Umsetzung…
Der Leitfaden beim Aufbau/Umbau einer Maschine soll also der Gedanke sein: es müssen mindestens zwei Fehler passieren (zwei Sachen aus unterschiedlichem Grund ausfallen), eher jemand zu Schade kommen kann. Das mit dem unterschiedlichem Grund ist wichtig: es hilft nicht, wenn ich eine Schicht Isolierband mit einer zweiten Schicht umwickle – wenn der Kleber bei Hitze versagt, versagt er bei beiden Schichten, das ist keine doppelte Sicherheit. Also gut durchdenken.
Eine Espressomaschine, egal wie alt, soll die Anforderung auf Basisisolierung erfüllen. Das soll heißen, es sind keine stromtragende Teile berührbar oder leitend mit berührbaren Teilen verbunden und die Isolierung die dieses sicherstellt, intakt ist. Erfüllt die Maschine dies nicht, muss sie entweder überholt oder verschrottet werden. Angenommen die Basisisolierung ist in Ordnung, können wir uns Sachen weiter überlegen.
Nach Norm sind jetzt alle leitfähige und berührbare Gehäuseteile an den Schutzleiter mit einer effektiven Impedanz von weniger als 1Ω zu kontaktieren.ACHTUNG: Ein lackiertes Blech gilt hier als leitfähig und isolierend gleichzeitig!
- Isolierend, wenn es um den Kontakt mit dem Schutzleiter geht,
- Leitfähig, wenn man die Gefährdung betrachtet!
Jetzt wird’s aber kompliziert. Viele, vor allem ältere Maschinen sind nicht nach aktuellen Anforderungen gebaut. Da es ist einfach zu schreiben “alles, was berührbar und leitfähig ist, erden”. Bei vielen Maschinen würde es bedeuten, dass man von jedem Blechteil zu jedem Blechteil ein Erdungskabel ziehen muss, da die Bleche zwar mechanisch befestigt sind, aber ohne Garantie einer leitfähigen Verbindung! Zum Beispiel ein Seitenblech befestigt mit Blechschrauben, die in Klammern eingeschraubt sind, die wiederum auf lackierten Ösen drauf stecken. Das hält alles zusammen, aber ob die Verbindung auf wirklich leitfähig ist, kann keiner sagen.
Man muss aber die Sache ein Bisschen relativieren, oder, besser gesagt, die Kirche im Dorf lassen. Die Maschine wird nicht neu gebaut und hätte man kein Hand anlegen müssen, wäre sie auch in Originalzustand weiter gelaufen. Wir werden die Maschine nicht neu konstruieren, wir können höchstens es versuchen, den Ist-Zustand zu verbessern. Ab jetzt rede ich über Verbesserungen und nicht über Lösungen, also ich schwätze vom Pfusch am Bau.
Praktisch bedeutet es, zuerst die Maschine möglichst gut zu erden und dabei es gut überlegen, wo man Abstriche wegen Machbarkeit machen musste, danach diese wieder gezielt angehen.
Als allgemeine Richtlinie zum Verlegen des Schutzerdleiters gilt (Aussage ich, nach Erfahrung und Sachverstand, darf ruhig ergänzt werden):
- Er ist durchgehend mit einer gelb-grüner Kupferlitze in hitzefester Isolierung auszuführen. Die Leitung darf vom Querschnitt den Querschnitt der Netzzuleitung an keiner Stelle unterschreiten. Es wird empfohlen, selbst, wenn die Netzzuleitung von kleinerem Querschnitt ist, die Gehäuseinterne Verbindungen durchgehend mit mindestens 2.5mm² zu verlegen.
- Es sind keine Lötverbindungen erlaubt, außer an z.B. Schraubösen mit Lötfahnen, diese sind aber zu meiden. Quetschverbindungen werden bevorzugt. Es dürfen keine Litzen direkt in Schraubklemmen geschraubt werden, es sind immer Aderendhülsen zu verwenden.
- Es soll vermieden werden (VDE verbietet es sogar) Schrauben, die eine Befestigungsfunktion haben, als Erdanschlüsse zu verwenden. Der Verbot bezieht sich sinngemäß auf Schrauben, die z.B. zwei Hälften von Rahmen zusammen halten, oder den Kessel an den Rahmen befestigen. Diese sind dann im Betrieb Wechselbelastungen ausgesetzt und der Kontakt zu Kabelöse kann durch Feuchte unterwandert werden und korrodieren. Ich vertrete aber die Meinung, dass z.B. verchromte Verkleidungsbleche, die mit für den Zweck überdimensionierten Schrauben an den Rahmen festgeschraubt werden, über diese Schrauben auch elektrisch mit dem Rahmen kontaktiert werden dürfen. Zumindest solange sie der letzte Glied in der Erdungskette sind (also so lange man kein weiteres Teil über diese Bleche erdet). Sonst müsste man die Bleche extra anbohren und über weitere Schrauben mit einem Erdleiter verbinden, was in den meisten Fälle in der Praxis nicht vertretbar ist.
- Es soll sichergestellt werden, dass bei der Demontage einer Maschine das Abnehmen einen Teils die Erdung den anderen noch angebauten Teile nicht beeinträchtigt.
Man stelle sich ein Würfel mit vier Seitenwände vor: man darf nicht über jedes Eck eine Leitung vom Blech zum Blech ziehen und dann das letzte Blech erden, da sobald man ein Seitenteil entfernt hat, sind einige in der Kette abgeklemmt. Man kann aber den Rahmen erden und jedes Seitenteil an Rahmen anbinden – dann ist es egal, mit welchem Seitenteil man die Demontage anfängt, die Schutzfunktion bleibt erhalten. Es ist davon auszugehen, dass die Maschine ordnungsgemäß demontiert wird, also in dem Beispiel, dass man den Rahmen nicht aus dem inneren ausreißen kann ohne zuerst die Seitenteile abgenommen zu haben.
Bei einer Maschine, die man gerade wieder zusammenbauen möchte, wäre es sinnvoll, bei der Einführung des Netzkabels ins Gehäuse anzufangen. Dort verlieren wir nämlich die Kontrolle. Also:
- Die Netzzuleitung kritisch begutachten: gibt es einen ausreichenden Knickschutz? Gibt es eine ausreichende Zugentlastung? Eine gute Zugentlastung soll einem erwachsenem Mann die Leitung aus dem Gehäuse mit mäßigen Kraftaufwand nicht ausreißen lassen. Auf gutdeutsch soll’s halt heben. Wenn man sie parallel zur Wand rupft, darf sie nicht eingeschnitten werden. Harte Anforderungen, die die meisten Werksseitig verbauten Teile nicht aushalten (!). Man soll es überlegen an der Stelle, gerade bei größeren Maschinen, eine PG-Verschraubung mit Knickschutz zu verbauen. Bedeutet halt oft aufbohren der Kabeldurchführung, was nutzt aber eine gut geerdete Maschine, wenn der Schutzleiter am Gehäuseeingang abgerissen ist?
- Es ist nicht verkehrt kurz nach dem Leitungseingang eine Lüsterklemme geeigneter Größe zu verbauen, an die die Netzleitung (L und N) geklemmt werden. Diese Lüsterklemme soll gut in der Maschine befestigt werden. Somit ist die Leitungslänge zur Kabeldurchführung definiert. Es geht darum, dass falls die Zugentlastung versagt und das Kabel ausgerissen wird, die Leitungen aus der Lüsterklemme und nicht irgendwo aus der Schaltung ausgerissen werden. Erstens wird somit höchstens eine billige Lüsterklemme beschädigt und zweitens, wir wissen genau, wie lang die abgerissenen Leitungen (maximal) sind. Mindestens so viel freie Länge muss die netzseitige Schutzleitung extra haben, so dass bevor sie abreißt, die Versorgungsleitungen aus dem Gehäuse rausgezogen worden sind. So ist es garantiert, dass falls die freie, unter Spannung stehende Leitungsenden irgendwo an das Gehäuse von innen kommen, ist dieses noch sauber geerdet. Sobald die Leitungen aus dem Gehäuse raus sind, ist das nicht mehr unser Problem, da ist das Kind sowieso im Brunnen.
Ist die Kabeldurchführung in Ordnung, muss man sich die Netzzuleitung anschauen:
- Ist die innere Isolierung heil? Eine Ader um ein Schraubenzieher oder ein Bleistift straff wickeln. Ist die Oberfläche der Isolierung rissig oder verfärbt sie sich? Falls ja -> Kabel entsorgen und mit einem neuen ersetzen.
- Ein Stück abisolieren. Sind die Kupferdrähte glänzend blank? Lassen sie sich leicht ohne aggressiven Flussmitteln verzinnen? Zeigt ein Multimeter Durchgang vom Stecker zur Leitungsende ohne dass man dabei an der Litze rumkratzen muss? Falls nein -> Kabel entsorgen und mit einem neuen ersetzen. Sonst das verzinnte abschneiden, das war nur ein Versuch auf Oberflächenkorrosion.
Jetzt kommt endlich das Thema Erdung. In der Nähe vom Eingang Netzleitung sucht man sich einen geeigneten Punkt, der als zentraler Erdanschluss dienen wird. Am sinnvollsten soll er sich am Rahmen befinden, da der Rahmen als Grundkonstruktion sich durch die ganze Struktur zieht. Die Stelle soll gut zugänglich sein und es soll dort nicht zu wenig Platz vorhanden sein. Es ist keine schlechte Idee, sich an den Rahmen eine Lasche aus 3mm Stahl schweißen zu lassen, in der man wiederum entweder ein Paar Löcher für M4 Schrauben bohrt oder Stehbolzen anpunkten lässt. An dieser Stelle laufen alle PE-Leitungen zusammen. Nun bereiten man die Netzleitung vor: die Ader sind so zu kürzen, dass wenn der durch die Verschraubung eingeführte PE-Leiter mit seinem Kabelschuch auf dem Sammelerdpunkt sitzt, sind die offene Enden von L und N noch 20mm weg von der Außenwand des Geräts und zwar draußen.
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