2. Mitwirken
3. Normenausschüsse
4. DKE

DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Diese Norm wurde im IEC/TC 109 "Isolationskoordination für Niederspannungsbetriebsmittel" (vormals IEC/SC 28A) erarbeitet. Die Normenreihe IEC 60664 "Isolationskoordination für elektrische Betriebsmittel in Niederspannungsanlagen" besteht zurzeit aus den folgenden Teilen:

• Teil 1: Grundsätze, Anforderungen und Prüfungen
• Teil 2: Anwendungsrichtlinie
• Teil 3: Anwendung von Beschichtungen, Eingießen oder Vergießen zum Schutz gegen Verschmutzung
• Teil 4: Berücksichtigung von hochfrequenten Spannungsbeanspruchungen
• Teil 5: Ein umfassendes Verfahren zur Bemessung der Luft- und Kriechstrecken für Abstände gleich oder unter 2 mm.

Der erste Norm-Entwurf zu IEC 60664-5 wurde im Jahr 1990 bei der IEC eingereicht. Ursprünglich bestand die Zielsetzung darin, die Bemessung der Kriechstrecken in IEC 60664-1 auf eine grundsätzlich andere Basis zu stellen. Dieses sehr weit gesteckte Ziel konnte aus verschiedenen Gründen nicht erreicht werden, der entsprechende Norm-Entwurf wurde mit dem Komitee-Entwurf zur Abstimmung 28A/108A/CDV endgültig abgelehnt. Das darin enthaltene Gedankengut wurde jedoch in verschiedener Weise weiterbearbeitet und führte einerseits zu zwei Änderungen (AMD) von IEC 60664-1 sowie zur Herausgabe der Norm IEC 60664-5. Das letztere Projekt konnte allerdings nur auf der Grundlage erfolgreich abgeschlossen werden, dass der Anwendungsbereich der Norm auf Abstände bis zu 2 mm beschränkt wurde sowie auf ebene Isolieranordnungen, wie z. B. auf Leiterplatten. Auf dieser Basis konnte die erste Ausgabe der Norm IEC 60664-5 im Jahr 2003 veröffentlicht werden.

Die nunmehr vorliegende zweite Ausgabe ersetzt die im Jahr 2003 veröffentlichte erste Ausgabe. Die relative kurzfristige Überarbeitung wurde durch die wesentlichen Änderungen in der zweiten Ausgabe von IEC 60664-1 erforderlich, mit der diese Norm angewendet werden muss. Das IEC/TC 109 hat beschlossen, dass der Inhalt dieser Norm mindestens bis zum Jahr 2014 ungeändert bleiben wird. Die Informationen in dieser Norm beruhen auf Forschungsergebnissen, die im Jahr 1989 veröffentlicht worden sind. Die folgenden Stichpunkte über die Forschungsarbeiten dienen als Hintergrundinformation:

• Die Forschungsarbeiten wurden an Prüflingen durchgeführt, die mit den gleichen Herstellungsverfahren angefertigt worden waren, die auch zur Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet werden. Es wurden Leiterbilder mit Abständen von 0,16 mm bis 6,3 mm verwendet.
• Für die Prüflinge wurden zehn verschiedene Isolierstoffe eingesetzt. Der Einfluss des Herstellungsverfahrens auf die Isolierstoffoberfläche, wie z. B. Gießverfahren oder maschinelle Bearbeitung, war nicht Gegenstand dieser Forschungsarbeiten.
• Die Prüflinge wurden an verschiedenen Orten wie Großstadt, Land, Industriegebiet, Wüste und Meeresküste für Zeiträume von bis zu mehreren Jahren ausgelagert.
• Die Prüflinge wurden periodisch mit Spannung beansprucht. Die entsprechenden Daten wurden über einen langen Zeitraum gesammelt.

Diese Norm hat den Status einer Sicherheitsgrundnorm in Übereinstimmung mit dem IEC Guide 104. Sie kann nur zusammen mit IEC 60664-1 angewendet werden. Die Bemessung ist in dieser Norm genauer und in vielen Fällen auch kleiner angegeben als die bereits in IEC 60664-1 genannte Bemessung. Die Beschränkung dieser Norm auf Abstände gleich oder unter 2 mm gilt für Basisisolierung oder zusätzliche Isolierung. Der Gesamtabstand für verstärkte Isolierung oder doppelte Isolierung kann entsprechend größer als 2 mm sein. Diese Norm gilt nicht für Mikroumgebungsbedingungen ungünstiger als Verschmutzungsgrad 3 oder Feuchtegrad 3.

Im Vergleich zu IEC 60664-1 sind folgende wesentliche Unterschiede hervorzuheben:

• Diese Norm gilt für gedruckte Schaltungen und vergleichbare Anordnungen, bei denen die Luft- und die Kriechstrecke auf dem gleichen Weg entlang der Isolierstoffoberfläche verlaufen, so, wie es in den Beispielen 1, 5 und 11 in Unterabschnitt 6.2 von IEC 60664-1 angegeben ist.
• In dieser Norm werden Feuchtegrade eingeführt, um die Auswirkung der Luftfeuchtigkeit auf die Bemessung der Kriechstrecken zu beschreiben.
• Die folgenden Bemessungskriterien, die zusammen berücksichtigt werden müssen, wurden eingeführt: ((ab hier 2. Einzug))
• neue Mindestluftstrecken mit genaueren Werten als die in Tabelle 2 von Teil 1 festgelegten Werte bei Abständen bis zu 2 mm für die Verschmutzungsgrade 2 und 3
• kleinere Mindestkriechstrecken als die in Tabelle 4 von Teil 1 festgelegten Werte für Leiterplatten und vergleichbare Anordnungen für Verschmutzungsgrad 3
• die Festlegung von Mindestkriechstrecken zur Vermeidung des Überschlags entlang der Isolierstoffoberfläche, mit Werten die auf den Wasseranlagerungseigenschaften des Isolierstoffs beruhen
• die Festlegung von Mindestkriechstrecken zur Aufrechterhaltung ausreichender Isolationswiderstände unter dem Einfluss der Luftfeuchtigkeit.

((Zweiter Einzug: Ende))

In Anhang B wird ein Wasseranlagerungsprüfverfahren zur Ermittlung der jeweiligen Wasseranlagerungsgruppe von noch nicht klassifizierten Isolierstoffen angegeben. Der Anhang wird überarbeitet werden, sobald weitere Erfahrungen bei Anwendung des Prüfverfahrens auf verschiedene Isolierstoffe gesammelt worden sind.

Die wesentlichen Änderungen bei der Überarbeitung von IEC 60664-5 (und IEC 60664-1) sind:

• Ergänzung der japanischen Netzbedingungen in Bezug auf die Bemessungsstoßspannungen, die zusammengefassten Spannungen und die Nennspannungen der Stromversorgungssysteme bei unterschiedlicher Begrenzung der Überspannungen
• Ergänzung der Bemessung der Luftstrecken für Abstände unter 0,01 mm
• Anpassung von Tabelle und Berechnungsformel bezüglich der Prüfspannungen zum Nachweis der Luftstrecken in unterschiedlichen Höhen
• Ergänzung der Interpolation von Kriechstrecken für Funktionsisolierung
• Ergänzung der Bemessung von Kriechstrecken unter Berücksichtigung von Rippen
• Überarbeitung des früheren Abschnitts 4 "Prüfungen und Messungen" (jetzt Abschnitt 6) mit dem Ziel einer genaueren Beschreibung der Prüfungen und deren Zweck, der Prüfgeräte und möglicher Alternativen für die Prüfungen
• Änderung des Status von Anhang C "Teilentladungsprüfverfahren" von einem ehemaligen Fachbericht TR2 (heute TS genannt) zu einem normativen Anhang C.

Die Übernahme der zweiten Ausgabe von IEC 60664-5 als Europäische Norm (EN) wird ohne Änderungen erfolgen. Die Deutsche Fassung dieser Norm soll als DIN VDE 0110-5 (VDE 0110-5) erscheinen.