggebend ist immer die Leitungslänge, meiner Erfahrung nach, sind diese sehr oft über 10m.

Diese Kombiableiter werden wie der gezeigte Typ 2 einfach auf die Hutschiene geklemmt und genau so angeschlossen.

Der Vorteil ist nun, dass man diesen vor der Isolationsmessung auftrennen kann (Bild 19), bzw. die Schutzelemente einfach entfernen kann, aber auch hier gibt es Ausnahmen.

Ich hoffe, dass alle Hersteller von Überspannungsableiter darauf hinarbeiten, die Isolationsmessung einfacher zu machen.

Überspannungsableiter deutlich kennzeichnen

Nach der Installation des Überspannungsableiter, muss dieser im Elektroschaltplan eingezeichnet und auf der Legende vermerkt werden (1F3) (Bild 20).

Es ist wichtig auch den SPD in der angeschlossenen UV zu vermerken (bei 4F6), damit die Isolationsmessung korrekt durchgeführt werden kann.

Zu guter Letzt ist es sehr sinnvoll, den Überspannungsschutz auch am Hausanschlusskasten (HAK) zu markieren, da man dort üblicherweise mit der Isolationsmessung anfängt. 

Dazu einfach den mitgelieferten Aufkleber (Bild 21) verwenden, oder mit rotem Schriftband beschriften.

Auslösung der SPD's regelmässig überprüfen

Man sollte zumindest nach jedem Gewitter oder alle paar Wochen im Terminplan vermerken, kurz nach den SPD's zu schauen.

Wenn ein Überspannungsableiter – insbesondere vom Typ 1 oder 2 – auslöst, bleibt dies meist unbemerkt. Das einzige Anzeichen dafür ist ein kleines Sichtfenster am Gerät.

Solange das Gerät grün anzeigt, funktioniert der Schutz einwandfrei. Schaltet die Anzeige jedoch auf Rot, wurde der Ableiter ausgelöst und der Überspannungsschutz ist bei einem weiteren Ereignis nicht mehr vorhanden.

In der Regel lassen sich diese Sicherungselemente austauschen. In einigen Fällen ist jedoch der Einbau eines neuen Überspannungsschutzgeräts (SPD) erforderlich.

Überspannungsableiter mit Alarmkontakten verwenden

Sogenannte Alarm- oder Fernmeldekontakte können hier Abhilfe schaffen (Bild 22).

Dieser potentialfreie Wechselkontakt kann mit jeder beliebigen Art von Alarmierung verbunden werden und beispielsweise über Smarthome, KNX usw. direkt aufs Smartphone gesendet werden.

Weitere Möglichkeiten wäre das Verbinden mit einer Signalleuchte oder einen Summer.

Alle Angaben ohne Gewähr, wer ohne Ausbildung an Elektroinstallationen arbeitet, begibt sich in Lebensgefahr!

Experiment: Wie gut schützt der der Schutzleiter, wenn das Kabel mit einem Nagel verletzt wird, macht die Schutzleiterpflicht Sinn?

In diesem Beitrag geht es um den gelb-grünen Schutzleiter und wie dieser uns vor Elektrounfällen schützen kann. Dies möchte ich mit einem Experiment demonstrieren, in dem ich verschiedene Kabeltypen durch einen gewöhnlichen Nagel verletze.

Was genau macht der Schutzleiter?

Der Schutzleiter (PE) hat die Drahtfarbe gelb-grün und ist kein aktiver Leiter, da dieser im Normalbetrieb keinen Strom leitet.

Der Schutzleiter wird nicht direkt am Verbraucher angeschlossen, nur etwa mit dem leitenden Gehäuse verbunden, wie etwa bei einer Leuchte, die leitende Teile besitzt.

Der Schutzleiter hat die Aufgabe, Strom im Fehlerfall zurückzuführen. Er wird zum Zweck der elektrischen Sicherheit eingesetzt und muss den Strom in einem Fehlerfall so widerstandsarm ableiten können, dass eine rasche Auslösung der Sicherung herbeigerufen wird.

Man stellt sich am besten eine Leuchte vor, die ein Metallgehäuse besitzt. Etwa eine stabile Stehleuchte oder ähnliches. 

Bei einer Leuchte mit einem leitenden Gehäuse kann es sein, dass durch ein Kabelbruch im Inneren der Leuchte eine Verbindung mit dem gefährliche Aussenleiter entsteht.

In diesem Fall würde das Gehäuse der Stehleuchte unter Strom stehen und eine grosse Gefahr darstellen. Jeder, der diese Leuchte am Gehäuse berührt, kann lebensgefährlich verletzt werden.

Diese Gefahr kann aber durch die Gehäuseverbindung mit dem Schutzleiter gebannt werden. Würde sich der gefährliche Aussenleiter nun mit dem Gehäuse verbinden entsteht ein Kurzschluss, die Sicherung wird sofort ausgelöst.

Ein Kurzschluss entsteht, weil der Aussenleiter den Strom widerstandsarm ableitet, zurück zur Quelle. Es wird sozusagen ein neuer Stromkreis gebildet und der Verbraucher ist der Kurzschluss.

Die Stromstärke, die in diesem Moment durch die Leitung fliesst, wird um ein vielfaches höher als die Sicherung erlaubt, die Sicherung lost folglich sofort aus.

Voraussetzungen das dies klappt, ist eine saubere, widerstandsarme Schutzleiterverbindung und eine funktionierende und korrekt dimensionierte Sicherung.

Dies wird vom ausgebildeten Profi nach der Installation mit einem Installations-Messgerät festgestellt und protokolliert.

Bei älteren Anlagen und vor allem auch ortsveränderlichen Geräten, empfiehlt es sich daher diese vom Elektriker alle paar Jahre durchprüfen zu lassen.

Schutzleiterpflicht in jedem Kabel

Inzwischen muss jedes neu installierte Kabel, welches mit 230/400V Spannung betrieben wird, mit einem Schutzleiter ausgestattet sein.

Dies muss auch der Fall sein, wenn der Anschluss kein Schutzleiter verlangt, wie etwa bei einer Schalterleitung. Der Schutzleiter muss jedoch bei der Verteilung angeschlossen und am anderen Ende isoliert sein.

Das hat den einfachen Grund, dass der Schutzleiter auch im Kabel selbst bei Beschädigung des Kabels einen Kurzschluss auslösen und somit leben retten kann.

Bei Kabelbeschädigungen wie Zerschneiden, Zerquetschen, Verletzen durch Bohrer, Schraube oder Nagel, kann der Schutzleiter die Gefahr drastisch reduzieren.

Das Experiment mit dem Nagel

Ich möchte nun wissen, wie oft der Schutzleiter mich vor einem Stromschlag schützt, wenn ein Kabel durch einen Nagel verletzt wird.

Schaden durch Bohrer oder Schrauben sind in der Regel gravierender, also habe ich mich für den handelsüblichen Nagel entschieden.

Dabei möchte ich anmerken, dass es keine gute Idee ist einen Nagel einfach so in die Wand zu schlagen. Genau so wenig empfehlenswert ist es ein Loch zu bohren oder eine Schraube zu versenken, ohne Vorsicht walten zu lassen

Wo Kabel in der Wand verlegt sind, kann man schlecht erahnen. Es gibt Messgeräte, die Kabel in der Wand detektieren können, aber ein Garant ist diese Messung auf keinen Fall. 

Beim Bohren hat man die besten Chancen. Hier ist es empfehlenswert mit dem Bohrer Millimeter für Millimeter zu vorzudringen und immer wieder zu schauen, ob man etwas erwischen könnte. Auch wenn das etwas länger dauert, lohnt es sich am Ende auf jeden Fall.

Besonders in der Nähe von Schaltern, Steckdosen, Leuchten, Verteilern usw. ist Vorsicht geboten.

Für das Experiment habe ich 3 verschiedene Kabeltypen verwendet, von jedem jeweils 10 Stück.

• 2x1.5 mm²
• 3x1.5 mm²
• 5x1.5 mm²

Jedes einzelne Stück habe ich jeweils leicht versetzt und mit einem Nagel durchschlagen, damit möglichst viele verschiedene Verletzungen am Kabel entstehen. 

Versuch 1: Die alte 2x1.5 mm² Schalterleitung ohne Schutzleiter

Anhand dieser simplen Schalterleitung (Ausschaltung), die es sicherlich noch in sehr vielen Installationen gibt, möchte ich demonstrieren, wie gefährlich die Situation mit dem eingeschlagenen Nagel werden kann.

Auf der Tabelle kann man bei allen Kabeln jeweils die entstandenen Verbindungen durch den Nagel sehen (mit X gekennzeichnet).

Messergebnis:

Bei allen 10 Kabeln hat der eingeschlagene Nagel eine gefährliche Verbindung mit dem Nagel hergestellt, die Sicherung wird nicht durch einen Kurzschluss ausgelöst, der Schutzleiter fehlt. 

Bei Kabel 1 wurde "nur" der Aussenleiter L1 erwischt, das bedeutet aber trotzdem, das der Nagel nach dem Einschlagen unmittelbar unter Strom steht.

Bei Kabel 4 wurde Aussenleiter 2 erwischt, das ist in der Regel der sogenannte Lampendraht. Interessant ist in dieser Situation, dass der Nagel und evtl. der Bilderrahmen nur dann unter Strom steht, wenn das Licht in von diesem Schalter eingeschaltet wurde.

Bei den restlichen Kabeln wird eine Verbindung zwischen L1 und L2 hergestellt, in diesem Fall würde das Licht immer eingeschaltet bleiben. Hier bekommt man wenigsten einen kleinen Hinweis, das etwas nicht stimmt.

Versuch 2: Die 3x1.5 mm² Schalterleitung mit Schutzleiter

Das 3x1.5 mm² Kabel ist hier mit einem Neutralleiter (blau) zu sehen, diese Kabel gibt es aber auch mit einem Aussenleiter L2 anstelle des Neutralleiters.

Interessant ist nun, wie sich der zusätzliche Schutzleiter auf die Sicherheit auswirkt. Die Messung wurde immer durch einem Installationstester mit einer 500V Isolationsmessung ausgeführt.

Messergebnis:

Hier zeigt die Messung einen klaren Unterschied zum 2x1.5 mm² zuvor. Wird eine solche Installationsleitung verletzt, sind bei 10 Fällen nur 2 potentiell gefährlich.

Bei den Resultaten, die mit "Jein" gekennzeichnet sind, kommt es darauf an, wie die 3x1.5 mm² Leitung genutzt wird. Nimmt man die Leitung als Schalterleitung ohne Neutralleiter gibt es 2/10 gefährliche Situationen zu beklagen.

Wird die 3x1.5 mm² jedoch mit Neutralleiter betrieben, etwa als Zuleitung zu einer Steckdose, wird die Sicherung in 10/10 fällen ausgelöst, da der Neutralleiter genau wie der Schutzleiter in Verbindung mit dem Aussenleiter einen rettenden Kurschluss entstehen lässt, sofern er richtig installiert wurde.

Versuch 3: Die 5x1.5 mm² Installationsleitung

Im letzten Versuch geht es um die oft eingesetzte 5x1.5 mm² Installationsleitung mit Schutzleiter, Neutralleiter und drei Aussenleiter. 

Diese Leitung wird sowohl für Drehstrominstallationen, wie auch für viele andere Installationen verwendet, unter anderem auch für Lichtschalterinstallationen.

Messergebnis:

Vorausgesetzt, dass neben dem Schutzleiter, der Neutralleiter immer angeschlossen ist, was bei einem solchen Kabel üblich ist, entsteht in 9/10 Fällen ein rettender Kurzschluss.

Wird das Kabel als Drehstromkabel verwendet, wird in 10/10 Fällen ein rettender Kurzschluss erzeugt.

Fazit: Gute Sache, jedoch lieber mit FI-Schalter

Kabel, die mit Schutzleiter ausgestattet sind, bieten auf jeden Fall einen wesentlich besseren Schutz und somit ist der vorgeschriebene Schutzleiter auf jeden Fall sinnvoll. 

Leitungen ohne Schutzleiter findet man besonders in älteren Bauten, ein nachträgliches Auswechseln der betroffenen Kabel ist wirtschaftlich kaum sinnvoll. 

In diesem Fall sollte man zuerst eine umfassende FI-Schalter Installation durchführen lassen, fall dies nicht schon gemacht wurde. Diese Installation ist einfacher zu realisieren und bietet zudem einen erweiterten Personenschutz.  

Also immer alles zuerst mit FI schützen, man kann es nicht genug oft sagen!

Externe Links: https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzleiter

Die meisten Elektriker können von diesem Thema sicherlich ein Liedchen singen. Probleme mit Installationen in feuchten Räumen oder im Außenbereich. Die Lösung, Isolationsgel und Gel-Verbindungsmuffe.

Dabei entsteht in Verteildosen oft Kondenswasser, was wiederum eine ungewollte elektrische Verbindung entstehen lässt. Diese fehlerhafte Verbindung führt zu Ausfällen im Stromkreis.

FI löst aus, erstes Anzeichen

Zum Glück sind heute die meisten Installationen mit FI-Schalter geschützt, diese lösen auch (zurecht) bei feucht gewordenen Installationen aus.

Genervte Eigentümer solcher fehlerhaften Anlagen ärgern sich in einem solchen Fall oft über den ständig auslösenden FI-Schalter und machen auch diesen verantwortlich für das Problem.

Darum wird in manchen Fällen sogar nach einer Entfernung dieser Schutzeirichtung verlangt. Davon ist aber dringend abzuraten. Zum einen wird das Problem damit nicht behoben und zum anderen wird die Installation den wichtigsten Personenschutz verlieren.

Alte oder schlecht ausgeführte Installationen

Zugegeben, alte Anlagen ohne FI-Schalter sind auch teilweise im Stande, mit feucht gewordenen Verbindungen zu funktionieren. Aber das Problem ist nicht der schützende FI-Schalter, sondern die meist veraltete Installation dahinter.

Alte Installationen werden mit der Zeit spröde, an solchen meist kleinen Rissen kann die Feuchtigkeit eindringen.

Hier ist nach dem Wechsel auf eine Fehlerstromschutzschalter-Installation manchmal eine Anpassung nötig. Oft ist der Fehler nur an einem Ort zu finden und benötigt keine aufwendige Neuinstallation. 

Doch auch neue Installationen sind vor diesem Problem nicht geschützt. Wird die Installation bei trockenem Wetter ausgeführt, kann auch bei einer Fehlerhaften Installation keinen Fehler gemessen werden.

Dieser Zeigt sich erst bei eintreten der Feuchtigkeit, manchmal braucht es spezielle Wetterkonstellationen damit sich Kondenswasser im inneren bilden kann, was auch erst Jahre danach passieren kann. 

Als typischer Fehler kann man in dieser Situation etwa eine nicht ausreichend festgeschraubte Kabelverschraubung nennen. Hier kann die Feuchtigkeit oft mit Hilfe der Schwerkraft eindringen. Darum sollten Verschraubungen, wenn möglich immer so installiert werden, dass sie bei Feuchtigkeit abtropfen können.

Isolationsgel und Gel-Verbindungmuffen

Selbst bei dichten Installationen kann sich Kondenswasser bilden. Daher ist bei einer Installation die Feuchtigkeit ausgesetzt ist immer mit sogenanntem Isoliergel zu versiegeln.

Diese zusätzliche Maßnahme hat sich bewährt, ist kostengünstig und erfordert kaum einen nennenswerten Mehraufwand. Egal ob die Installation neu oder alt ist.

Abhilfe schafft Isolationsgel und Gel-Verbindungsmuffen

Die betroffene Stelle, die man nach der Fehlersuche ausfindig gemacht hat, wird getrocknet und anschließend mit dem Isoliergel übergossen oder umschlossen.

Die Masse verfestigt sich und versiegelt die betroffene Stelle. Danach ist die Verbindung isoliert und vor Eindringen von Feuchtigkeit geschützt.

Diese Methode wird auch bei Neuinstallationen im Außenbereich angewendet und hat sich als sehr zuverlässig herausgestellt.

Wartung und Erweiterungen

Auch nach der Versiegelung ist die Wartung und eine zukünftige Erweiterung möglich. Hier muss man darauf achten ein Produkt zu wählen, das wieder zu entfernen bzw. zu öffnen ist. Diese Masse ist weich und glibberig.

Es gibt auch Füllmassen, die nach dem Aushärten steinhart sind und sich nicht mehr öffnen lassen. Diese Variante (Foto oben) ist bei sehr hoher Beanspruchung zu empfehlen.

Bei einer Änderung muss die Verbindungsstelle entfernt und neu gemacht werden. Hier empfiehlt es sich daher genug Reservekabel vorzusehen.

Fehlersuche: Zeitpunkt, Temperatur und Wettersituation

Die Fehlersuche sollte möglichst Zeitnah geschehen, da sich die Feuchtigkeit, etwa bei Sonnenschein wieder auflösen kann und der Fehler nicht mehr ausfindig zu machen ist.

Falls sich der Fehler öfter wiederholt, ist es wichtig zu wissen bei welcher Tageszeit es geschieht und welche Wettersituation zu diesem Zeitpunkt herrscht.

Denn wenn die Fehlersuche nicht sofort durchgeführt werden kann, was oft der Fall ist, braucht es wenigstens einen Anhaltspunkt, welche Gegebenheiten zum Fehler führen.

Die Fehlersuche selbst ist relativ simpel. Da der auslösende Fehlerstromschutzalter bekannt ist, muss man zuerst über die Legende der Elektroverteilung herausfinden, welche Stromkreise über den Schalter laufen.

Nun fängt man an die einzelnen Stromkreise komplett abzutrennen und einzeln mittels einer Isolationsmessung auszumessen.

Bei einem der Stromkreise werden verdächtige Werte festgestellt, danach gilt es diese Leitung weiter zu verfolgen, bis der Fehler eingegrenzt werden kann.

Fehler sind meiner Erfahrung nach meistens in Verteildosen zu finden. Oft sind auch offensichtlich beschädigte Außenleuchten zu finden, die repariert oder ausgetauscht werden müssen.

Anwendung Isolationsgel IP68

Amazon: Magic Gel 300 IP68 Zwei-Komponenten Gel

Auf dem Markt gibt es einige Produkte, man nennt diese auch Elektrovergussmasse, Gießharz, oder eben Isoliergel. Hier muss man darauf achten, ob man ein Gel nimmt, das wieder zu öffnen ist oder ein Harz welches komplett aushärtet. Bitte nur Gussmassen verwenden, die sich für Elektroinstallationen eignen.

In meinem Beispiel verwende ich das Isoliergel von Raytech, welches sich ähnlich wie Silikon verhält, weich bleibt und wieder zu öffnen ist. Dieses Gel ist wie die meisten Gussmassen geruchsneutral, lösungsmittelfrei, umweltfreundlich und ungiftig. Für Anlagen bis 1kV und Temperaturen bis 120°C.

Auch bei der Füllmenge sollte man unbedingt darauf achten, genug einzukaufen. Die abgebildeten 250ml reichen knapp für eine Verteildose von 80x80x40mm.

Geliefert wird die Masse in zwei getrennten Flaschen (Zwei-Komponenten). 

Bevor man anfängt die Masse zu mischen, muss die Installation einwandfrei funktionieren und so vorbereitet sein, dass die Masse direkt eingefüllt werden kann.

Um das Zwei-Komponenten Gel zu vermischen, braucht man einen sauberen Behälter und ein Rührwerkzeug. 

Achtung: Der Behälter und das Werkzeug ist danach nur schwer zu reinigen, bitte nicht den Lieblingskaffeebecher dazu nehmen :).

Das Gel wird in einem Verhältnis von 1:1 in den Becher gegossen. Mischzeit soll max. 1 Minute dauern und in 1 Minute vergossen werden.

In ca. 15 Minuten bei 20°C Raumtemperatur verwandelt sich die Flüssigkeit zu der gewünschten Gel-Masse.

Entstandene Bläschen verschwinden nach einiger Zeit und die Verteildose ist nun IP68 geschützt und die Verdrahtung kann nicht mehr feucht werden.

Anwendung Gel-Verbindungsmuffe

Amazon: Raytech 84027 HAPPY JOINT 6 Kabelmuffe Inhalt: 1 Set

Eine weitere Methode die Installation vor Feuchtigkeit zu schützen ist die sogenannte Gel-Verbindungmuffe, auch Gel-Box genannt.

Dabei handelt es sich um eine zusammenklappbare Kunststoffschale, beide Seiten sind bereits mit Gel gefüllt. Raytech liefert dazu die passende Menge an Wago-Klemmen. Die Gelbox sind in verschiedenen Größen erhältlich.

Die Gel-Verbindungsmuffe kann also nur eine gewisse Menge an Klemmen aufnehmen, auch die Verdrahtung muss sauber ausgeführt sein, damit diese in die vorgesehenen Aussparungen passen.

Die Klemmen werden einfach in die Gelbox gelegt, die Drähte müssen dabei so verlegt werden, dass diese in die vorgesehenen Aussparungen passen.

Ist alles am richtigen Ort, kann die Muffe zugeklappt werden, die Masse umschließt dabei die Klemmen und alles wird somit dicht.

Die Box verschließt sich nun von selbst. Auf dem Foto kann man sehen, dass das gel bis zum Rand herausragt.

Der Verschluss Mechanismus ist etwas hakelig und öffnet sich manchmal wieder. Daher empfehle ich die Gel-Muffe mit Kabelbindern zu sichern.

Wieder öffnen der Gel-Verbindungsmuffe

Der große Vorteil dieser Variante ist die einfache Wartungsfreundlichkeit. Die Verschlusshaken lassen sich einfach mit einem Schraubendreher öffnen und die Klemmen sind wieder zu bedienen.

Schlusswort und Links zu Isolationsgel und Gel-Verbindungsmuffe 

Mit dieser einfachen Methode lassen sich Probleme mit Feuchtigkeit beispielweise bei der Außenbeleuchtung simpel und kostengünstig beheben.

Im dritten Teil dieser Infoserie rund um das Thema Handwerkzeuge der Elektroinstallation, möchte ich die sieben wichtigsten Fragen beantworten, die in der Umfrage, via E-Mail aufgetaucht sind. Hier geht's zum 2.Teil.

Frage 1: Wie finde ich gutes und preiswertes Werkzeug?

Viele von euch haben mich gefragt, wie man preiswerte und doch brauchbare Werkzeuge finden kann. Das ist eine gute Frage!

Ich nehme einmal als Beispiel eine Crimpzange für Aderendhülsen. Ich möchte mir eine solche Zange kaufen und weiss nicht, welche sich am besten für meine Bedürfnisse eignet.

In diesem Fall empfehle ich bei einem großen Onlineshop (Amazon.de oder Conrad.de) in der Suchfunktion "Crimpzange für Aderendhülsen" einzugeben.

Danach spuckt die Suchfunktion in der Regel viele Angebote aus. Bei diesen Angeboten würde ich mein Augenmerk besonders auf die Resultate richten, die den gewünschten Preis und dazu auch viele positive Bewertungen haben und mir einmal in Ruhe die Kommentare dazu durchlesen.

Die besten und die schlechtesten Kommentare würde ich einfach ignorieren und mich auf den Rest konzentrieren.

Auf diese einfache Art findet man das passende Produkt einfach und schnell. Wo man dieses Produkt schlussendlich kauft, ist jedem selbst überlassen.

Frage 2: Muss ich speziell isoliertes Werkzeug benutzen?

Hier empfehle ich immer die Wahl der sichersten Arbeitsmittel. Sofern möglich, sollten immer nur Werkzeuge erworben werden, die für die Arbeit unter Spannung geeignet sind.

Wird an einer Installation gearbeitet, kann man trotz aller Vorsicht nie ganz sicher sein, niemals ein unter Spannung stehendes Teil zu berühren. Somit hat man mit diesem Werkzeug eine zusätzliche Sicherheit.

Eine einfache Kunststoff-Isolierung ist nicht ausreichend. Selbst bei namhaften Herstellern muss man sich zuerst nach dem gewünschten Werkzeug erkundigen.

Werkzeuge, die dafür geeignet sind, haben die Aufschrift der IEC oder EN Norm mit der Bezeichnung 60900 und zusätzlich ein aufgedrucktes 1000 V Zeichen.

Zudem müssen die Werkzeuge intakt sein und sofern nötig, regelmäßig gewartet. Werkzeuge sind also vor dem Einsatz auf Schäden zu prüfen, wie z.B. eine defekte Isolation, ein gesprungenes Gehäuse und ähnliches.

Ich empfehle besonders alle Werkzeuge die "an der Front" eingesetzt werden durch ein sicheres Modell zu ersetzen. Dazu gehören:

Alle Schraubendreher, Seitenschneider, Abisolierzange, Spitzzange, Kombizange, Kabelmesser und Abmantelungsmesser.

Frage 3: Welches sind die wichtigsten Handwerkzeuge?

Das wesentliche Handwerkzeug wird in einem Koffer oder in einem speziell dafür erhältlichen Rucksack transportiert. Damit man auch auf Leitern usw. arbeiten kann, benutzt man einen Werkzeuggürtel.

Im Werkzeuggürtel bzw. in der Werkzeugtasche, befinden sich die Werkzeuge, die gerade benötigt werden.

Hier ein Beispiel von einem robusten Werkzeugkoffer, der einen ausziehbaren Teleskopgriff besitzt und auf hochwertigen Rollen bewegt wird.

Der Werkzeugtasche kann je nach Arbeit individuell ausgerüstet werden. Sie ist in verschiedenen Größen und materialen erhältlich (hier Leder).

Der Gürtel wird meistens separat verkauft. Hier sollte man sich nach einem umschauen, der angenehm zu tragen ist und sich schnell und unkompliziert öffnen lässt.

Um auf die eigentliche Frage zurückzukommen, welches die wichtigsten Handwerkzeuge sind, habe ich folgende eine Werkzeugliste erstellt. Mit dieser Auswahl ist man für die meisten Elektroarbeiten gut aufgestellt.

Kabelbearbeitung

• Der Seitenschneider
• Die Kabelschere
• Die Kombizange
• Das Kabelmesser
• Der Kabelabmantler „Jokari“
• Der Kabelabmantler „Universal“
• Die Abisolierzange „Standard“
• Die Abisolierzange für kleine Querschnitte
• Die Abisolierzange „Stripax“
• Die Anderendhülsenpresszange
• Die Crimpzange für Kabelschuhe 0.5 - 6.0mm2
• Die Crimpzange für Kabelschuhe 6 - 50mm2

Rohrbearbeitung

• Der Rohrschneider für Metall
• Der Rohrschneider für Kunststoff
• Die Biegefeder

Schraubendreher

• Der Schlitz Schraubendreher (S oder SL)
• Der Phillips Schraubendreher (PH)
• Der Kreuz Schraubendreher Pozidriv (PZ)
• Der Kreuz Schraubendreher Phillips/Schlitz (PH/S)
• Der Kreuz Schraubendreher Pozidriv/Schlitz (PZ/S)
• Der Torx Schraubendreher (T oder TX)
• Der Kurz-Schraubendreher „Stubby“
• Der Festhalteschraubendreher
• Der Magnetisierer / Entmagnetisierer

Schraubenschlüssel

• Der Innensechskantschlüssel
• Der Ring– und Gabelschlüssel
• Der Rollgabelschlüssel
• Der Steckschlüsselsatz
•  Der Passeinsatzschlüssel

Schlagwerkzeuge 

• Der Schlosserhammer
• Der Fäustel
• Der Flachmeißel
• Der Spitzmeißel
• Der Stechbeitel
• Der Körner

Mess- und Richtwerkzeuge

• Der Gliedermaßstab
• Das Maßband
• Die Wasserwaage
• Der Laser-Entfernungsmesser
•  Die Schlagschnur
• Der Linienlaser
• Der Anschlagwinkel

Sägen

• Die Metallsäge
• Die Puksäge
• Der Gehrungsschneidladen

Feilen

• Die Flachfeile
• Die Halbrundfeile
• Die Vierkantfeile
• Die Rundfeile

Arbeitssicherheit

• Die Schutzbrille
• Der Gehörschutz
• Die Schutzmaske
• Der Schutzhandschuh

Sonstige Hilfsmittel

• Die Ausklinkzange
• Die Wasserpumpenzange
• Der Schaltschrankschlüssel
• Der Druckbleistift
• Der Gipsbecher und Spachtel
• Das Beschriftungsgerät
• Der Werkzeuggürtel
• Die Taschenlampe

Messgeräte

• Duspol (Zweipoliger Spannungsprüfer)
• Multimeter mit Strommessgabel
• Berührungsloser Spannungsprüfer

Frage 4: Wie beschrifte ich Verteildosen und Schaltkästen am besten?

Elektrische Installationen sind an manchen Orten zwingend zu beschriften. Die Beschriftung muss dabei laut Vorschriften klar lesbar und dauerhaft ausgeführt sein.

Empfehlenswert ist beispielsweise das Beschriftungsgerät der Marke P-Touch. Das dazu benötigte Schriftband ist in verschiedenen Farben und Breiten erhältlich.

Beim Kauf eines solchen Gerätes sollte man darauf achten, welche Schriftband-Breite unterstützt wird. Nicht jedes Gerät ist in der Lage, jede Breite zu drucken.

Frage 5: Wie gefährlich sind Phasenprüfer?

Jeder hat wohl so ein «Ding» noch Zuhause, der Schraubenzieher mit dem integrierten Lämpchen im Schaft. Dieser Phasenprüfer gehört eindeutig nicht zu den zugelassenen Mess- und Prüfgeräten.

Warum? 

• Der Phasenprüfer benutzt den menschlichen Körper als Teil des Messstromkreises. Der Stromkreis wird also über den menschlichen Körper geschlossen. Das heißt, ob das Glimmlämpchen leuchtet oder nicht, hängt davon ab, wie gut der Bediener dieses Phasenprüfers als Leiter funktioniert.

• Ist der menschliche Körper gut isoliert oder der Finger schlecht leitend, vielleicht durch eine Narbe oder einfach trockene Haut, kann es schnell zu einer Fehlmessung kommen. 

• Ebenfalls ist es z.B. durch Induktion möglich, ein Glimmen der Lampe zu erreichen, ob wohl keine gefährliche Spannung anliegt.

• Bei Tageslicht oder sonstiger heller Beleuchtung ist die schwach leuchtende Glimmlampe des Phasenprüfers unter Umständen nicht deutlich genug zu erkennen. Abhilfe würde eine akustische Meldung schaffen, welche aber nicht vorhanden ist.

Der einzige Spannungsprüfer, mit dem man sicher die Spannungsfreiheit feststellt, ist der sogenannte zweipolige Spannungsprüfer (auch Duspol genannt).

Frage 6: Quetschverbinder, was bedeuten die Farben und wofür sind all die Formen?

Die sogenannten Quetschverbinder setzt man bei Litzendrähten ein, um Verbindungen mit verschiedenen elektrischen Anschlüssen herzustellen. Die Litze ist ein flexibler Draht, der aus vielen Einzeldrähten besteht und daher nicht geeignet für den direkten Anschluss ist.

Die Gabelform wird beispielsweise für Anschlüsse bei Schraubklemmen mit durchgehenden Schrauben verwendet, die Ringform eignet sich für Schaubklemmen mit entfernbaren Schrauben.

Die sogenannten Flachstecker gibt es als Buchse (weiblich) und Stecker (männlich), oft findet man diese Art der Kabelverbindung auch beim Schutzleiteranschluss, bei dem meistens der Stecker auf das zu erdende Bauteil aufgelötet ist.

Die Hülsen eignen sich, um Kabel zu verlängern oder zusammen zu klemmen. 

Die drei Farben bezeichnen verschiedene Drahtquerschnitte, die kompatibel zum Quetschverbinder sind.

Frage 7: Welche Werkzeugmarken sind von der Qualität und Langlebigkeit empfehlenswert?

Was Zangen, Abisolier- und Abmantelungswerkzeuge aller Art betrifft, bin ich von Knipex was die Qualität und Langlebigkeit betrifft, sehr überzeugt. Die Werkzeuge von dieser Marke halten eine Ewigkeit und machen so gut wie nie Probleme.

Schraubendreher der Marke PB Swiss Tools sind ebenfalls sehr langlebig, kompakt und dazu optisch am besten voneinander zu unterscheiden.

Auf dem Bild sieht man, das jeder Schraubendreher-Typ eine andere Farbe am Griff besitzt, was sehr praktisch ist.

Schlusswort

Ich hoffe ich konnte mit diesen Informationen dem einen oder anderen weiterhelfen, oder gar dazu verhelfen, das Interesse an diesem Thema zu wecken :-). 

Für mich bedeutet Werkzeug zu besitzen und das nötige Wissen dazu zu haben, ein Stück weit Unabhängigkeit.

Zu wissen, dass man jederzeit etwas selbst werkeln, installieren oder reparieren kann ist ein gutes Gefühl.

Herzlich willkommen zum zweiten Teil der Infoserie, die sich dem Thema Handwerkzeuge der Elektroinstallation widmet.

Ich möchte mich noch einmal Allen für die Kommentare und Fragen im ersten Teil bedanken ;-).

Wie du dich vielleicht in Teil 1 erinnern kannst, geht es grundsätzlich um das folgende Thema:

Wie kann ich vom Wissen über das passende Werkzeug profitieren?

Es geht also schlicht und einfach Darum, das ideale Werkzeug zu kennen, welches man gerade einsetzen muss, um das bestmögliche Resultat zu erreichen. Dieses Wissen kann in vielen Situationen sehr hilfreich sein.

In diesem Beitrag geht es um die Abisolierzange "Stripax", 11 Funktionen dieser automatischen Abisolierzange möchte ich jetzt genauer erklären, viel Spaß :)!

Die Abisolierzange Stripax ist eine große Hilfe bei Verdrahtungsarbeiten aller Art. Die Bedienung macht Spaß und erleichtert die Arbeit sehr.

Doch was unterscheidet diese Zange im Vergleich zu den anderen? Schlicht und einfach gesagt, wird der Abisoliervorgang automatisch ausgeführt, man muss nur die Griffe zusammendrücken. 

Sie passt sich automatisch dem Drahtquerschnitt an. Das Abisolieren geht bei verschiedenen Querschnitten fehlerlos und schnell von der Hand.

Dabei beherbergt die „Stripax“ mehr Funktionen als man denkt. Diese 11 Funktionen möchte ich nun Schritt für Schritt erklären, um Fehler bei der Bedienung auszuschließen.

Diese Zange ist für Leiter mit einem Querschnitt von 0,08 – 10mm2 geeignet. Für größere Querschnitte benötigt man das größere Model des Herstellers Weidmüller.

Abisolieren

Zum Abisolieren wird der Draht einfach mittig eingelegt, durch anschließendes Zusammendrücken der Griffe wird der Draht fertig abisoliert. 

Bei diesem Vorgang muss man darauf achten, die Griffe komplett bis zum Anschlag zusammenzudrücken, damit die Mechanik den eingeleiteten Vorgang beenden kann.

Teilabisolieren

Das Teilabisolieren der Abisolierzange Stripax ist ein unvollständiger Abisoliervorgang bei dem die abgetrennte Isolierung noch am Draht hängen bleibt. 

Diese Art des Abisolierens ist etwa dann nötig, wenn die vorbereiteten Drähte vor der Weiterverarbeitung zwischengelagert werden. 

Das teilabisolierte Stück der Drahtisolation haltet die feinen Litzendrähte zusammen. Während der Lagerung können sie somit nicht umknicken.

Umgeknickte Litzen können nicht mehr fachgerecht und wirtschaftlich weiterverarbeitet werden. Bei der folgenden Weiterverarbeitung wird das Isolationsstück einfach von Hand entfernt.

Einstellungen für Abisolieren oder Teilabisolieren

Bei der Stripax Zange sind drei Einstellungen mit diesem orangen Hebel möglich. Das erste Bild zeigt die normale Einstellung, hier wird der Draht komplett von der Isolation befreit.

Die zweite Einstellung ermöglicht das Teilabisolieren. Die abgetrennte Isolation wird 5mm von der Drahtisolation weggeschoben.

Die dritte Einstellung ermöglicht das Teilabisolieren mit einem Abstand von 2mm. Wenn man die Mechanik dahinter anschaut, wird mit diesem orangen Hebel einfach der Abisoliervorgang begrenzt.

Schnitttiefeneinstellung

Dieser Schieber dient zur Feineinstellung der Schnitttiefe bei unterschiedlichen Draht-Isolationsdicken.

Wenn man nach dem Abisoliervorgang merkt, dass die Isolation zu wenig oder zu viel geschnitten wird, kann man mit dieser Einstellungsmöglichkeit etwas nachhelfen.

Die Zeit für eine Feinjustierung sollte man sich in jedem Fall nehmen, bevor man sich in die Arbeit stürzt.

Ist das Messer nämlich optimal eingestellt, wird auch der Kraftaufwand wesentlich reduziert, was sich bei vielen Abisoliervorgängen bemerkbar machen wird. 

Minus = weniger Schnitttiefe

Plus = tieferer Schnitt

Die Konsistenz der Drahtisolation unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Auch die vielen verschiedenen Isolationstypen machen zum Teil einen großen Unterschied bei der Bearbeitung.

Leiteranschlag

Mit diesem Schieber kann man an der Abisolierzange genau einstellen, wie viel Isolation vom Draht entfernt werden soll (Länge). 

Unter diesem Schieber ist eine Millimeterskala zu sehen, an der man sich orientieren kann.

Durch Zusammendrücken der Seiten, kann der sogenannte Leiteranschlag verstellt werden. Lässt man die Seiten los, rastet dieser wieder ein. 

Somit ist es möglich, die genau benötigte Länge der Isolation abzuisolieren, was eine Verschwendung von Material verhindert.

Als Beispiel kann man hier sicherlich die Weiterverarbeitung mit Aderendhülsen nennen. 

Ist der Leiteranschlag richtig eingestellt, kann exakt auf die Länge der Hülse abisoliert werden und es entsteht weder überschüssiges Material noch zusätzliche Arbeit, um dieses wieder zu entfernen.

Griffschalen anpassen

Arbeitet man oft mit der Abisolierzange, kann es gerne mal zu schmerzhaften Druckstellen an der Hand kommen. 

Hier ist es von Vorteil, wenn das Werkzeug auf die eigene individuelle Handgröße eingestellt werden kann.

Bei diesem Modell ist das tatsächlich möglich. Die Griffschale ist abnehmbar, und bietet somit zumindest eine kleine Anpassungsmöglichkeit, die sich aber bei längerer Verwendung sehr positiv auswirken kann.

Drahtschneider

Durch den integrierten Drahtschneider ist es nicht nötig das Werkzeug zum Schneiden von Drähten zu wechseln.

Der Schneidevorgang wird beim Zusammendrücken der Griffe, also beim Abisoliervorgang aktiviert.

Hier muss man jedoch aufpassen, wenn man mit dieser Schneide nahe an großen Drahtbündeln arbeiten muss. In diesem Fall kann ein Draht ungewollt beschädigt oder geschnitten werden. 

Aber auch hier hat der Hersteller eine Lösung parat. Der Schneidschutz lässt sich einfach ausklappen und verhindert das versehentliche Verletzen von Drähten.

Kennzeichnung

Hat man beispielsweise mehrere solcher Abisolierzangen im Einsatz und jede ist auf eine andere Drahtdicke eingestellt, besteht die Möglichkeit eine individuelle Kennzeichnung anzufertigen. 

Die Kennzeichnung ist steckbar und kann somit jederzeit ausgewechselt werden.

Und schon bist du bestens auf die Bedienung einer solchen Abisolierzange vorbereitet. Übrigens sind die Funktionen bei allen Zangen dieser Art ziemlich identisch. Das ist also kein Problem, falls du eine Abisolierzange einer anderen Marke bedienen möchtest.

In diesem Beitrag möchte ich 5 hilfreiche Tipps zum Thema Handwerkzeuge in der Elektroinstallation weitergeben.

Im Wesentlichen geht es aber darum zu verstehen, wie hilfreich es sein kann, sich mit dieser Materie auszukennen. 

Denn um eine Arbeit gut ausführen zu können, ist es wichtig, die idealen Werkzeuge zur Hand zu haben. Dabei geht es nicht darum die teuersten zu haben, sondern solche, die optimal für den Job geeignet sind.

Es ist durchaus möglich, Arbeiten mit unpassendem oder schlechtem Werkzeug auszuführen, kein Thema. Man kann auch eine Suppe mit einer Gabel essen, es dauert einfach etwas länger und ist sehr unpraktisch, aber es ist möglich :).

Wie kannst du vom Wissen über das passende Werkzeug profitieren?

1. Seitenschneider oder Kabelschere

(Links Seitenschneider, rechts Kabelschere).

Auf diesem Foto kann man gut erkennen, wie sich Seitenschneider und Kabelschere beim Schneidresultat unterscheiden. Der Vorteil der Kabelschere ist hier klar zu sehen.

Ohne Frage, der Seitenschneider hat seine Daseinsberechtigung und ich benutze ihn wesentlich häufiger als die Kabelschere.

Aber wenn es darum geht, "weiche" Kabel für den Anschluss vorzubereiten, kann ich die Schere wirklich wärmstens empfehlen.

Der Seitenschneider presst die stumpfen Schneiden aufeinander und zerquetscht den Draht eher als ihn zu schneiden.

Bei der Kabelschere funktioniert die Schneide wie bei einer normalen Schere. Die Schneiden sind scharfkantig und führen aneinander vorbei. So wird ein sauberer und gerader Schnitt ermöglicht.

Diese "kleine" Kabelschere ist besonders bei Kabeln mit Litzen zu empfehlen. Hier muss weniger nachgearbeitet werden, wenn das Kabel anschließend für den Anschluss vorbereitet wird.

2. Isoliertes Kabelmesser gegen normales Messer

Viele benutzen heute noch gerne ihr "Oldschool" Taschenmesser zum abmanteln oder abisolieren von Kabeln respektiv Drähten.

Im Sinne der Sicherheit sollte man sich aber dazu entscheiden, ein Kabelmesser zu besorgen. Warum?

Das Foto (oben links) zeigt wie es in einer Elektroverteilung aussehen könnte. Gehäuseteile, Neutralleiter und die Außenleiter sind immer sehr nah beieinander.

Oft muss man an einer aktiven Verteilung Kabel anschließen. Dazu muss natürlich das Kabel bei offener Abdeckung abgemantelt werden.

Fällt das Taschenmesser, das komplett aus Metall besteht, in dieser Situation in eine solche Verteilung, die unter Spannung steht, kann ein massiver Kurzschluss ausgelöst werden. 

Die Folgen können von hohen Kosten wegen Stromausfall und Reparaturen bis hin zu schweren Verletzungen an Personen reichen.

Auf dem Foto (oben rechts) ist ein Kabelmesser zu sehen, welches eine VDE (IEC 60900) geprüfte Isolation am Griff besitzt.

Diese Isolation schütz zum einen den Bediener vor einem Stromschlag, auch wenn die Klinge ein spannungsführendes Teil berühren würde.

Zum anderen schützt die großflächige Isolierung wesentlich besser vor Kurzschlüssen als das Klapptaschenmesser.

3. 4-Kant Pressung oder 6-Kant Pressung

Litzendrähte müssen für manche Anschlüsse mit einer Aderendhülse versehen werden. Damit diese Hülse auch fest mit dem Draht verbunden wird, braucht es eine Aderendhülsenpresszange, um die Hülse auf den Draht zu pressen.

Auch hier hat es inzwischen Neuerungen gegeben, die man unbedingt kennen sollte. Neben der alteingesessenen Variante der 4-Kant Presszange, gibt es seit einiger Zeit auch ein Model, das in der Lage ist, 6-kantig zu pressen. Was bedeutet das?

4-Kant Pressung

Zu sehen ist eine aufgepresste Aderendhülse auf einem 6mm² Draht. Deutlich erkennbar sind hier die vier Kanten.

Das Problem ist, das diese Pressung einen Anschluss in einer runden Klemme (beispielsweise die in einem CEE Stecker) sehr schwierig macht, besonders wenn man größere Querschnitte verwenden möchte.

6-Kant Pressung

Bei der neuen sechskantigen Pressung, was schon einer runden Form sehr nahekommt, ist der Anschluss bei gleichbleibendem Querschnitt kein Problem mehr.

Mit einer solchen Presszange kann man sich somit, ich spreche aus eigener Erfahrung, viel Frust und Ärger ersparen.

4. Normaler Schraubendreher gegen Elektriker-Schraubendreher

Die Schaufeldicke

Wer schonmal eine Lüsterklemme mit einem gewöhnlichen Schraubendreher versucht hat festzuschrauben, hat sicherlich bemerkt, dass keiner dieser normalen Schlitzschraubendreher so sichtig passt. Hier der Vergleich zwischen zwei Schlitzschraubendreher derselben Größe.

Auf diesem Bild (oben) ist ein herkömmlicher Schraubendreher Kopf mit 4mm Schaufelbreite in einer ausgebauten Lüsterklemmenschraube zu sehen. Man erkennt, dass die Spitze viel zu dünn ist und die Schlitzschraube nur zur Hälfte ausgefüllt wird. Das führt zum Abrutschen und Beschädigen der Schraube.

Der isolierte Elektriker-Schraubendreher (oben) mit derselben Schaufelbreite passt hier viel besser. Die Kraftübertragung ist optimal und ein Abrutschen ist unwahrscheinlich.

Die sogenannte Schaufeldicke ist etwas massiver und passt wesentlich besser zu Schrauben, die in der Elektroinstallation vorkommen.

5. Die zeitsparende Ausklinkzange

Die Ausklinkzange oder auch Ausstanzzange ist ein Werkzeug, welches vorwiegend bei Installationen aus Kunststoff zum Einsatz kommt. 

Sei es bei Kabelkanälen oder diversen Abdeckungen, diese Zange ist in der Lage, mit einem Handgriff genau die passende Aussparung auszuklinken.

Erhältlich ist diese Zange in den verschiedensten Formen, je nach dem was man ausstanzen möchte.

Das Ausstanzen von Installationsmaterial geschieht in wenigen Sekunden und das Ergebnis kann sich sehen lassen.

Falls die Aussparung zu klein geraten ist, kann sie jederzeit präzise nachgearbeitet werden. Ohne diese Zange ist bei solchen runden Aussparungen, Bohren, sägen und feilen angesagt.

Wie kannst du also vom Wissen über das passende Werkzeug profitieren?

Schlusswort

Sinn und Zweck dieses ersten Teils der Infoserie war, zu zeigen welch Potential in solchen Tipps steckt. 

Und das waren erst fünf Stück. Davon gibt es noch eine ganze Menge ;-).

In diesem Beitrag geht es um die Grundlagen zum Thema Strom und Stromdichte im 230/400V Netz und der Auswahl des Leiterquerschnitts im Zusammenhang mit der Stromdichte

Der Strom (Ampere)

Beispiel: 16 Ampere oder 16A 

Strom wird in Ampere (Formelzeichen I) angegeben und bezeichnet die Elektronen, genauer die Menge der Elektronen, die in einer gewissen Zeit durch einen Leiter fließen.

Bei einer Spannung von 230V wird eine Stromstärke ab 5mA bereits gefährlich für den Menschen!

Anders als bei der Spannung, ändert sich die Stromstärke je nach Energieverbrauch von einem Verbraucher. Leistung setzt sich aus Spannung und Strom zusammen und wenn sich beim Beispiel unserer Steckdose die Spannung nicht verändert, muss dies über die Stromstärke geschehen. 

Beispiel:

• eine 40 Watt Glühbirne genehmigt sich 0.17A bei 230V

• ein 3400 Watt Geschirrspüler nimmt sich 14,78A bei 230V 

Hier fällt nun auf, obwohl beide dieser Geräte mit 230V arbeiten, weisen diese einen markanten Unterschied bei der Stromstärke und der daraus resultierenden Leistung auf.

Man kann sich jetzt vorstellen, dass diese Geräte nicht mit demselben Leitungsquerschnitt betrieben werden sollten, aber warum?

Die Stromdichte 

Die Wahl des Leiterquerschnittes hängt nicht von der Spannung ab, sondern von der Stromstärke. 

Wenn ich einen Hausanschluss mit 40A bei 230V realisiere oder einen Soundverstärker im Auto einsetze, welcher sich ebenfalls 40A bei 12V genehmigt, spielt der Querschnitt des Leiters keine Rolle, weil er in der Regel gleichbleibt, obwohl hier große Unterschiede bei der Leistung vorhanden sind:

• Hausanschluss: 40A x 230V = 9200 Watt 

• Soundverstärker: 40A x 12V = 480 Watt 

Elektronen im elektrischen Leiter erzeugen Reibung, je grösser der Leiter ist, je mehr Platz haben die Elektronen und je weniger Reibung entsteht.

Wird der Leiter kleiner, müssen die Elektronen schneller «fließen», um in derselben Zeit ans Ziel zu kommen.

Hier ist ein Stromkreis mit drei verschiedenen Querschnitten zu sehen.

• Schnell, wenig Reibung: Im ersten Abschnitt fließen die Elektronen schnell. Weil sie viel Platz im Leiter haben, entsteht auch nur wenig Reibung. 

• Langsam, kaum Reibung: Im mittleren Abschnitt weist der Leiter einen noch größeren Querschnitt auf, hier können die Elektronen langsam fließen, es ist mehr als genug Platz vorhanden. Hier entsteht kaum Reibung. 

• Sehr schnell, viel Reibung: Im dritten Abschnitt müssen sich die Elektronen durch einen sehr dünnen Draht einer Glühbirne zwängen, wodurch sie sich sehr schnell bewegen, was viel Reibung erzeugt. Der Draht fängt nun an zu glühen. 

Dazu geschieht noch etwas Interessantes. Durch die Erzeugung von Wärme und Licht in der Glühbirne, wird die Energie der Elektronen abgegeben bzw. umgewandelt. Die Glühbirne ist also ein Verbraucher und wandelt elektrische Energie in Wärme und Licht um.

Der Wolframdraht hat im Gegensatz zu Kupfer einen viel höheren Schmelzpunkt (3422°C) und ist zusätzlich durch ein Vacuum oder ein Schutzgas geschützt, damit dieser nicht schmilzt.

Leiterquerschnitt nach Stromstärke bemessen

Die Kernaussage der Stromdichte ist, dass ein elektrischer Leiter einen der Stromstärke entsprechenden Querschnitt aufweisen muss, um sich nicht ungewollt zu erwärmen oder gar zu verglühen. 

Anders als bei der Glühbirne, bei der das Glühen in einer sicheren Umgebung gewollt ist, kann es sein, dass in einer Elektroinstallation schwere Schäden oder Brände entstehen.

Dem Verbraucher ist es egal, wie dick oder dünn der Leiter ist, er nimmt sich die benötigte Stromstärke.

Aufgabe des Elektrikers ist es, einen ausreichenden Querschnitt der Leiter zu wählen, damit keine Schäden entstehen.

Mit der folgenden Liste kann man sich etwa ein Bild machen, welcher Querschnitt bei welcher maximalen Stromstärke verwendet werden könnte. Im Zweifelsfall wird empfohlen, den Querschnitt um eine Stufe zu erhöhen.

Die Wahl des Leiterquerschnitts unterliegt vielen Normen und Vorschriften, die Abklärung erfordert. Zu beachten sind unter anderem folgende Faktoren:

• Maximale Stromstärke

• Leitungslänge

• Verlegeart (in Rohren, einzelne Drähte, mehradrig usw.)

Universalnetzteil und Strom 

Abschließend zum Thema Strom, möchte ich noch kurz auf das Thema des universellen Netzteils im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch kommen.

Bevor man sich zu einem Kauf eines Netzteils entscheidet, ist es wichtig zu wissen, was dieses Gerät maximal leisten kann.

Mal angenommen, das Netzteil meiner externen Festplatte hat plötzlich einen Defekt.

Da es dringend ist, greife ich zu meinem Universellen Netzteil, mit welchem ich das Defekte ersetzen will. Einer der mitgelieferten Stecker passt, und es kann losgehen.

Ich stelle zuerst die korrekte Spannung ein und stecke den Stecker in die Festplatte. Aber leider tut sich nichts, warum?

Jedes Netzteil hat eine gewisse Leistung (Watt) resultierend aus Spannung mal Strom.

Schaue ich nun auf das Leistungsschild der beiden Netzteile, merke ich, dass mein Universal-Netzteil nur 0.6A bei 12V (7.2Watt) liefert und mein Festplatten-Netzteil einen Strom von 1.6A bei 12V (18Watt) erwartet. 

Das Ersatz-Netzteil liefert also nicht genug Strom, um meine Festplatte zu betreiben. Auch USB-Netzgeräte mit identischer Spannung sind mit verschiedenen Stromstärken erhältlich. 

Die Leistungsangaben auf den Netzteilen sind unter «Output» oder «Sec» zu entnehmen.

Nächster verwandter Beitrag: noch nicht veröffentlicht

Externe Links: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Strom

In diesem Beitrag findest du die Grundlagen für elektrische Spannung im Zusammenhang mit der Hauselektrik und Elektroinstallation.

Die elektrische Spannung wird in Volt (Formelzeichen U) angegeben und definiert sozusagen den Druck oder die Kraft, mit dem die Elektronen durch den Leiter befördert werden.

Elektrische Spannung ist ab einem Wert von 50V Wechselspannung lebensbedrohlich! 

Spannung sagt nichts über die Leistung aus

Spannung allein gibt keinerlei Auskunft darüber, wie viel Leistung eine Stromquelle liefert. Beispielsweise kann ein sogenanntes Piezofeuerzeug eine Spannung von bis zu 15’000V erbringen, um einen Funken zu erzeugen, der das Gas entzündet.

Doch da die Stromstärke sehr gering ist, ist auch die Leistung, welche sich aus der Summe von Spannung mal Strom ergibt, sehr klein.

Unser Stromnetz, an das wir alle unsere Geräte anschließen, liefert eine Spannung von 230 Volt. Zusätzlich gibt es noch 400 Volt.

Im Gegensatz zur Stromstärke, ändert sich die Spannung im Niederspannungsnetz nicht. 

Aus der Steckdose in deiner Wohnung kommt immer 230 Volt heraus und bleibt 230 Volt. Es ist möglich, dass kleinere Schwankungen von 1-5 Volt auftreten, aber im Großen und Ganzen bleibt dieser Wert konstant. 

Jedes Gerät ist auf eine gewisse elektrische Spannung ausgelegt. Gibt man diesem Gerät eine zu tiefe oder zu hohe Spannung, funktioniert es nicht oder wird sogar zerstört.

Passieren kann das eigentlich nicht, da der Netzbetreiber niemals die Spannung an deiner Steckdose verändert. Blitzeinschläge wiederum können ein Grund für eine sogenannte Überspannung und damit zusammenhängende Schäden sein.

Universalnetzteil und verschiedene Spannungen

Zu diesem Thema kommt mir das sogenannte Universalnetzteil in den Sinn. Dieses produziert zwar Gleichspannung, aber es geht ums Prinzip. 

Mitgeliefert sind diverse Stecker für alle möglichen Anschlüsse. Die Ausgangsspannung kann mit dem gelben Drehregler eingestellt werden.

Sinn und Zweck dieser Spannungsquelle ist es, verlorene, oder nicht auffindbare Netzteile mit diesem universell einsetzbaren Gerät zu ersetzen.

Wenn jedoch eine zu hohe Spannung eingestellt wird, kann das angeschlossene Gerät höchstwahrscheinlich zerstört werden.

Ist die Spannung zu niedrig eingestellt funktioniert es nicht.

Elektrogeräte sind nicht dafür ausgelegt, mit unterschiedlichen Spannungen betrieben zu werden. Dasselbe ist auch bei der Wechselspannung der Fall.

Merke: Die Spannung in unserem Energieversorgungsnetz bleibt immer konstant.

Wo kommen höhere Spannungen vor?

Höhere Spannungen als 230/400V gibt es beispielsweise in der Industrie, beim Bahnbetrieb und vor allem beim Transport von elektrischer Energie. 

Dabei wird die Spannung nach der Stromerzeugung hochtransformiert, um einen verlustarmen Transport zu erreichen.

Hier sind Spannungen von 110, 220 oder gar 380 Kilovolt (380'000 Volt) möglich. Aber auch die höheren Spannungen bleiben in der Regel konstant.

Nächster verwandter Beitrag: Strom (Ampere) und Stromdichte

Ich möchte zwar hauptsächlich auf das Thema Wechselspannung eingehen, aber ich denke eine kurze Erklärung zum Thema Gleichspannung gehört hier auch dazu.

Die Spannung ist im Vergleich zur Wechselspannung immer positiv. Darum fließen auch alle Elektronen in eine Richtung. 

Als Spannungserzeuger kann man beispielsweise eine handelsübliche Batterie nehmen, die 1.5V Spannung liefert.

Im Gegensatz zur Wechselspannung, kann diese Art der Spannung nicht transformiert werden. 

Da das Transformieren einen verlustarmen Transport von elektrischer Energie ermöglicht, hat sich die Gleichspannung zu Anfangszeiten nicht zur Energieversorgung über weite Strecken durchgesetzt.

Nichtsdestotrotz werden viele Geräte die wir täglich benutzen mit dieser Spannung betrieben. Um die Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln, benötigt man sogenannte Netzteile.

Dabei wird die Wechselspannung in einem Netzteil auf eine kleine Spannung transformiert und mit einem sogenannten Gleichrichter umgewandelt.

Nächster verwandter Beitrag: Elektrische Spannung Grundlagen

Externe Links: Wikipedia

Anders als bei meinem ersten Versuch, ein Leiter durch das Magnetfeld hin und her zu bewegen, wird die Wechselspannung, die unser Netz speist durch eine rotierende Bewegung erzeugt.

Wechselspannung im Generator durch Drehbewegung

Man spricht hier von einem Generator. Im Prinzip funktioniert dieser auf dieselbe Art und Weise wie hier gezeigt, jedoch sind alle Komponenten so gebaut und angeordnet, dass eine optimale Spannungserzeugung möglich gemacht wird.

Durch die rotierende Bewegung im Generator werden die Elektronen der Stromquelle rasch hin und her gejagt.

Die freien Elektronen fließen also in einem Wechselstromkreis niemals nur in eine Richtung, sondern sie schwingen hin und her. 

In unserer elektrischen Energieversorgung wechselt die Spannung in einer Sekunde 50mal hin und her. Man spricht hier von 50 Hertz (Hz).

Diese Zeichnung zeigt die Drehbewegung vom Wechselstromgenerator in einem Magnetfeld. 

Anders als bei meinem Versuch, bei dem ich die Spule hin und her bewegt habe, dreht sich nun die Leiterspule im Magnetfeld.

Das ist schlicht und einfach viel effizienter und kann beispielsweise von einem Windrad direkt übernommen werden.

Die Sinuskurve

Anhand der braun eingefärbten Kurve (Sinuskurve) ist zu sehen, wie sich die Spannung dazu verhält

Damit die in unserem Netz üblichen 230V Spannung erzeugt werden kann, wird an der positiven Halbwelle maximal 325V erzeugt, danach sinkt die Spannung wieder ab und erreicht den sogenannten Nullpunkt (0V). In diesem Moment wird 0V gemessen. 

Theoretisch kann man in diesem Moment die Leitung anfassen, ohne einen Stromschlag zu erleiden.

Weiter geht es in die negative Halbwelle und es wird eine negative Spannung von maximal -325V erreicht. 

Dieser Vorgang geschieht 50mal in der Sekunde, also mit 50 Herz.

Misst man nun die Spannung am Generator, wird eine Spannung von 230V angezeigt. Das ist sozusagen der Effektivwert also die Spannung, die effektiv erreicht wird.

Bewegung der Elektronen im Leiter

Bei der Wechselspannung bewegen sich die Elektronen also immer hin und her und niemals eine weite Strecke in eine Richtung. Verwirrend, oder?

Hier hilft es, sich einfach eine Rohrleitung vorzustellen. Diese Leitung ist komplett gefüllt mit Kügelchen, die Elektronen darstellen.

Egal wie lange die Leitung nun ist, stopft man weitere Kügelchen in diese Leitung, fallen auf der anderen Seite dieselbe Menge der Kügelchen wieder heraus. Also dieser «Impuls» wird sofort weitergegeben und das über weite Strecken.

Also das Hin- und Her-Schwingen der Elektronen wird vom Generator her über weite Strecken weitergegeben, bis zu dir nach Hause. Beim Verbraucher kann diese Schwingung nun in eine andere Energieform umgewandelt werden. Wie beispielsweise Wärme.

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