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Mit Sicherheit

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Elektroautomation

Normen - Mit den Sicherheitsstandards DIN EN 60335 und DIN EN 61558 liegt ein Regelwerk zur Gestaltung von Geräten zum Einsatz mit Publikumskontakt vor, das einen sehr großen Teil eines schnell und stark wachsenden Anwendungsmarkts betrifft. Was bedeutet das für Entwickler elektrisch und elektronisch gesteuerte Anlagen?

09. Februar 2015

Unsere Welt ist heute voller elektronischer Diener. Zugangssysteme öffnen Türen im Büro, im Hotel oder im Supermarkt, Verkaufsautomaten schenken uns in der Firmenkantine einen Cappuccino ein, ein elektronischer Wächter sorgt im Flughafen dafür, dass nur eingecheckte Passagiere an Bord gehen können, und eine Maschine verkauft uns im Bahnhof oder in der U-Bahn den jeweils passenden Fahrschein. Alle diese Geräte haben etwas gemeinsam: Sie arbeiten im Wesentlichen autonom, also ohne die Anwesenheit speziell geschulten Bedienpersonals. Und sie bieten ihre Dienstleistungen einer Vielzahl von Menschen an, die keinerlei besondere Schulung für den Umgang mit ihnen erhalten haben. Benutzer, die einfach einen Knopf drücken wollen, um das Gewünschte zu erhalten, ganz ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen beachten zu müssen. Diese Sicherheit muss immer gewährleistet sein, auch wenn der Verkaufsautomat oder die Zugangskontrollschranke jeden Tag 24 Stunden unter Strom steht, und das Ganze Monat für Monat, das ganze Geräteleben lang.

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Alle diese Anlagen und Geräte verbindet ein gemeinsamer Aspekt. Als Anlagen mit Publikumszugang müssen sie den Normen EN60335 und EN 61558 entsprechen. Die EN60335 heißt zwar offiziell etwas vage »Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke«, doch die »ähnlichen Zwecke« umfassen ein breites Spektrum von Unterstandards und spezifischen Regelungen. Sie stellt beispielsweise sicher, dass durch konstruktive Maßnahmen die Gefahr für den Benutzer minimiert wird, in Berührung mit Netzspannung führenden Teilen zu kommen. Damit die Anwendung von den jeweils zuständigen Organisationen (TÜV, VDE oder vergleichbare) abgenommen wird, müssen auch die Stromver-sorgungen bestimmte Anforderungen erfüllen. Die Stromversorgungen selbst hingegen sind nicht nach EN 60335 zu zertifizieren, nur die Gesamtanlagen, in denen sie verbaut sind. Dafür existieren speziell für Stromversorgungen Normen, die den Einsatz und spätere Abnahme/Zertifizierung der Gesamtanlage vereinfachen.

Die für Stromversorgungen relevante Norm in diesem Zusammenhang ist die EN 61558, die ebenfalls eine Normenfamilie mit zahlreichen Unterstandards darstellt. Sie definiert die Sicherheit von Transformatoren, Drosseln, Netzgeräten und dergleichen für Versorgungsspannungen bis 1.100 Volt. Die Normen enthalten neben vielerlei Regelungen auch klare Vorgaben für den Schutzgrad der Stromversorgungsgeräte. Unerheblich ist dabei die Leistungsaufnahme des Geräts; die Norm gilt für alle Leistungsklassen. Konkret fordert die 61558 beispielsweise eine verstärkte Isolation des Netztransformators. Darüber hinaus fordert die EN 60335 eine doppelte Schutzimpedanz zwischen Primär- und Sekundärkreis, das heißt der Y-Kondensator ist doppelt, aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren, auszuführen. Als Y-Kondensatoren werden bekanntlich solche Kapazitäten bezeichnet, die zum Zweck der Funkentstörung geschaltet werden. Wird diese Kapazität durch zwei in Reihe geschaltete Einzelkondensatoren implementiert, so erhöht dies die Durchschlagfestigkeit.

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Mit der Verfügbarkeit von Netzteilen, welche den genannten Normen genügen, muss sich der Geräteentwickler nicht mehr um solche Details kümmern. Natürlich kann der Entwickler theoretisch auch ein beliebiges Netzteil eindesignen, das hinsichtlich seiner Leistungswerte und mechanischen Parameter seinen Vorgaben entspricht, und seine Applikation durch zusätzliche Modifikationen an die Vorgaben der EN 60335 und 61558 anpassen. Aber diese Strategie stößt an gewisse Grenzen: Zwar lässt sich in den meisten Fällen Platz für einen zweiten Y-Kondensator finden. Der Austausch eines »normalen« Transformators gegen einen solchen mit der vorgeschriebenen verstärkten Isolation jedoch dürfte in aller Regel wegen des erhöhten Platzbedarfs nicht möglich sein.

Handelt es sich hier um eine Expertendiskussion, die nur wenige Fachleute interessiert? Keineswegs. Denn wie eingangs beschrieben, dürfte ein sehr großer Kreis industrieller und kommerzieller Anwendungen von diesen Vorschriften betroffen sein. Das geht schon aus der Formulierung der Norm »Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch ...« hervor. Entsprechend groß ist das betroffene Segment innerhalb des Gesamtmarktes für Stromversorgungsmodule. Die zunehmende Vernetzung der Geräte im Sinne der Integration in das Internet der Dinge dürfte dieses Marktsegment weiter anwachsen lassen. Bestehen bei einem Gerätehersteller Zweifel hinsichtlich der Anforderungen an die Stromversorgung seiner Produkte, so sollte er sich von einem Fachunternehmen seines Vertrauens beraten lassen. Emtron, darauf sei an dieser Stelle hingewiesen, besitzt als Spezialdistributor für alle Bereiche der Stromversorgung das erforderliche Expertenwissen, um eine solche Beratung kompetent durchführen zu können. Zudem prüft Emtron auf Kundenwunsch, ob die angeführten Modifikationen erforderlich und wirtschaftlich durchführbar sind oder ob es sich empfiehlt, gleich zu einem Netzteil zu greifen, welches von vornherein mit Blick auf die Einhaltung der EN 60335 und 61558 konstruiert ist. Beispiele hierfür sind die Geräteserien HLG in den Ausführungen für 40 und 60 Watt oder die Familie RSP 75-150 W. Beide Gerätefamilien stammen aus dem Hause Mean Well und sind im Emtron-Vertrieb erhältlich. Diese Geräte sind darüber hinaus mit ihrem modernen Schaltungsdesign und dem damit einhergehenden hohen Wirkungsgrad für den Dauereinsatz geeignet.

Im Zweifelsfall Emtron fragen

Übrigens erfüllen größtenteils auch die medizinischen Netzteile, die für MOPP (Means of Patient Protection)-Anwendungen entwickelt wurden, die Vorgaben der Normen EN 60335. Dabei handelt es sich um solche Geräte, deren bestimmungsgemäßer Gebrauch den direkten Kontakt zum Patienten einschließt. Für diese Anwendung vorgesehene Netzteile lassen sich daher auch in solchen Geräten einsetzen, bei deren Konstruktion die EN 60335 und 61558 einzuhalten sind. Je nach Anwendungsfall kann es sogar unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten günstiger sein, ein »medizinisches« Stromversorgungsteil einzudesignen als ein Standardnetzteil plus Anpassungsmodifikation. Im Zweifelsfall berät Sie gerne der Spezialdistributor Emtron electronic.

Erschienen in Ausgabe: 01/2015