EN 61439: Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen richtig planen, prüfen und nachweisen

In Österreich werden die europäischen beziehungsweise internationalen Anforderungen als OVE-Normen übernommen. Für industrielle Energie-Schaltgerätekombinationen spielt insbesondere die OVE EN IEC 61439-2 eine wichtige Rolle.

Wer einen Verteiler plant, baut oder bewertet, muss dabei zwischen zwei grundlegenden Nachweisen unterscheiden:

Bauartnachweis und Stücknachweis.

Diese beiden Nachweise erfüllen unterschiedliche Aufgaben und dürfen nicht miteinander verwechselt werden.

Was ist die EN 61439?

Die EN 61439 ist eine Normenreihe für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen.

International lautet die Bezeichnung:

IEC 61439

Auf europäischer Ebene:

EN IEC 61439

In Österreich findet man entsprechend:

OVE EN IEC 61439

In Deutschland erfolgt die nationale Übernahme beispielsweise als:

DIN EN IEC 61439 beziehungsweise innerhalb des VDE-Klassifikationssystems als VDE 0660-600.

Die Suchbegriffe din 61439, vde 61439, norm 61439, norm iec 61439 oder iec en 61439 beziehen sich daher grundsätzlich auf dieselbe internationale Normenfamilie, allerdings in unterschiedlichen nationalen Ausgaben.

IEC 61439-1 – allgemeine Festlegungen

Die IEC 61439-1 enthält die allgemeinen Anforderungen für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen.

Die aktuelle internationale Ausgabe ist:

IEC 61439-1:2020

Sie behandelt unter anderem:

• allgemeine Begriffe,
• Betriebsbedingungen,
• konstruktive Anforderungen,
• technische Merkmale,
• Anforderungen an Nachweise,
• Schutz gegen elektrischen Schlag,
• Erwärmung,
• Kurzschlussfestigkeit,
• Luft- und Kriechstrecken,
• Schutzleiterstromkreise,
• elektromagnetische Verträglichkeit.

Wichtig ist:

Die IEC 61439-1 darf für die Bewertung einer konkreten Schaltgerätekombination grundsätzlich nicht isoliert verwendet werden.

Zusätzlich muss der für die jeweilige Bauart zutreffende Produktteil der Normenreihe berücksichtigt werden.

EN IEC 61439-1 und ältere Ausgaben

Im Internet finden sich häufig Suchbegriffe wie:

• en 61439 1 2011
• en 61439 1 2012
• iec 61439 1 2011
• iec 61439 1 2020

Die IEC 61439-1:2011 wurde inzwischen durch die IEC 61439-1:2020 ersetzt.

Ältere Ausschreibungen, Schaltschränke oder technische Dokumentationen können jedoch weiterhin auf ältere Ausgaben verweisen.

Bei einer Bewertung muss deshalb immer geprüft werden, welcher Normenstand für den konkreten Fall relevant ist.

IEC 61439-2 – Energie-Schaltgerätekombinationen

Die IEC 61439-2 enthält spezielle Anforderungen für Energie-Schaltgerätekombinationen.

Die aktuelle internationale Ausgabe ist:

IEC 61439-2:2020

Sie wird gemeinsam mit IEC 61439-1 angewendet.

Typische Anwendungen sind:

• Niederspannungshauptverteilungen,
• Industrieverteiler,
• Energieverteilungen,
• Schaltschränke,
• Verteilungen in Gewerbeanlagen,
• größere Niederspannungsverteilungen.

In Österreich ist für entsprechende Anlagen insbesondere die OVE EN IEC 61439-2 relevant.

IEC 61439-1 und IEC 61439-2 gemeinsam

Die Suchbegriffe iec 61439 1 2, en 61439 1 2, din en 61439 1 2 oder iec en 61439 1 2 entstehen dadurch, dass Teil 1 und Teil 2 sehr häufig gemeinsam benötigt werden.

Vereinfacht:

Teil 1 = allgemeine Regeln

Teil 2 = spezielle Anforderungen an Energie-Schaltgerätekombinationen

Für eine typische industrielle Niederspannungshauptverteilung werden daher in der Regel beide Teile gemeinsam betrachtet.

Die wichtigsten Teile der IEC 61439 Reihe

Die IEC 61439 Norm besteht aus mehreren Teilen für unterschiedliche Anwendungen.

IEC 61439-1

Allgemeine Festlegungen.

IEC 61439-2

Energie-Schaltgerätekombinationen.

IEC 61439-3

Installationsverteiler beziehungsweise Verteilungen, die für die Bedienung durch gewöhnliche Personen vorgesehen sind.

IEC 61439-4

Schaltgerätekombinationen für Baustellen.

IEC 61439-5

Schaltgerätekombinationen für Energieverteilungsnetze.

IEC 61439-6

Schienenverteilersysteme.

IEC 61439-7

Schaltgerätekombinationen für besondere Anwendungen wie beispielsweise Campingplätze, Marinas, Marktplätze und Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge.

Damit hängt die richtige Norm immer von der Verwendung der Schaltgerätekombination ab.

IEC 61439-3 – Installationsverteiler

Die IEC 61439-3 behandelt Verteiler, die für die Bedienung durch gewöhnliche Personen vorgesehen sind.

Die aktuelle internationale Ausgabe ist IEC 61439-3:2024.

Typische Beispiele sind Verteiler, bei denen gewöhnliche Benutzer Schalthandlungen durchführen oder Sicherungseinsätze austauschen können.

Die Norm enthält hierfür zusätzliche Anforderungen.

IEC 61439-4 – Baustromverteiler

Die IEC 61439-4 behandelt besondere Anforderungen an Schaltgerätekombinationen für Baustellen.

Dazu zählen beispielsweise transportable oder mobile Baustromverteiler.

Baustellen stellen aufgrund von:

• Feuchtigkeit,
• mechanischer Beanspruchung,
• Staub,
• wechselnden Standorten,
• rauem Betrieb

besondere Anforderungen an die elektrische Ausrüstung.

IEC 61439-5

Die IEC 61439-5 behandelt Schaltgerätekombinationen für die Energieverteilung in öffentlichen Netzen.

Dieser Teil betrifft daher insbesondere spezielle Verteilanlagen von Netzbetreibern und ist von klassischen Gebäudeverteilern abzugrenzen.

IEC 61439-6 – Schienenverteilersysteme

Die IEC 61439-6 behandelt sogenannte Busbar Trunking Systems beziehungsweise Schienenverteilersysteme.

Solche Systeme werden häufig in:

• Industriehallen,
• Rechenzentren,
• Gewerbeobjekten,
• Produktionsanlagen,
• größeren Gebäuden

verwendet.

Sie ermöglichen eine flexible Verteilung hoher elektrischer Leistungen über Stromschienen.

IEC 61439-7

Die IEC 61439-7 behandelt spezielle Schaltgerätekombinationen unter anderem für:

• Campingplätze,
• Marinas,
• Marktplätze,
• öffentliche Bereiche,
• Ladestationen für Elektrofahrzeuge.

Damit besitzt die 61439 7 insbesondere im Zusammenhang mit moderner Ladeinfrastruktur zunehmend Bedeutung.

Was ist eine Niederspannungs-Schaltgerätekombination?

Eine Niederspannungs Schaltgerätekombination besteht nicht lediglich aus einem Gehäuse mit eingebauten Sicherungsautomaten.

Sie ist eine Kombination elektrischer Betriebsmittel, die zu einer funktionierenden Einheit zusammengebaut wird.

Dazu können beispielsweise gehören:

• Gehäuse,
• Sammelschienen,
• Leistungsschalter,
• Sicherungen,
• Leitungsschutzschalter,
• Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen,
• Schütze,
• Messgeräte,
• Steuergeräte,
• Klemmen,
• Leitungen,
• Schutzleiter,
• interne Verbindungen.

Die fertige Schaltgerätekombination EN 61439 muss als Gesamtsystem bewertet werden.

Die Tatsache, dass sämtliche Einzelkomponenten CE-gekennzeichnet oder normgerecht sind, bedeutet nicht automatisch, dass auch die fertige Kombination alle Anforderungen erfüllt.

Bauartnachweis nach EN 61439

Der Bauartnachweis 61439 dient dazu, nachzuweisen, dass die Konstruktion einer Schaltgerätekombination die entsprechenden Anforderungen erfüllt.

Früher wurde häufig zwischen typgeprüften und partiell typgeprüften Schaltgerätekombinationen unterschieden.

Mit der IEC-61439-Reihe wurde dieses Konzept durch das System der Bauartnachweise ersetzt.

Ein Bauartnachweis Schaltgerätekombination kann je nach Anforderung auf unterschiedlichen zulässigen Nachweisverfahren beruhen.

Dazu können unter anderem gehören:

• Prüfung,
• Vergleich mit einer Referenzkonstruktion,
• Bewertung beziehungsweise Berechnung nach den zulässigen Regeln.

Nicht für jede einzelne Anforderung stehen automatisch alle Verfahren zur Verfügung.

Was wird beim Bauartnachweis geprüft?

Der Bauartnachweis kann unter anderem Anforderungen aus folgenden Bereichen umfassen:

• Festigkeit von Werkstoffen und Teilen,
• Schutzart des Gehäuses,
• Luft- und Kriechstrecken,
• Schutz gegen elektrischen Schlag,
• Schutzleiterstromkreis,
• Einbau von Betriebsmitteln,
• interne Stromkreise und Verbindungen,
• Anschlüsse,
• Isolationseigenschaften,
• Erwärmungsgrenzen,
• Kurzschlussfestigkeit,
• elektromagnetische Verträglichkeit,
• mechanische Funktion.

Welche Nachweise tatsächlich erforderlich sind, hängt von Art und Ausführung der Schaltgerätekombination ab.

Bauartnachweis DIN EN 61439

Die Begriffe bauartnachweis din en 61439 und bauartnachweis en 61439 beziehen sich grundsätzlich auf dasselbe technische Konzept.

Die genaue Normenbezeichnung unterscheidet sich jedoch national.

In Deutschland wird entsprechend die DIN EN IEC 61439-Reihe verwendet.

In Österreich ist die entsprechende OVE-Ausgabe heranzuziehen.

Wer nach einem bauartnachweis nach din en 61439 beispiel oder bauartnachweis nach din en 61439 muster sucht, sollte beachten, dass ein allgemeines Formular alleine keinen Bauartnachweis erzeugt.

Die erforderlichen Nachweise müssen zur tatsächlichen Konstruktion des verwendeten Schaltschranksystems passen.

Originalhersteller und Hersteller der Schaltgerätekombination

Für das Verständnis der EN 61439 ist die Herstellerrolle besonders wichtig.

Ein Systemhersteller kann beispielsweise ein geprüftes Schaltschranksystem bereitstellen.

Wird dieses System entsprechend seinen Vorgaben aufgebaut, kann der Schaltanlagenbauer auf vorhandene Bauartnachweise zurückgreifen.

Werden jedoch Konstruktionen oder Komponenten außerhalb der nachgewiesenen Systembedingungen verwendet, muss bewertet werden, ob die vorhandenen Nachweise noch gelten.

Das ist beispielsweise relevant bei:

• anderen Leistungsschaltern,
• veränderten Sammelschienen,
• anderen Gehäuseabmessungen,
• verändertem Belüftungskonzept,
• höherer Verlustleistung,
• geänderten Kurzschlussbedingungen.

Rittal 61439 und Hensel 61439

Suchbegriffe wie rittal 61439 oder www hensel electric de 61439 entstehen häufig, weil Hersteller von Schaltschrank- und Verteilersystemen umfangreiche Planungs- und Nachweisdokumentationen zur EN 61439 bereitstellen.

Solche Herstellersysteme können die normgerechte Planung erheblich vereinfachen.

Entscheidend ist allerdings, dass der tatsächliche Aufbau innerhalb der dokumentierten Systemgrenzen bleibt.

Eine Herstellerdokumentation ersetzt nicht automatisch die Verantwortung für die tatsächlich gebaute Schaltgerätekombination.

Stücknachweis nach EN 61439

Neben dem Bauartnachweis gibt es den Stücknachweis.

Der Stücknachweis Schaltgerätekombination betrifft die tatsächlich gefertigte einzelne Schaltgerätekombination.

Während beim Bauartnachweis das grundlegende Design beurteilt wird, wird beim Stücknachweis kontrolliert, ob die konkrete gefertigte Einheit ordnungsgemäß hergestellt wurde.

Vereinfacht:

Bauartnachweis = Ist das Design grundsätzlich nachgewiesen?

Stücknachweis = Wurde dieses konkrete Exemplar korrekt gefertigt?

Stücknachweis nach DIN EN 61439-1

Die Suchbegriffe stücknachweis nach din en 61439 1 und stücknachweis nach en 61439 beziehen sich auf diese abschließende Überprüfung der gefertigten Einheit.

Der Stücknachweis kann unter anderem folgende Bereiche betreffen:

• Schutzart,
• Luft- und Kriechstrecken,
• Schutz gegen elektrischen Schlag,
• Schutzleiterstromkreis,
• interne Stromkreise,
• Anschlüsse,
• mechanische Funktion,
• Isolationseigenschaften,
• Verdrahtung,
• Funktionsfähigkeit.

Der konkrete Prüfumfang richtet sich nach der jeweiligen Schaltgerätekombination.

Sichtprüfung beim Stücknachweis

Ein wesentlicher Bestandteil ist die visuelle und konstruktive Kontrolle.

Dabei kann beispielsweise geprüft werden:

• Sind alle Abdeckungen vorhanden?
• Sind Leitungen fachgerecht verlegt?
• Sind Schutzleiter korrekt angeschlossen?
• Sind Komponenten richtig befestigt?
• Stimmen Kennzeichnungen und Beschriftungen?
• Sind die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken eingehalten?
• Entspricht der Aufbau den Planungsunterlagen?

Dadurch können Montagefehler erkannt werden, die durch reine Messungen möglicherweise nicht auffallen würden.

Elektrische Prüfungen

Je nach Schaltgerätekombination gehören auch elektrische Prüfungen zum Stücknachweis.

Dazu können beispielsweise gehören:

• Prüfung des Schutzleiterstromkreises,
• Isolationsprüfung,
• Spannungsprüfung,
• Funktionsprüfung,
• Kontrolle der Verdrahtung.

Der Stücknachweis muss nachvollziehbar dokumentiert werden.

Wärmeberechnung nach EN 61439

Die Wärmeberechnung nach EN 61439 gehört zu den wichtigsten Themen bei der Planung größerer Verteiler.

Elektrische Komponenten erzeugen Verlustleistung.

Dazu gehören beispielsweise:

• Leistungsschalter,
• Sicherungen,
• Schütze,
• Frequenzumrichter,
• Netzteile,
• Stromschienen,
• Leiter.

Die entstehende Wärme muss aus dem Gehäuse abgeführt werden können.

Wird eine Verteilung zu warm, können:

• Betriebsmittel vorzeitig altern,
• Schutzgeräte ungewollt auslösen,
• Isolierungen geschädigt werden,
• Kontakte überhitzen,
• Brände entstehen.

Deshalb muss die zulässige Erwärmung bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Temperaturerhöhung und IEC 61439-1:2020

Die aktuelle IEC 61439-1:2020 hat die Betrachtung der Erwärmung gegenüber der Vorgängerausgabe weiterentwickelt.

Unter anderem wurde der sogenannte gruppenbezogene Bemessungsstrom eingeführt und die Erwärmungsbewertung stärker darauf ausgerichtet.

Für den Konstrukteur bedeutet dies, dass die tatsächliche gleichzeitige Belastung der Stromkreise bei der thermischen Bewertung eine wichtige Rolle spielt.

DIN EN 61439-1 Querschnitt

Die Suche din en 61439 1 querschnitt bezieht sich häufig auf die Dimensionierung interner Leiter und Sammelschienen.

Der erforderliche Leiterquerschnitt kann jedoch nicht einfach anhand einer einzigen allgemeinen Tabelle bestimmt werden.

Zu berücksichtigen sind beispielsweise:

• Bemessungsstrom,
• Werkstoff,
• Umgebungstemperatur,
• Verlegebedingungen,
• Kurzschlussbeanspruchung,
• Erwärmung,
• Anschlussbedingungen,
• Gruppenbelastung.

Gerade bei hohen Strömen ist die thermische Auslegung der gesamten Schaltgerätekombination entscheidend.

Kurzschlussfestigkeit

Eine Niederspannungsverteilung muss den am Einbauort möglichen Kurzschlussbeanspruchungen standhalten können.

Hierzu müssen unter anderem berücksichtigt werden:

• prospektiver Kurzschlussstrom,
• Bemessungskurzzeitstrom,
• Stoßstrom,
• Schutzgeräte,
• Sammelschienen,
• interne Verbindungen.

Eine Schaltgerätekombination, die für einen bestimmten Kurzschlussstrom nachgewiesen wurde, darf nicht ohne weitere Bewertung an einem Netz mit deutlich höherer Kurzschlussleistung eingesetzt werden.

Schutzleiter und Schutz gegen elektrischen Schlag

Der Schutzleiterstromkreis innerhalb der Schaltgerätekombination gehört zu den wesentlichen Sicherheitsfunktionen.

Metallische berührbare Teile müssen entsprechend der vorgesehenen Schutzmaßnahme zuverlässig in den Schutzleiterstromkreis einbezogen sein.

Besonderes Augenmerk ist beispielsweise notwendig bei:

• Türen,
• abnehmbaren Abdeckungen,
• Montageplatten,
• Gehäuseteilen,
• Schutzleiterschienen,
• eingesetzten Betriebsmitteln.

Die Kontinuität des Schutzleiterstromkreises muss entsprechend nachgewiesen werden.

Verteiler prüfen nach 61439

Wer einen Verteiler prüfen nach 61439 möchte, muss zuerst den Prüfungsanlass bestimmen.

Bei einer neu gefertigten Schaltgerätekombination ist insbesondere der Stücknachweis relevant.

Bei einer bereits bestehenden elektrischen Anlage kann dagegen eine wiederkehrende Anlagenprüfung nach anderen Regelwerken erforderlich sein.

Das ist ein wichtiger Unterschied:

EN 61439 = Anforderungen an die Schaltgerätekombination als Produkt

Wiederkehrende Anlagenprüfung = Beurteilung einer bestehenden elektrischen Anlage im Betrieb

Beide Prüfungen können dieselbe Verteilung betreffen, verfolgen jedoch unterschiedliche Ziele.

Kann man eine alte Verteilung nach EN 61439 prüfen?

Eine bestehende ältere Verteilung kann technisch beurteilt werden.

Es ist jedoch nicht immer sinnvoll oder rechtlich korrekt, eine Jahrzehnte alte Verteilung rückwirkend so zu behandeln, als wäre sie nach der aktuellen EN 61439 neu hergestellt worden.

Zu berücksichtigen sind beispielsweise:

• Baujahr,
• damals geltende Normen,
• Umbauten,
• Erweiterungen,
• heutiger Zustand,
• Verwendung,
• vorhandene Dokumentation.

Bei umfangreichen Änderungen muss außerdem beurteilt werden, ob dadurch neue Herstellerverantwortlichkeiten entstehen können.

Unterschied zwischen Bauartnachweis und Stücknachweis

Die Unterscheidung ist für die Praxis besonders wichtig.

Bauartnachweis

Nachweis, dass die grundlegende Konstruktion beziehungsweise das Design die Anforderungen der Norm erfüllt.

Stücknachweis

Kontrolle und Prüfung jeder tatsächlich gefertigten Schaltgerätekombination.

Beide Nachweise ergänzen sich.

Ein vorhandener Bauartnachweis ersetzt nicht den Stücknachweis der gefertigten Verteilung.

Und ein erfolgreicher Stücknachweis kann einen fehlenden notwendigen Bauartnachweis nicht automatisch ersetzen.

Dokumentation einer Schaltgerätekombination

Eine fachgerecht errichtete Schaltgerätekombination benötigt eine nachvollziehbare Dokumentation.

Je nach Anlage können dazu gehören:

• Stromlaufpläne,
• Aufbaupläne,
• Stücklisten,
• Gerätedaten,
• Bemessungsdaten,
• Bauartnachweise,
• Stücknachweis,
• Wärmeberechnung,
• Kurzschlussnachweise,
• Kennzeichnungen,
• Herstellerunterlagen.

Bei späteren Umbauten oder Prüfungen ist eine vollständige Dokumentation besonders wertvoll.

VDE 0660 Teil 600

In Deutschland stößt man häufig auf die Bezeichnungen:

VDE 0660 Teil 600

beziehungsweise beispielsweise

VDE 0660 Teil 600-1.

Dabei handelt es sich um die VDE-Klassifikation der deutschen Übernahmen der IEC-61439-Reihe.

Für einen österreichischen Betrieb sollte jedoch nicht einfach die deutsche VDE-Bezeichnung verwendet werden.

Hier ist die jeweilige österreichische OVE-Ausgabe maßgeblich.

EN 61439 Download und IEC 61439 Download

Suchanfragen wie en 61439 download, iec 61439 1 download, en 61439 1 free download oder ähnliche Begriffe sind häufig.

Normen sind jedoch grundsätzlich urheberrechtlich geschützt.

Eine vollständige aktuelle Norm sollte deshalb über die zuständige Normungsorganisation beziehungsweise einen autorisierten Anbieter bezogen werden.

In Österreich ist hierfür insbesondere der OVE zuständig.

Fachartikel und Zusammenfassungen können die praktische Anwendung erläutern, ersetzen aber nicht den vollständigen Normtext.

Ist ISO 61439 richtig?

Der Suchbegriff ISO 61439 wird ebenfalls verwendet, ist aber fachlich nicht die korrekte Bezeichnung dieser Normenreihe.

Die internationale Norm wird von der IEC herausgegeben und heißt:

IEC 61439

nicht ISO 61439.

Auf europäischer Ebene lautet die Bezeichnung EN IEC 61439 und in Österreich entsprechend OVE EN IEC 61439.

Prüfung einer Niederspannungs-Schaltgerätekombination

Eine professionelle Prüfung kann abhängig vom Auftrag unter anderem umfassen:

• Kontrolle der Dokumentation,
• Vergleich mit Bauartnachweisen,
• Prüfung der mechanischen Ausführung,
• Schutzleiterprüfung,
• Isolationsprüfung,
• Kontrolle der Verdrahtung,
• Prüfung der Kennzeichnung,
• Funktionsprüfung,
• Kontrolle der Schutzmaßnahmen,
• Prüfung auf thermische Auffälligkeiten,
• Plausibilitätsprüfung der Dimensionierung.

Bei bestehenden Anlagen kann zusätzlich die Einbindung in die gesamte elektrische Anlage beurteilt werden.

Häufige Mängel bei Schaltgerätekombinationen

Typische Mängel können beispielsweise sein:

• fehlende Dokumentation,
• fehlender Stücknachweis,
• nicht nachvollziehbarer Bauartnachweis,
• falsche oder fehlende Kennzeichnung,
• unzureichende Schutzleiterverbindungen,
• ungeeignete Leiterquerschnitte,
• thermisch überlastete Komponenten,
• unzureichende Kurzschlussfestigkeit,
• nicht dokumentierte Umbauten,
• unzulässige Komponentenänderungen,
• beschädigte Abdeckungen.

Gerade bei nachträglich erweiterten Verteilungen sollte geprüft werden, ob die ursprünglichen Nachweise weiterhin zutreffen.

Fazit: EN 61439 richtig anwenden

Die EN 61439 beziehungsweise IEC 61439 bildet die zentrale Normenfamilie für Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen.

Für typische industrielle Energieverteiler sind insbesondere:

IEC 61439-1 – allgemeine Anforderungen

und

IEC 61439-2 – Energie-Schaltgerätekombinationen

von Bedeutung.

In Österreich sind die entsprechenden Ausgaben der OVE EN IEC 61439 heranzuziehen.

Besonders wichtig ist die Trennung zwischen:

Bauartnachweis – Nachweis der Konstruktion

und

Stücknachweis – Prüfung der tatsächlich gefertigten Schaltgerätekombination.

Erst das Zusammenspiel aus geeigneter Konstruktion, korrekter Dimensionierung, Bauartnachweisen, fachgerechter Fertigung und Stücknachweis führt zu einer nachvollziehbar bewerteten Niederspannungs-Schaltgerätekombination.