Worum es geht: Form der inneren Unterteilung einfach erklärt
Schaltgerätekombinationen, im Alltag meist Schaltschränke, Verteiler oder Schaltanlagen genannt, sehen von außen oft gleich aus. Im Inneren können sie jedoch sehr unterschiedlich aufgebaut sein. Das entscheidende Unterscheidungsmerkmal ist dabei die Form der inneren Unterteilung. Sie beschreibt, wie stark die einzelnen Bereiche im Inneren durch Wände und Barrieren voneinander getrennt sind.
Die Form der inneren Unterteilung wird dabei in vier Stufen eingeteilt, die von Form 1 bis Form 4 reichen. Sie bestimmt unter anderem, wie sicher an einem Teil der Anlage gearbeitet werden kann, während andere Teile weiterhin unter Spannung stehen. Dieser Beitrag erklärt das Thema deshalb bewusst einfach und ohne elektrotechnisches Vorwissen.
Was ist eine Schaltgerätekombination?
Eine Schaltgerätekombination ist ein Gehäuse, in dem mehrere elektrische Geräte zusammengefasst sind. Dazu gehören beispielsweise Schalter, Sicherungen, Leitungsschutzschalter und Steuerungen. Ihre Aufgabe besteht darin, elektrische Energie zu verteilen, zu schalten, zu schützen und zu steuern.
Bekannte Beispiele sind der Stromverteiler im Keller eines Hauses oder ein großer Steuerungsschrank in einer Industriehalle. Je größer und wichtiger eine Anlage ist, desto bedeutender wird deshalb die Frage nach der passenden Form der inneren Unterteilung.
Die drei wichtigen Bereiche im Inneren
Um die Form der inneren Unterteilung zu verstehen, hilft ein Vergleich mit einem Gebäude. In einer Schaltgerätekombination gibt es nämlich drei Bereiche, die man sich wie unterschiedliche Räume vorstellen kann.
- Sammelschienen. Das sind die zentralen Stromschienen, die die Energie im Schrank verteilen. Man kann sie sich wie die Hauptversorgungsleitung eines Gebäudes vorstellen, von der alle weiteren Bereiche abzweigen.
- Funktionseinheiten. Das sind die einzelnen Baugruppen mit einer bestimmten Aufgabe, zum Beispiel die Absicherung und Steuerung eines einzelnen Stromkreises. Sie entsprechen den einzelnen Räumen eines Gebäudes mit jeweils eigener Funktion.
- Anschlussklemmen. Hier werden die Kabel angeschlossen, die von außen in den Schrank führen. Sie sind vergleichbar mit den Anschlusspunkten, an denen ein Gebäude mit der Außenwelt verbunden ist.
Die Form der inneren Unterteilung beschreibt genau, wie viele Wände zwischen diesen drei Bereichen eingezogen sind.
Warum ist die Form der inneren Unterteilung wichtig?
Die innere Unterteilung trennt die genannten Bereiche durch Barrieren oder Trennwände voneinander. Je mehr getrennt wird, desto besser sind die Bereiche gegeneinander geschützt.
Mit der Unterteilung werden dabei vor allem zwei Schutzziele verfolgt:
- Schutz vor Berührung. Beim Arbeiten an einem Bereich soll niemand versehentlich die spannungsführenden Teile einer benachbarten Funktionseinheit berühren können.
- Schutz vor festen Fremdkörpern. Ein loses Teil wie eine Schraube oder ein Werkzeug soll nicht ohne Weiteres von einem Bereich in einen benachbarten Bereich gelangen.
Aus diesen Schutzzielen ergeben sich in der Praxis außerdem zwei wichtige Vorteile:
- Arbeiten im laufenden Betrieb. Je stärker eine Anlage unterteilt ist, desto eher kann an einem einzelnen Teil gearbeitet oder dieser erweitert werden, während der Rest sicher in Betrieb bleibt. Dadurch steigt die Verfügbarkeit der Anlage.
- Begrenzung von Fehlern. Trennwände können dazu beitragen, die Auswirkungen eines Fehlers, etwa eines Störlichtbogens, auf einen einzelnen Bereich zu begrenzen.
Die vier Formen der inneren Unterteilung im Detail
Form 1: Keine innere Unterteilung
Bei Form 1 gibt es keine Trennung im Inneren. Sammelschienen, Funktionseinheiten und Anschlussklemmen befinden sich gemeinsam in einem einzigen Raum. Im Bild des Gebäudes entspricht das einem großen Raum ganz ohne Innenwände.
Typisch ist diese niedrigste Form der inneren Unterteilung für kleine und einfache Anlagen, bei denen es nicht darauf ankommt, einzelne Teile im laufenden Betrieb zu warten.
Vorteile:
- geringste Kosten
- kleinster Platzbedarf
- einfachster und übersichtlicher Aufbau
Nachteile:
- für Arbeiten muss in der Regel die gesamte Anlage abgeschaltet werden
- höheres Risiko, spannungsführende Teile zu berühren
- ein Fehler oder Lichtbogen kann sich leicht auf die ganze Anlage ausbreiten
Form 2: Trennung der Sammelschienen von den Funktionseinheiten
Bei Form 2 werden die Sammelschienen von den Funktionseinheiten getrennt. Die zentrale Stromverteilung ist damit von den einzelnen Baugruppen abgeschirmt. Die Funktionseinheiten selbst sind untereinander jedoch noch nicht getrennt.
Innerhalb dieser Form der inneren Unterteilung wird zusätzlich zwischen zwei Unterformen unterschieden:
- Form 2a: Die Anschlussklemmen sind nicht von den Sammelschienen getrennt.
- Form 2b: Die Anschlussklemmen sind von den Sammelschienen getrennt.
Vorteile:
- die wichtige zentrale Stromverteilung ist geschützt
- geringeres Risiko, dass Arbeiten an einer Baugruppe bis zu den Sammelschienen reichen
Nachteile:
- die einzelnen Funktionseinheiten sind noch nicht voneinander getrennt
- bei Arbeiten an einer Einheit können benachbarte Einheiten weiterhin zugänglich sein
Form 3: Trennung der Sammelschienen und der Funktionseinheiten untereinander
Bei Form 3 sind die Sammelschienen getrennt und zusätzlich alle Funktionseinheiten voneinander. Die Anschlussklemmen sind von den Funktionseinheiten getrennt, liegen aber gemeinsam in einem Anschlussbereich und sind dort untereinander nicht getrennt.
Auch bei dieser Form der inneren Unterteilung gibt es zwei Unterformen:
- Form 3a: Die Anschlussklemmen sind nicht von den Sammelschienen getrennt.
- Form 3b: Die Anschlussklemmen sind von den Sammelschienen getrennt.
Vorteile:
- an einer einzelnen Funktionseinheit kann gearbeitet werden, während benachbarte Einheiten geschützt in Betrieb bleiben
- ein Fehler bleibt eher auf eine Einheit begrenzt
- gute Grundlage für Anlagen mit hoher Verfügbarkeit
Nachteile:
- die Anschlussklemmen liegen in einem gemeinsamen Bereich, daher ist das Arbeiten direkt an den Klemmen weniger stark geschützt
- höherer Aufwand bei Kosten und Platzbedarf als bei Form 2
Form 4: Vollständige innere Unterteilung
Form 4 bietet die stärkste Form der inneren Unterteilung. Die Sammelschienen sind getrennt, alle Funktionseinheiten sind voneinander getrennt, und zusätzlich sind die Anschlussklemmen jeder Einheit von den Klemmen der anderen Einheiten getrennt. Jede Funktionseinheit bildet damit zusammen mit ihren Anschlussklemmen einen weitgehend eigenständigen, abgeschlossenen Bereich.
Auch hier gibt es wieder zwei Unterformen, die sich nach der Lage der Anschlussklemmen richten:
- Form 4a: Die Anschlussklemmen liegen im selben Bereich wie die zugehörige Funktionseinheit.
- Form 4b: Die Anschlussklemmen liegen in einem eigenen, getrennten Bereich, abseits der zugehörigen Funktionseinheit.
Vorteile:
- höchster Schutz für Personen und Anlage
- eine vollständige Einheit samt ihren Anschlüssen kann freigeschaltet und bearbeitet werden, während der Rest in Betrieb bleibt
- trägt am stärksten dazu bei, Fehler und ihre Ausbreitung zu begrenzen
- höchste Verfügbarkeit der Anlage
Nachteile:
- höchste Kosten
- größter Platzbedarf
- aufwendigster Aufbau und höherer Aufwand bei Änderungen
Formen der inneren Unterteilung im Vergleich
Die folgende Übersicht zeigt, welche Bereiche bei welcher Form der inneren Unterteilung voneinander getrennt sind.
| Merkmal | Form 1 | Form 2 | Form 3 | Form 4 |
|---|---|---|---|---|
| Sammelschienen von den Funktionseinheiten getrennt | nein | ja | ja | ja |
| Funktionseinheiten voneinander getrennt | nein | nein | ja | ja |
| Anschlussklemmen von den Funktionseinheiten getrennt | nein | nein | ja | ja |
| Anschlussklemmen voneinander getrennt | nein | nein | nein | ja |
Als Faustregel gilt: Je höher die Form der inneren Unterteilung, desto besser sind Schutz und Verfügbarkeit. Gleichzeitig steigen dadurch jedoch Kosten, Platzbedarf und der Aufwand für Aufbau und Wartung.
Welche Form der inneren Unterteilung ist die richtige?
Es gibt keine Form, die grundsätzlich immer die beste ist. Die passende Form hängt vielmehr vom Einsatzzweck der Anlage ab.
- Einfache Verteilungen. Wo es nicht auf eine Wartung im laufenden Betrieb ankommt, können niedrige Formen ausreichend sein.
- Anlagen mit hoher Verfügbarkeit. Wo Teile der Anlage gewartet oder erweitert werden sollen, ohne den gesamten Betrieb zu unterbrechen, sind höhere Formen sinnvoll.
- Industrie und kritische Anlagen. Hier wird häufig Form 4 gewählt, etwa wenn ein Ausfall teuer oder gefährlich wäre.
Die konkrete Festlegung der Form erfolgt bereits in der Planung und richtet sich nach den Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Aus sachverständiger Sicht lohnt sich zudem ein Blick in die technische Elektrodokumentation der Anlage, da dort die gewählte Form üblicherweise vermerkt sein sollte.
Typische Missverständnisse zur Form der inneren Unterteilung
- Eine höhere Form ist nicht automatisch besser. Sie ist nur dann sinnvoll, wenn die Anforderungen sie rechtfertigen. Andernfalls entstehen unnötige Kosten und ein unnötig großer Platzbedarf.
- Die Form ist kein Maß für die Qualität der Geräte. Sie beschreibt ausschließlich die innere Trennung, nicht die Güte der verbauten Komponenten.
- Die Buchstaben a und b sind keine Wertung. Sie kennzeichnen lediglich die Anordnung der Anschlussklemmen und bedeuten nicht besser oder schlechter.
- Innere Unterteilung und Schutzart sind nicht dasselbe. Die Schutzart, zum Beispiel die IP-Kennzeichnung nach DIN EN 60529, beschreibt den Schutz gegen Berührung und Eindringen von außen. Die Form der inneren Unterteilung betrifft dagegen die Trennung im Inneren der Anlage.
Normative Grundlage der Form der inneren Unterteilung
Die Form der inneren Unterteilung von Schaltgerätekombinationen ist in der Normenreihe DIN EN 61439 geregelt. Die allgemeinen Festlegungen finden sich in DIN EN 61439-1, die ergänzenden Festlegungen für Energie-Schaltgerätekombinationen in DIN EN 61439-2. Dort sind die Formen und ihre Unterformen im Detail beschrieben. Diese Normenreihe hat die frühere DIN EN 60439-1 abgelöst.
Verantwortlich für die Einhaltung der Norm, einschließlich der gewählten Form der inneren Unterteilung, ist dabei stets der sogenannte Original-Hersteller der Schaltgerätekombination im Sinne der DIN EN 61439-1. Wird eine Anlage nachträglich verändert, etwa durch Erweiterungen, kann daraus auch eine neue Herstellerverantwortung entstehen, weshalb Änderungen an bestehenden Anlagen technisch und dokumentarisch sorgfältig zu begleiten sind. Maßgeblich ist stets die aktuell gültige Fassung der Norm; für eine konkrete Anwendung sollte die genaue Normstelle im Original geprüft werden.
Hinweis zur Form der inneren Unterteilung
Dieser Beitrag dient der allgemeinen, leicht verständlichen Information. Er ersetzt keine fachliche Bewertung einer konkreten Anlage. Die Beurteilung der Form der inneren Unterteilung einer bestimmten Schaltgerätekombination setzt deshalb stets eine Betrachtung des Einzelfalls voraus, etwa im Rahmen einer sachverständigen Prüfung der Schaltschrankdokumentation oder einer Prüfung nach DGUV Vorschrift 3.
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