Elektrische Prüfsonden

IEC-Prüffinger (Elektro-Prüffinger)

Elektrische Sicherheit ist ein großes Thema, wir behandeln hier nur die Frage, wann ein Mensch welche Stelle erreichen kann. Viele Leser dürften dann ganz schnell mit „IP-Schutzart“ kommen. Ein Prüffinger für die elektrotechnische Untersuchung hat vollkommen andere Anforderungen als ein Prüffinger für mechanische Untersuchungen zu erfüllen, denn der elektrische

  • soll räumlich genau definiert sein um vergleichbare Experimente durch führen zu können und
  • eine abriebfeste (deshalb meist metallische) und möglicherweise für bestimmte Untersuchungen elektrisch leitende (Leitungsanschluß!) Spitze haben.

Dieser Prüffinger soll einem Finger ähnlich sein, deshalb sind die Gelenke beweglich. Wie die einzelnen Teile aussehen sollen, ist nicht nur in einer Norm, sondern in sehr vielen Normen und sonstigen Vorgaben festgelegt worden.
Es kann Prüfungen geben, bei denen bewusst ein Stromkreis geschlossen werden soll, deshalb haben viele Labornutzer eine Buchse für entsprechende Versuche angebaut (nicht an der Spitze).

Ich sehe den Prüffinger in erster Linie als Lehrstück bzw. optisches Untersuchungsgerät „komme ich an die Stelle ran oder nicht?“

Denn wenn man an eine spannungsführende Stelle kommt, ist meist der Prüfling kaputt – was meine Kunden selten möchten. Da genügt oft die Drohung „ich steck diesen Finger rein“ um eine Abdeckung zu bekommen. Dabei ist zu beachten:
Nicht jede hohe Spannung ist tödlich, nicht jede Kleinspannung unkritisch!

Prüffinger Technischer Zeichnung

Prüffinger SetEs hat sich der Spitzname VDE-Prüffinger eingebürgert, obwohl es eigentlich ein international definierte Fingernachbildung ist. Ich nenne ihn Elektrofinger, Sie können aber gerne auch IEC-Fingerprüfsonde oder so sagen. Übrigens ist der Elektrofinger mit seinen 12mm Durchmesser auch gut für Überprüfungen nach IP-Schutzarten, konkret IP 2X. Falls Sie auch Interesse haben an den IP-Prüfsonden mit 1mm und 2,5mm Draht (IP 3X und IP 4X) sehen Sie sich bitte folgendes Set an:

Das Prüfsondenset biete ich (freibleibendes Angebot und ausschließlich für gewerbliche Kunden, da ich z.B. nicht in das geltende System für die Entsorgung von Umverpackungen eingegliedert werden möchte) Ihnen für

  • 35 Euro netto, einschließlich Versand in Deutschland) bzw. 41,65 Euro inklusive der 19 Prozent Umsatzsteuer
  • 40 € für Ausland wie Schweiz und Österreich, da ich hier 5€ Versand einrechne.

Achtung: falls Sie ein akkreditiertes Prüflabor betreiben, benötigen Sie den etwas genauer hergestellten Prüffinger – mein sehr preisgünstiges Angebot enthält Bauteile, die nicht diese Maßgenauigkeit aufweisen. Ich danke den bisherigen Kunden, die besser als ich vermessen konnten und mir die Abweichungen auflisteten. Ich sehe den Prüfinger in erster Linie als Lehrstück bzw. optisches Untersuchungsgerät im Sinne von „komme ich an die Stelle ran oder nicht?“

Bestellung hier per E-Mail, da ich nur Firmenkunden beliefere, genügt mir eine Mail mit Firmenadresse und ggf. Angaben wie Ust-Id. Achtung: Versandadresse und Rechnungsadresse müssen identisch sein!

Fahrzeug Schutz gegen mechanische BeschädigungUnd damit Sie noch ein Bild haben für eine Gute Lösung:
Diese Einrichtungen sind sehr gut gegen mechanische Schäden geschützt. Naja, das ist nicht immer machbar!

Spannungen – ab wann ist es gefährlich?

Der Praktiker mit seinen Erfahrungen im Haushaltsbereich wird schnell antworten „ab 50 V Wechselspannung und ab 75 V Gleichspannung wird es kritisch“. Ja, das kann man so sagen, und zugleich sind das die Spannungsgrenzen der Niederspannungsrichtlinie, d.h. Über diesen Spannungsgrenzen muss die Niederspannungsrichtlinie angewendet werden, darunter nicht. Die Spannungsgrenzen sind historisch gewachsen, d.h. bei der ersten Ausgabe der Niederspannungsrichtlinie gab es die Überlegung, die bestehenden Telefonnetze, damals in den 70er Jahren noch mit einer Leerlaufspannung von 60 V, nicht in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie fallen zu lassen. Wenn Sie heutzutage Telefonanlagenkomponenten sehen, die ein CE-Zeichen tragen, basiert dieses auf der EMV oder der Funkanlagenrichtlinie, möglicherweise auch zusätzlich anzuwendenden anderen Richtlinien wie z.B. RoHS. Das bedeutet aber nicht, dass man sich nicht mit geringeren Spannungen schwer verletzten kann!

Es blitzt 2010 Fliegenklatsche110 Volt Steckdose

Beispiele für Praktiker:

  • E-Schweißen – theoretisch sind das nur so ca. 60 V, aber wer mal mit nassen Schuhen an einem nassen Werkstück geschweißt hat, hat womöglich durch unzureichende Ausrüstung und Fehlanwendung die Spannung gespürt…
  • Im medischen Bereich müssen Sie davon ausgehen, dass der Patient auf einem leitenden Möbelstück ruht und gleichzeitig mit leitenden Materialien oder gar Messgeräten etc. bearbeitet wird. Da wäre jedes Volt am Körper störend, deshalb gelten in medizinischen Bereichen besondere Anforderungen.
  • In Tierhaltungsbetrieben („Viehställen“) gelten oft extreme Anforderungen. Stellen Sie sich bitte mal die Kuh vor, der Milch abgezapft werden sollen, aber ein Melkbecher weist eine Spannung gegenüber dem Tier auf… da hüpft die Kuh! Nein, probieren Sie es bitte nicht selbst aus; sie werden schon verstanden haben, was ich meine.
  • Statische Aufladungen mit vielen hundert oder tausend Volt, die sich z.B. im Winter zwischen Ihnen und Türklinken aufbauen, sorgen immer wieder für Heiterkeit – können aber manche Elektronik zum endgültigem Ausstand bewegen. Es gab vor Jahrzehnten Anwendungen wie Dimmer, die auf solche Berühungsspannungen reagierten, derzeit ist es aber eher ein unerwünschter und meist ungefährlicher Effekt!

Praktische IP-Sonden-Einsätze

Verschmutztes BauteilZunächst einmal sollte man Produkte auch praktisch testen, danach stellt man immer wieder erstaunliche Verunreinigungen fest wie hier:

LED BirneAndere Produkte wie diese LED-Birne (von 2009) wiesen Drähte auf, die fies aus der Fassung heraus gucken und neben Fingerverletzungen auch in dummen Fällen Stromschläge verteilen konnte:

Lädierte LED BirneEine besser aufgebaute Birne sieht nach der Zerstörenden Untersuchung noch so aus:

Notebook SondierungTypische Geräte wie Notebooks sind in EN 60950 bzw. EN 62368 beschrieben, auch wenn die Prüfungen nicht unbedingt IP-Schutzartenprüfung genannt wird, sind die praktischen Abläufe oft sehr ähnlich:

SteckersystemDamit zu einem alten europäischen Furz, der sich durch den Brexit etwas bessern wird, weil solche Steckersysteme dann nicht mehr zulässig sind…. Ja, ich bringe es fertig, mir an einem britischem oder amerikanischem Stecker einen Stromschlag zu verabreichen!

Deutlich bessere Systeme sind z.B. in der Schweiz und in Brasilien verbreitet!

Da immer wieder im Rahmen von EMV-Prüfungen solche Details bemerkt werden, hier mal zwei Bildchen dazu, das eine mit entspannender Palme in der Freiluftarena und das andere viel zu nah am Gerät, weil der Prüfer nicht glauben wollte, wie gering die ausgehenden Störungen waren!

EMV Messung halb außenEMV Messung unkorrekter Abstand

Begriffsdefinitionen zitiert aus der ECE-100

Viele Begriffe finden Sie in den unterschiedlichsten Normen, ich zitiere hier ungewöhnlicherweise aus der ECE-100, die Sie auch gut recherchieren können im Gegensatz zu VDE-Normen etc. die oft wichtigen Begriffe:

  1. „Indirektes Berühren“ ist die Berührung von Personen mit frei liegenden leitfähigen Teilen.
  2. „Aktive Teile“ sind die leitfähigen Teile, an die bei normaler Verwendung eine Spannung angelegt wird.
  3. „Gepäckraum“ ist der Raum im Fahrzeug, der das Gepäck aufnimmt und durch das Dach, die Haube, den Boden und die Seitenwände sowie die Isolierbarriere und das Gehäuse, die den Antrieb gegen direktes Berühren von aktiven Teilen schützen, begrenzt und vom Fahrgastraum durch die Stirnwand oder die hintere Querwand getrennt ist.
  4. „Eingebautes System zur Überwachung des Isolationswiderstands“ ist das Gerät, das den Isolationswiderstand zwischen den Hochspannungssammelschienen und der elektrischen Masse überwacht.
  5. „Offene Antriebsbatterie“ ist eine flüssigkeitsgefüllte Batterie, die mit Wasser aufgefüllt werden muss und Wasserstoffgas erzeugt, das in die Luft abgelassen wird.
  6. „Fahrgastraum“ ist der Raum, der die Insassen aufnimmt und durch das Dach, den Boden, die Seitenwände, die Türen, die Glasscheiben, die Stirnwand und die hintere Querwand oder die Hecktür sowie die Isolierbarrieren und Gehäuse, die den Antrieb gegen direktes Berühren von aktiven Teilen schützen, begrenzt ist.
  7. „Schutzart“ ist der Schutz, den eine Isolierbarriere/ein Gehäuse vor der Berührung von aktiven Teilen bietet und der mit einer Prüfsonde, wie z. B. einem Prüffinger (IPXXB) oder einem Prüfdraht (IPXXD), überprüft wird (siehe Anhang 3).
  8. „Wiederaufladbares Energiespeichersystem“ ist das wiederaufladbare Energiespeichersystem, das für den elektrischen Antrieb elektrische Energie liefert.
  9. „Wartungsschalter“ ist die Einrichtung zum Abschalten des Stromkreises bei Prüfungen und Wartungsarbeiten an dem wiederaufladbaren Energiespeichersystem, dem Brennstoffzellenpaket usw.
  10. „Festisolierung“ sind die Isolierbeschichtung von Kabelbündeln, mit der die aktiven Teile umhüllt und gegen direktes Berühren aus allen Zugangsrichtungen geschützt werden, sowie Überzüge zum Isolieren der aktiven Teile von Steckverbindern und Lack oder Farbe zum Isolieren.
  11. „Fahrzeugtyp“ sind Fahrzeuge, die sich in folgenden wesentlichen Punkten nicht voneinander unterscheiden:
    1. Einbau des Elektroantriebs und der galvanisch verbundenen Hochspannungssammelschiene,
    2. Art und Typ des Elektroantriebs und der galvanisch verbundenen Hochspannungsbauteile.
  12. „Betriebsspannung“ ist der vom Hersteller angegebene höchste Wert der Spannung in einem Stromkreis (Effektivwert), der zwischen leitfähigen Teilen bei nicht geschlossenem Stromkreis oder unter normalen Betriebsbedingungen gemessen werden kann. Wenn der Stromkreis galvanisch getrennt ist, wird für die getrennten Stromkreise die jeweilige Betriebsspannung angegeben.