DIN VDE 0100-715: Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen
Unter Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen versteht man Beleuchtungsanlagen, die Stromquellen mit einer maximalen Bemessungsspannung von 50 Volt Wechsel- oder 120 Volt Gleichspannung besitzen. Diese Spannungsgrenzen gelten im Allgemeinen für einen erwachsenen gesunden Menschen als unbedenklich.
Geltungsbereich der Norm
Die DIN VDE 0100-715 trägt den Titel „Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-715: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen“. Sie enthält Ergänzungen bzw. Änderungen, die speziell für die Elektrosicherheit von Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen anzuwenden sind. Teil 715 gilt nur in Verbindung mit der VDE-0100-Reihe.
Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen – Begriff
Normativ besteht ein Kleinspannungsbeleuchtungssystem aus diesen Elementen:
- Leuchtmittel (z.B. Glühlampe)
- Transformator oder Konverter zur Erzeugung der Kleinspannung
- elektrischen Leiter zum Transport der elektrischen Energie zu den Leuchtmitteln (z.B. isolierte Spannseile)
- Leuchten zur Aufnahme der Leuchtmittel
- erforderliche elektrische und mechanische Verbinder bzw. Befestigungselemente
Schutzmaßnahmen für Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen
Die einzige zulässige elektrotechnische Schutzmaßnahme für Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen ist der Schutz durch Kleinspannung mittels SELV (Safety Extra Low Voltage). Oft werden aus Designgründen blanke Leiter ohne Isolierung verwendet.
Bei der Verwendung von nicht isolierten Leitern muss die Bemessungsspannung dann ≤ 25 Volt Wechsel- bzw. ≤ 60 Volt Gleichspannung betragen. Die eingesetzten Leuchten von Kleinspannungsbeleuchtungssystemen müssen Betriebsmittel der Schutzklasse III sein.
Stromquellen von Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen
Für die Stromquellen von Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen müssen entweder Sicherheitstransformatoren oder Konverter mit sicherer Trennung verwendet werden. Ein Konverter wird umgangssprachlich auch als „elektronischer Transformator“ oder „Schaltnetzteil“ bezeichnet. Er ist ein elektronisches Betriebsmittel, das zwischen der Spannungsversorgung des Netzes (Eingangsseite z.B. 230 Volt) und der Leuchte (Ausgangsseite z.B. 12 Volt) geschaltet wird.
Die verwendeten Sicherheitstransformatoren müssen mit den Anforderungen dieser Norm übereinstimmen: DIN EN 61558-2-6 (VDE 0570-2-6):2010-04 „Sicherheit von Transformatoren, Drosseln, Netzgeräten und dergleichen für Versorgungsspannungen bis 1 100 V – Teil 2-6: Besondere Anforderungen und Prüfungen an Sicherheitstransformatoren und Netzgeräte, die Sicherheitstransformatoren enthalten“.
Parallelschaltung von Stromquellen
In der Praxis kommt es vor, dass die Leistung einer Stromquelle nicht ausreicht, um zusätzliche Leuchten zu installieren. Die Norm erlaubt diesbezüglich das Parallelschalten von Transformatoren auf der Sekundärseite (Kleinspannungs-/Leuchtenseite), wenn die Transformatoren vollständig gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen und diese auf der Primärseite (Niederspannungs-/Netzseite) auch parallel geschaltet werden.
Das Parallelschalten von Konvertern ist im Gegensatz dazu normativ grundsätzlich nicht erlaubt, da ihre Frequenz und ihre Phasenlage nicht synchron sind. Zur Erhöhung der Leistung muss der Konverter getauscht werden.
Vermeidung von Gefahren durch Kurzschlüsse
Aus Ästhetik- oder Designgründen werden für Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen sekundärseitig häufig auch blanke, nicht isolierte Leiter verwendet (s.o.). Dabei sind die Gefahren durch einen Kurzschluss (beide nicht isolierten Leiter der Kleinspannung berühren sich) nicht zu unterschätzen. Es handelt sich zwar nur um eine kleine Spannung (≤ 25 Volt Wechsel- bzw. ≤ 60 Volt Gleichspannung), die bei einem Kurzschluss auftretenden Ströme können jedoch sehr wohl zu einem Brand führen.
Aus diesem Grund müssen, wenn beide Leiter blank ausgeführt werden sollen, besondere Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden. Normativ stehen dafür drei Varianten zur Auswahl:
- Beschränkung der Leistung des Transformators bzw. des Konverters auf maximal 200 VA
- Einsatz eines Kleinspannungsbeleuchtungssystems nach E DIN EN IEC 60598-2-23 (VDE 0711-2-23)
- Verwendung einer besonderen, fehlersicheren Schutzeinrichtung
Normativ wird ein Betriebsmittel dann als fehlersicher bezeichnet, wenn es nach einem anormalen Gebrauch bleibend ausfällt, jedoch für die Umgebung bzw. den Benutzer keine Gefahr darstellt. Als fehlersicher wird in diesem Zusammenhang eine Schutzeinrichtung bezeichnet, die sich z.B. selbst auf einwandfreie Funktion hin überwacht und gegebenenfalls beim Erkennen der eigenen Fehlfunktion den angeschlossenen Stromkreis und sich selbst außer Betrieb nimmt bzw. abschaltet.
In der Praxis muss diese Schutzeinrichtung den Leistungsbedarf der angeschlossenen Leuchten fortlaufend überwachen und bei einem plötzlich ansteigenden Leistungsbedarf von über 60 W die Stromversorgung (bspw. durch Fehler oder Kurzschluss verursacht) innerhalb eines Zeitraums von maximal 300 ms abschalten.
