Montage- und Installationshinweise

1. Montage von Verbindungsdosen auf Holz und anderen brennbaren Baustoffen

Nach der VdS-Richtlinie 2023 dürfen auf brennbaren Untergründen elektrische Verbindungen sowie Anschlüsse von Leitern nur mit Klemmen in geeigneten Elektroinstallationsdosen und -kästen nach DIN EN 60670 (VDE0606) vorgenommen werden. Der Grund hierfür sind die zur Montagefläche hin geschlossenen Gehäuse sowie die hohen Sicherheitsanforderungen der Norm hinsichtlich der Feuerbeständigkeit. 

Beispiele: komplette Holzhäuser, Häuser mit Bauelementen aus Holz, Holzbaustoffen oder anderen brennbaren Materialien, Hohlwände aus brennbaren Materialien, jedoch auch Wärme- und Schallschutzmaterialien aus Kunststoffen. 

Alle Produkte der els-Installationssysteme erfüllen diese Anforderungen.

3. Außeninstallation – Installation im Freien – feuchte und nasse Bereiche und Räume

3.1 Grundlagen

Grundsätzlich gilt, dass bei der Auswahl der Komponenten, die Herstellerangaben zu den Produkteigenschaften nur eine Orientierung für den Anwender darstellen. Diese Eigenschaften sind immer im Zusammenhang mit den jeweils gültigen Installationsvorschriften wie z. B. den Errichtungsbestimmungen nach DIN VDE 0100-ff zu sehen (siehe auch Seite 437, Übersicht der Installationsbereiche). 

In Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten sind durch den Anwender gegebenenfalls zusätzliche Schutzmaßnahmen zu treffen. Im Folgenden werden die einzelnen Faktoren genauer beschrieben.

3.2 Schutz vor UV-Strahlen

UV-Strahlung kann bei verschiedensten Kunststoffen starke strukturelle Schäden bis hin zur Zerstörung hervorrufen. Deshalb dürfen Produkte aus dem Material Polystyrol (PS) nicht im Außenbereich eingesetzt werden. Für diesen Einsatzfall hat Spelsberg Produkte aus Polycarbonat (PC) entwickelt. Diese Produkte haben eine hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung. Bei einer Bewitterungsprüfung nach DIN 53 387 (ersetzt durch DIN EN ISO 4892-2) zeigten diese Materialien ein optimales Ergebnis. Bewitterungsprüfungen nach UL 746 C wurde von diesen Materialien ebenfalls ohne Einschränkungen bestanden.

3.3 Schutz vor hohen Temperaturen

Elektrische Einbaugeräte erzeugen im Betrieb Verlustleistung. Die von Spelsberg hergestellten Gehäuse werden in der Freigabeprüfung auf die im Gehäuse maximal zu installierende Verlustleistung geprüft. Unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und der Installationsart werden im Katalog ausführliche Tabellen zu dieser Thematik zur Verfügung gestellt. 

Schaltgerätekombinationen werden für Umgebungstemperaturen zwischen -25°C und +35°C (24 Stunden Mittel) ausgelegt. Eine kurzzeitige Erwärmung bis +40°C ist unproblematisch. Auch wenn einige Produkte aus dem Hause Spelsberg für Temperaturen von -40°C bis +80°C geeignet sind, so sind für die eingebauten Geräte wie z.B. Leitungsschutz, FI oder Sicherungen die Herstellerangaben und die Vorgaben der jeweiligen Produktsicherheitsnorm bei der Projektierung des Gehäuses zu prüfen. Die Sonneneinstrahlung oder andere Wärmequellen können zusätzlich die Innentemperatur auf unzulässige Weise erhöhen und sind deshalb unbedingt zu vermeiden. Eine sichere Funktion von elektrischen Betriebsmitteln ist unter Umständen nicht mehr gewährleistet. 

Nach DIN VDE 0100-520,522.1.2 dürfen Kabel- und Leitungsanlagen einschließlich Zubehör nur bei Umgebungstemperaturen installiert oder bewegt werden, die innerhalb der in der entsprechenden Produktnorm oder vom Hersteller angegebener Grenzwerte liegen.

3.4 Schutz vor chemischen Einflüssen

Bei Installationen in Bereichen mit erhöhten Schadstoffanteilen in der Umgebung kann die Eignung entsprechend eingeschränkt werden. Informationen sind der Tabelle „Materialeigenschaften“ zu entnehmen. Viele Spelsberg Produkte sind beständig gegen Mineralöl, pflanzliche sowie tierische Fette. 

3.5 Schutz vor Kondenswasser

Je dichter Betriebsmittel, wie Verbindungsdosen oder Verteilergehäuse abgeschlossen sind, desto eher ist mit der Bildung von Kondenswasser zu rechnen. Dies ist besonders an Orten der Fall, wo stark schwankende Temperaturen herrschen. Verstärkt werden diese Effekte durch die Verlustleistung, die in den Gehäusen erzeugt wird.

Durch die Unterschiede in der Temperatur entsteht auch ein Unterschied in den Druckverhältnissen, der dazu führt, dass das Gehäuse bei Temperaturwechseln Luft einsaugt. Bei der nächsten Temperaturerhöhung schlägt sich die in der Luft befindliche Feuchtigkeit auf der kalten Fläche des Gehäuses z.B. am Deckel als Wasser nieder. Da dieser Prozess nur bedingt reversibel ist, sammelt sich Wasser im Gehäuse. Da dieser Effekt öfter stattfindet, zum Teil sogar täglich, kann sich eine erhebliche Menge Wasser im Inneren ansammeln. Ist dieses Gehäuse mit einem erhöhten Schutzgrad versehen, wird es dieses Wasser nicht mehr abgeben, so dass sich die Dichtigkeit hier sogar negativ auswirkt. Es kommt zu Schäden. 

Nach DIN VDE 0100-520 müssen Vorkehrungen für die Wasserabführung getroffen werden, wenn sich Wasser ansammelt oder Kondensation von Wasser innerhalb von Kabel und Leitungssystemen auftreten kann. 

Spelsberg-Verbindungsdosen der verschiedenen Produktgruppen weisen an den hinteren Gehäuseflächen bzw. Montageflächen ausbrechbare Kondenswasser-Öffnungen auf. Diese sollen so geöffnet werden, dass sie im Installationszustand an der unteren Seite des Gehäuses liegen und einen Wandabstand von 2 mm aufweisen, damit mögliches Kondenswasser ablaufen kann. 

Dies gilt nur unter der Bedingung, dass keine erhöhten Anforderungen an den Berührungsoder Fremdkörperschutz gestellt sind ( > IP 2X oder Staubschutz ). 

Werden an ein Gehäuse gleichzeitig Anforderungen an den Berührungsschutz oder Fremdkörperschutz z.B. IP 3X gestellt, empfehlen wir den Einsatz von els-Belüftungsstutzen. Sie sind in der Größe M20 verfügbar, werden in den entsprechenden Leitungseinführungs-Öffnungen an der Unterseite und an den Seitenflächen eingebaut und bieten bei sachgerechter Installation sogar einen Spritzwasserschutz bis IP X4. Zu empfehlen ist eine Verwendung, die einen sogenannten „Kamineffekt“ zulässt.

Belüftungselemente AK Air und BEL Air
Das Air-Belüftungselement vermeidet Kondenswasser unter Beibehaltung der hohen Schutzart IP65. Auftretendes Kondensat wird mittels Luftaustausch in kürzester Zeit aus dem Gehäuse transportiert. Durch den steten und hohen Luftaustausch kann sich die Luft in Inneren immer mit der Umgebungsluft vermischen und transportiert die Feuchtigkeit nach außen. Auch in Umgebungen mit nahezu konstanter Luftfeuchtigkeit und Temperatur ist ein Luftaustausch vorhanden, da sich die Luft im Inneren des Gehäuses z.B. aufgrund der Einbauten erwärmt.

Empfehlung: Über das BEL Air ist mindestens ein kompletter Luftaustausch pro Tag vorzusehen. Mit einem Set wird dies bei einem Gehäusevolumen bis zu 35 dm³ erreicht.

Durch den permanenten Druckausgleich werden alle Gehäuseteile wie z.B. die Dichtung, dauerhaft entlastet. Durch die hohe Luftwechselrate ist ein permanenter Austausch der feuchten Luft mit der Umgebung gewährleistet. Hierfür sind keine nennenswerten Druckunterschiede notwendig. Bei Druckausgleichselemente sind aber genau diese nennenswerten Druckunterschiede notwendig, um zumindest kurzfristig einen Luftaustausch zu realisieren. Die Air-Belüftungselemente verfügen dafür über eine sehr große, offene Filterfläche die einen hohen Luftaustausch gewährleisten, ohne den Luftstrom zu beeinflussen. Durch den permanenten Druckausgleich werden Druckunterschiede verhindert, wodurch keine mechanischen Kräfte auf Gehäuse und Dichtungen wirken können.

Im Absatz 8.2.2 der DIN EN 61439-1 geht es um den Schutz gegen die Berührung aktiver Teile, gegen das Eindringen fester Fremdkörper und Wasser. Dazu wird u.a. ausgeführt, dass geschlossene Schaltgerätekombinationen vor Kondenswasser innerhalb des Gehäuses geschützt werden müssen ohne die Schutzart zu verändern.

3.6 Schutz vor Regen/Schnee (Niederschlag)

Die nach DIN EN 60529 durchgeführten Schutzartprüfungen dienen als vergleichende Prüfungen und zur Klassifizierung von Eigenschaften. Die Prüfungen sind auf wenige Minuten begrenzt und können eine Bewitterung durch Regen/Schnee oder Reinigung durch Wasserstrahl nicht nachbilden. Hinzu kommt, dass die örtlichen Begebenheiten so unterschiedlich sein können, dass eine allgemeine Bewitterungsprüfung nicht definierbar ist. Aus diesem Grund sind auch die Errichtungsbestimmungen der jeweiligen Installationssituation zwingend zu berücksichtigen (siehe auch Seite 436, Übersicht der Installationsbereiche). 

Nach DIN VDE 0100-520, 522.3.1 müssen Kabel- und Leitungsanlagen so ausgewählt und errichtet werden, dass ein Schaden durch Kondensation oder Eindringen von Wasser nicht hervorgerufen wird.

3.7 Schutz vor Stauwasser (Frost)

Häufig treten bei einer Installation, die nicht gegen Niederschlag geschützt ist, auf Flächen und in Vertiefungen Wasseransammlungen auf. Können diese nicht ungehindert abfließen, kommt es zu einer Stauwasser-Bildung. Im Falle von tiefen Temperaturen kann dieses Wasser zu Eis gefrieren und eine nicht zulässige mechanische Belastungen auf das Gehäuse ausüben. Dies kann zu Schäden an den Gehäusen führen. Deshalb ist bei der Installation darauf zu achten, dass die Gehäuse durch eine Überdachung geschützt sind.

Eine Überdachung kann durch bauliche Gegebenheiten bereits vorhanden sein, durch den Anwender errichtet werden, durch Zubehör-Produkte aus dem Sortiment von Spelsberg erfolgen.

3.8 Schutz vor Pflanzen und/oder Schimmelbewuchs

Die in der Elektroinstallation verwendeten Kunststoffe sind organische Materialien. Deshalb ist auch die Gefahr einer Schädigung durch Pflanzen, Algen oder Schimmel zu beachten. Nach DIN VDE 0100-520, 522.9.1 müssen, wenn erwartungsgemäß Pflanzen und/oder Schimmelbewuchs Schäden hervorrufen können, die Kabel- und Leitungsanlagen entsprechend ausgewählt oder besondere Schutzmaßnahmen vorgesehen werden. 

Anmerkung: Es ist eine Verlegeart zu wählen, die eine entsprechende Entfernung eines solchen Bewuchses erlaubt (siehe Abschnitt 529).

Fazit:
Unter der Beachtung der vorher genannten Parameter, ist eine geschützte Installation im Außenbereich zwingend erforderlich und in den Errichtungsnormen auch umfassend beschrieben. Ein sicherer Betrieb der Schutzgeräte kann nur so erreicht werden.

Ergänzende Hinweise zur Installation im Freien, UV Beständigkeit:
Die Angaben zur Schutzart und UV-Beständigkeit werden häufig als einzige Maßgabe für die Installation im Freien angesehen. Bei der Installation im Freien spielen aber noch Faktoren wie absolute Temperatur, Häufigkeit von Temperaturwechsel, Luftfeuchtigkeit und besonders chemische Einflüsse eine wesentliche Rolle. Neben Einflüssen durch UV-Einwirkungen sind bei der Installation im Außenbereich überwiegend Schäden durch chemische Einflüsse zu erwarten. So sollten Außenbereiche von Tankstellen, Chemiewerken, Mülldeponien, Kompressoren, Klärwerken usw. im Vorfeld besonders kritisch untersucht werden.

4. Verlegung von Leitungen in Beton

Die häufig verwendete Mantelleitung NYM darf in Beton verlegt werden. Ausgenommen ist die Verwendung in Schüttel-, Rüttel- und Stampfbeton. Das Starkstromkabel NYY jedoch darf nach VDE 0276 uneingeschränkt in Beton verwendet werden, wenn die gegenüber NYM wesentlich größeren Mindestbiegeradien eingehalten werden.

Spelsberg empfiehlt die Leitungsverlegung in Schutzrohren. Die Gehäuse besitzen entsprechende Aufnahmen.

5. Schutzklassen von elektrischen Betriebsmitteln

Diese Klassifizierung dient nicht dazu, den Sicherheitspegel des Betriebsmittels auszudrücken. Sie ist lediglich eine Aussage über die Maßnahmen, mit denen die Sicherheit erreicht wird. 

Betriebsmittel der Schutzklasse I sind Betriebsmittel, bei denen der Schutz gegen elektrischen Schlag nicht nur auf der Basisisolierung (Schutz gegen direktes Berühren) beruht, sondern als zusätzliche Schutzmaßnahme für den Fehlerfall elektrisch leitende Teile im Gehäuse und der Gehäusekörper mit dem Schutzleiter der Anlageninstallation verbunden sind. Im Falle eines Versagens der Basisisolierung kann keine Spannung am Gehäuse bestehen bleiben und Schutzeinrichtungen lösen aus.

Betriebsmittel der Schutzklasse II sind Betriebsmittel, bei denen der Schutz gegen den elektrischen Schlag nicht nur auf der Basisisolierung beruht, sondern bei denen zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen wie doppelte Isolierung oder verstärkte Isolierung vorhanden sind. 

Bei Gehäusen der Schutzklasse II dürfen keine leitfähigen Teile (z.B. Befestigungsschrauben) durch die doppelte oder verstärkte Isolierung geführt werden, durch welche ein Potential übertragen werden kann.

Gehäuse der Schutzklasse II besitzen keine Anschlussmöglichkeit für Schutzleiter.

Betriebsmittel der Schutzklasse III sind Betriebsmittel, bei denen der Schutz gegen elektrischen Schlag auf Schutzkleinspannung (SELV¹) beruht und in denen Spannungen, die höher als die Schutzkleinspannung sind, nicht erzeugt werden. 

Alle els-Leergehäuse aus Kunststoff entsprechen der Schutzklasse II, Gehäuse aus Metall/Metallbeschichtung sind für den Anschluss eines Schutzleiters vorgesehen und entsprechen der Schutzklasse I.

¹) SELV = (engl. Safety Extra Low Voltage)

6. Schutzarten nach DIN EN 60529 (VDE 0470-1)

Die entsprechende Schutzart wird im hausinternen Prüflabor nachgewiesen. Die Prüfungen werden nach DIN EN 60670-1, DIN EN 61439-1 und DIN EN 62208 (je nach Typ) durchgeführt.

Die erste Ziffer des IP-Code beschreibt den Schutz des Gehäuses gegen das Berühren gefährlicher Teile und das Eindringen fester Körper.

7. Schutz gegen mechanische Beanspruchung, IK-Code

Nach DIN EN 50102 (VDE 0470-100) „Schutzarten durch Gehäuse für elektrische Betriebsmittel (Ausrüstung) gegen äußere mechanische Beanspruchungen (IK-Code)“ wird der durch ein Gehäuse realisierte Schutzgrad gegen mechanische Beanspruchungen durch den sogenannten IK-Code angegeben. Die den einzelnen Beanspruchungsenergiewerten zugeordneten IKCodes sind der untenstehenden Tabelle zu entnehmen.

Die Angaben der IK-Werte der einzelnen els-Produkte sind den Tabellen in den technischen Anhängen der einzelnen Produktgruppen zu entnehmen.

8. PE/N-Trennklemme

In der DIN VDE 0100-718 wird gefordert, dass die Verteiler der Stromversorgung so ausgeführt werden, dass eine einfache Messung des Isolationswiderstandes aller Leiter gegen Erde jedes einzelnen abgehenden Stromkreises möglich ist. Bei Stromkreisen mit Leiterquerschnitten unter 10 mm² muss diese Messung ohne Abklemmen des Neutralleiters möglich sein, z. B. durch den Einbau von Neutralleiter-Trennklemmen. Hierfür steht durch den erweiterten Anschlussraum ausreichend Platz zur Montage handelsüblicher Reihentrennklemmen zur Verfügung.

Zusätzlich fordert die DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1), dass Neutral- und Schutzleiterklemmen in der Nähe der zugehörigen Außenleiteranschlüsse angeordnet werden müssen. Hierfür steht durch den erweiterten Anschlussraum ausreichend Platz zur Montage handelsüblicher Reihentrennklemmen zur Verfügung.