Elektroinstallation: Schutzarten und Schutzklassen

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Sicherheitsnormen bei elektrischen Betriebsmitteln: Was bedeutet Schutzart und was ist eine Schutzklasse?

Elektrische Geräte und Leuchten werden zu völlig unterschiedlichen Zwecken und in den verschiedensten Einsatzgebieten verwendet. Oft müssen sie dabei unter schwierigsten Bedingungen arbeiten: Temperaturschwankungen, Wasser, Feuchtigkeit, Dämpfe, Säuren, Laugen, Öle oder Kraftstoffe. Außerdem müssen sie vor Flüssigkeiten, Staub oder Schäden durch Stöße geschützt werden.

Lampe im Keller © Studio v-zwoelf, stock.adobe.com
Leuchten unterliegen je nach Verwendungszweck und Einsatzgebiet entsprechenden Vorschriften und besitzen bestimmte Schutzklassen und Schutzarten © Studio v-zwoelf, stock.adobe.com

Für jeden Verwendungszweck und jedes Einsatzgebiet eines elektrischen Betriebsmittels gibt es entsprechende Vorschriften und Normen. In diesem Zusammenhang unterliegen elektrische Geräte und Leuchten bestimmten Schutzklassen und Schutzarten.

Der Unterschied von Schutzart und Schutzklasse

Die Begriffe Schutzklasse und Schutzart werden häufig verwechselt. Die sogenannte IP oder IK Schutzart beschreibt den Gehäuseschutz eines Gerätes. Beispielsweise gegen das Eindringen von Fremdkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen, wie auch in Hinsicht auf ihre mechanische Beanspruchung. Die Schutzklasse hingegen beschreibt den notwendigen Schutz vor gefährlichen Spannungen bei Berührung des Geräts oder der Leuchte.

Schutzarten und Schutzklassen erklärt
Schutzarten und Schutzklassen erklärt

IP Schutzart

Die internationalen Schutzarten wurden eingeführt, um klare Angaben darüber zu machen, gegen welche Einflüsse ein Produkt geschützt ist. Die Schutzart definiert deshalb die Eignung eines elektrischen Betriebsmittels für ganz bestimmte Umgebungsbedingungen.

Die Schutzart von elektrischen Produkten wird dabei anhand von Kennziffern in IP-Codes ausgedrückt. Die Abkürzung IP steht für „International Protection“. Die erste Kennziffer gibt den Schutz gegen feste Fremdkörper an. Die zweite Kennziffer beschreibt den Schutz gegen Wasser. Diese Kennziffern sind in der deutschen Norm DIN EN 60529 und in der internationalen Norm ISO 20653 festgelegt.

Beispiel einer Bezeichnung von IP-Schutzarten
Beispiel einer Bezeichnung von IP-Schutzarten

Erste Kennziffer des IP-Codes – Schutz gegen Fremdkörper und Berührung

1. Kennziffer

Bedeutung:

ISO 20653

DIN EN 60529

Schutz gegen Fremdkörper

Schutz gegen Berührung

0

0

kein Schutz kein Schutz

1

1

Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 50 mm Geschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken

2

2

Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 12,5 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Finger

3

3

Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 2,5 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug

4

4

Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht

5K*

5

Geschützt gegen Staub in schädigender Menge vollständiger Schutz gegen Berührung

6K*

6

staubdicht vollständiger Schutz gegen Berührung

* Während DIN EN 60529 IP5X und IP6X definiert, heißen diese beiden Schutzarten in ISO 20653 Teil 9 IP5KX und IP6KX.

Modernes Badezimmer mit grauem und weißem Marmor und Hängelampen © Mihalis A., stock.adobe.com
Beleuchtung im Badezimmer: Hier gelten besondere Vorschriften je nach Plazierung der Lampen © Mihalis A., stock.adobe.com
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Zweite Kennziffer des IP-Codes – Schutz gegen Wasser

2. Kennziffer

Bedeutung:

ISO 20653

DIN EN 60529

Schutz gegen Wasser

0

0

kein Schutz

1

1

Schutz gegen Tropfwasser

2

2

Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist

3

3

Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte

4

4

Schutz gegen allseitiges Spritzwasser

4K

Schutz gegen allseitiges Spritzwasser mit erhöhtem Druck

5

5

Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel

6

6

Schutz gegen starkes Strahlwasser

6K

Schutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge

7

7

Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen

8

8

Schutz gegen dauerndes Untertauchen

9

Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, speziell Landwirtschaft

9K

Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, spezifisch für Straßenfahrzeuge

Die DIN EN 60529 definiert nicht IPX9K. ISO 20653 definiert kein IPX9, sondern nur IPX9K. Bis zum Schutzgrad IPX6 (bei DIN EN 60529) bzw. IPX6K (bei ISO 20653) sind die darunter liegenden Schutzgrade eingeschlossen. Bei den höheren Schutzarten gilt dies für die Wasserschutzgrade 7, 8 und 9K nicht automatisch. Falls ein Einschluss einer niedrigeren Schutzart gefordert wird, ist dies durch eine Doppelbezeichnung angegeben, beispielsweise IPX6K/IPX9K.

Kennbuchstabe für die 3. Stelle – Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen

Kennbuchstabe

Bedeutung

A

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit dem Handrücken

B

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem Finger

C

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem Werkzeug

D

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem Draht

Der Kennbuchstabe ist laut DIN EN 60529 nicht zwingend vorgeschrieben und kann optional genutzt werden.

Kennbuchstabe für die 4. Stelle

Kennbuchstabe

Bedeutung

H

Hochspannungs-Betriebsmittel

M

Geprüft, wenn bewegliche Teile in Betrieb sind

S

Geprüft, wenn bewegliche Teile im Stillstand sind

W

Geprüft bei festgelegten Wetterbedingungen

Der Kennbuchstabe ist laut DIN EN 60529 nicht zwingend vorgeschrieben und kann optional genutzt werden.

IK Schutzart

Die IK Schutzart beschreibt die Widerstandsfähigkeit von elektrischen Geräten und Leuchten gegen mechanische Beanspruchung. Die Unterteilung erfolgt hier in zehn Schutzgraden, die in der internationalen Norm IEC 62262 (EN 50102) festgelegt sind. Der IK-Stoßfestigkeitsgrad ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit von Gehäusen elektrischer Betriebsmittel insbesondere gegen Stöße.

Es gibt zehn Schutzarten, entsprechend der Schlagenergie, der das Gehäuse mindestens standhalten kann.

Schutzart

Schlagenergie (Joule)

IK00

keine Stoßfestigkeit

IK01

0,15

IK02

0,2

IK03

0,35

IK04

0,5

IK05

0,7

IK06

1

IK07

2

IK08

5

IK09

10

IK10

20

ssung dezur Einordnung in eine IK-Schutzart
ssung dezur Einordnung in eine IK-Schutzart

Angewendet wird der IK-Code beispielsweise für Schalter, Steckdosen, Leuchten, Verteilergehäuse oder etwa Tastaturen. Die Prüfung der IK-Schutzart wird mit einem Pendelhammer, alternativ bis IK07 mit einem Federhammer oder oberhalb von IK07 mit einem Freifallhammer ausgeführt. Für einige Anwendungen gelten andere, unabhängige Anforderungen und Prüfungen für die mechanische Widerstandsfähigkeit. Beispielsweise wird die Ballwurfsicherheit von Leuchten in Sporthallen nicht nach einer IK-Schutzart, sondern gemäß DIN VDE 0710-13 bemessen, und die Prüfung wird mit einem Handball ausgeführt.

Wichtig: Regel für die Schutzarten von elektrischen Betriebsmitteln: Je höher die Zahl der Kennziffern, umso höher ist der Schutz!

Die Schutzklassen

Die Schutzklasse definiert die Sicherheitsmaßnahmen für berührbare und leitfähige Teile von elektrischen Betriebsmitteln, die nicht unter Spannung stehen. So muss sichergestellt sein, dass bei einer Fehlfunktion keine gefährliche Spannung auftreten kann. Es gibt insgesamt vier Schutzklassen, die in der Norm DIN EN 61140 (VDE 0140-1) festgelegt sind. Zur Kennzeichnung der Betriebsmittel mit der betreffenden Schutzklasse sind Symbole vorgesehen, die in der IEC 60417 definiert sind.

Symbol

Schutzklasse

Bedeutung

(kein Symbol)

0

Es besteht neben der Basisisolierung kein besonderer Schutz gegen einen elektrischen Schlag. Der Schutz ist ausschließlich durch die Umgebung des Betriebsmittels sicherzustellen.
Symbol Schutzklasse 1

1

Alle elektrisch leitfähigen Gehäuseteile des Betriebsmittels müssen mit dem Schutzleitersystem der festen Elektroinstallation verbunden sein. Die Schutzleiterverbindung des Gehäuses muss so bemessen sein, dass keine dauerhafte gefährliche Berührungsspannung am Gehäuse entstehen kann und dass der Leitungsschutzschalter (Sicherung) oder ein Fehlerstromschutzschalter (FI) auslöst und den Stromkreis spannungsfrei schaltet. Bewegliche Geräte der Schutzklasse I müssen eine Steckverbindung mit Schutzleiterkontakt haben. Die Einführung der Anschlussleitung in das Gerät muss zusätzlich zur mechanischen Zugentlastung so ausgeführt sein, dass beim Herausreißen der Leitung der Schutzleiter zuletzt abreißt.
Symbol Schutzklasse 2

2

Betriebsmittel mit Schutzklasse II haben eine verstärkte oder doppelte Isolierung. Sie besitzen in der Regel keinen Anschluss an den Schutzleiter. Wenn sie eine elektrisch leitende Oberfläche oder leitfähige berührbare Teile haben, so sind diese durch eine verstärkte oder doppelte Isolierung von spannungsführenden Teilen zu trennen und dürfen einen Berührstrom von 0,5 mA nicht überschreiten. Zum Anschluss beweglicher Geräte der Schutzklasse II werden meist Stecker verwendet, die keinen Schutzleiter haben. Wird ein Kabel mit Schutzleiter verwendet, darf er nicht an das Gehäuse angeschlossen werden.
Symbol Schutzklasse 3

3

Betriebsmittel der Schutzklasse III arbeiten mit Sicherheitskleinspannung oder Schutzkleinspannung (SELV/PELV) und dürfen entsprechend nur solchen Stromquellen angeschlossen werden (Sicherheitstransformator; Batterie, Akkumulator, Dynamo, Solarzelle). Geräte mit Funktionskleinspannung und sicherer Trennung (PELV) haben eine verstärkte oder doppelte Isolierung zwischen Netzanschluss und spannungsführenden Teilen, wobei die Kleinspannungskreise oder Gehäuse jedoch geerdet sein dürfen. Grund für die Erdung dient nicht der Sicherheit, sondern der elektromagnetischen Verträglichkeit (Störemission, Erdschleifen, ESD-Schutz).
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