Die EN 60204-1 gibt allgemeine Anforderungen an die elektrische, elektronische und programmierbare elektronische Ausrüstungen und Systeme von Maschinen vor. Sie gilt für Maschinen, die im Betrieb nicht von Hand tragbar sind, einschließlich Gruppen von Maschinen, die abgestimmt zusammenarbeiten. Der Anwendungsbereich der Norm beginnt an der Netzanschlussstelle der elektrischen Ausrüstung der Maschine und umfasst dabei elektrische Ausrüstung bzw. Teile davon, die mit Nennspannungen bis einschließlich AC 1.000 V oder bis einschließlich DC 1.500 V und mit Nennfrequenzen bis einschließlich 200 Hz betrieben werden.
Die Änderung A1 umfasst aktualisierte Verweise auf zwischenzeitlich neu ausgegebene Normen und konkretisierte Formulierungen bestehender Absätze und Begriffe.
Wir möchten dies trotzdem als Anlass nehmen und über die Wichtigkeit dieser Norm sowie deren Anwendung sprechen. Denn gerade, weil die EN 60204-1 in kaum einem Maschinenbau-Projekt fehlt, lohnt sich der Blick auf ihren praktischen Nutzen – von der Struktur über die Prüfung bis zur Dokumentation.
1. Aufbau der Norm – das Blockdiagramm einer typischen Maschine
Einen guten Einstieg in die Struktur der EN 60204-1 liefert das in der Norm enthaltene Blockdiagramm einer typischen Maschine (Bild 1).
Bild 1 zeigt grafisch den Umfang der elektrischen Ausrüstung einer “typischen” Maschine. Darin ist ersichtlich, dass sich die elektrische Ausrüstung nicht nur um den Schaltschrank und die daran angeschlossenen Kabel dreht, sondern auch die Betriebsmittel außerhalb des Schaltschranks und Schnittstellen zu anderen Systemen relevant sind. Einzelne elektrische Betriebsmittel (z.B. Motoren etc.) der elektrischen Ausrüstung werden von den jeweiligen Herstellern mit einer entsprechenden CE-Kennzeichnung nach den zutreffenden Richtlinien/Verordnungen in Verkehr gebracht.
Diese Darstellung macht deutlich, dass die EN 60204-1 nicht als lose Aneinanderreihung einzelner Anforderungen zu verstehen ist, sondern als durchgängiges Sicherheitskonzept, das von der Energieversorgung über die Steuerungstechnik bis hin zur Dokumentation und Prüfung reicht.
Man kann also sagen, die Norm startet bei der Energieversorgung und endet mit Schnittstellen zu anderen Systemen bzw. mit den an den Kabeln angeschlossenen Betriebsmitteln. Alle dazwischenliegenden Komponenten und Schutzeinrichtungen sind somit als Bestandteil der Norm anzusehen.
Weiters zeigt das Bild anschaulich, wie die einzelnen normativen Abschnitte den realen Komponenten und Funktionsbereichen einer Maschine zugeordnet sind, und erleichtert dadurch die Orientierung innerhalb des umfangreichen Regelwerks.
Zu erwähnen ist, dass sich die Anforderungen der Norm nicht wie die Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU auf die Nennspannung zwischen 50 und 1 000 V für Wechselstrom und zwischen 75 und 1 500 V für Gleichstrom beschränkt, sondern auch bei geringeren Spannungen (z.B. 24V DC) anzuwenden ist.
2. Prüfungen (Abschnitt 18)
So wichtig die Auslegung nach Norm ist, so entscheidend ist am Ende auch die Prüfung: Erst sie bestätigt, dass die elektrische Ausrüstung tatsächlich sicher ausgeführt ist. Existiert keine maschinenspezifische Produktnorm, gibt die EN 60204-1 den Mindestprüfumfang verbindlich vor – ein Umfang, den Sie in Ihrer eigenen Prüf- und Freigabepraxis fix einplanen sollten.
Verpflichtend sind demnach:
- die Überprüfung, dass die elektrische Ausrüstung mit der zugehörigen technischen Dokumentation übereinstimmt;
- die Prüfung der Durchgängigkeit der Schutzleiterstromkreise;
- beim Fehlerschutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung müssen die Bedingungen für den Schutz durch automatische Abschaltung überprüft werden
- die Durchführung von Funktionsprüfungen.
Je nach Anwendungsfall können ergänzend folgende Prüfungen erforderlich sein:
- die Isolationswiderstandsprüfung;
- die Spannungsprüfung;
- die Überprüfung des Schutzes gegen Restspannung;
- die Kontrolle weiterer relevanter Anforderungen gemäß den einschlägigen Bestimmungen der Norm.
Werden nachträglich Änderungen an der elektrischen Ausrüstung vorgenommen, müssen diese unter Berücksichtigung nachteiliger Auswirkungen (z.B. Beanspruchung der Isolierung und Ab- und Anklemmen von Geräten) erneut geprüft werden.
Für Prüfungen, bei denen Messungen durchzuführen sind, empfiehlt die Norm den Einsatz von Messgeräten nach der Normenreihe IEC 61557.
In jedem Fall gilt: Die Ergebnisse sämtlicher Überprüfungen sowie die Begründung, sollte eine Prüfung nicht durchgeführt werden, müssen lückenlos dokumentiert werden.
3. Technische Dokumentation (Abschnitt 17)
Die EN 60204-1 verpflichtet Hersteller dazu, sämtliche Informationen bereitzustellen, die für die Identifizierung, den Transport, die Errichtung, den Gebrauch, die Wartung, die Außerbetriebnahme sowie die Entsorgung der elektrischen Ausrüstung notwendig sind.
Ob Papierform, elektronisch oder online: Entscheidend ist, dass Ihre Kundschaft tatsächlich Zugang zu den Informationen hat. Die elektronische Bereitstellung hat dabei den praktischen Vorteil, dass Aktualisierungen einfacher möglich sind und Anwender die Unterlagen bei Verlust jederzeit erneut abrufen können. In manchen Ländern sind zudem bestimmte Sprachen gesetzlich vorgeschrieben – ein Punkt, den man beim Export bedenken sollte.
Inhaltlich muss die technische Dokumentation unter anderem folgende Bereiche abdecken:
- Identifizierung der elektrischen Ausrüstung
- Transport und Lagerung sowie Demontage und Entsorgung:
Auch hierzu müssen, soweit relevant, entsprechende Angaben – etwa zu Abmessungen, Gewicht und Umweltbedingungen bzw. zur fachgerechten Trennung von Komponenten für Wiederverwertung oder Entsorgung – bereitgestellt werden.
- Errichtung und Montage:
Neben einer Beschreibung von Aufbau und Anschluss an die Stromversorgung sind unter anderem der Bemessungskurzschlussstrom, Nennspannung, Außenleiteranzahl, Frequenz, Art des Stromversorgungssystems sowie der Volllaststrom je Anschluss anzugeben. Ergänzend sind Anforderungen an Platzbedarf für Demontage und Instandhaltung, an die Kühlung, an zulässige Umgebungsbedingungen sowie Maßnahmen zur elektromagnetischen Verträglichkeit zu dokumentieren.
- Funktion und Betrieb:
Dazu zählen eine Übersicht des Aufbaus der elektrischen Ausrüstung, Verfahren zur Programmierung oder Konfiguration, Vorgaben für den Neustart nach einem unerwarteten Stopp sowie die Abfolge der Betriebsabläufe.
- Instandhaltung:
Erforderlich sind Angaben zu Häufigkeit und Verfahren von Funktionstests, zu sicheren Instandhaltungsverfahren einschließlich einer allfälligen Aufhebung von Sicherheitsfunktionen, zu Justierung und Reparatur, zu den Anschlüssen elektrischer Komponenten (z. B. mittels Stromlaufplänen), zu benötigten Werkzeugen und Ersatzteilen sowie zu Restrisiken und dem Bedarf an persönlicher Schutzausrüstung. Auch Zugangsbeschränkungen für Elektrofachkräfte, erforderliche Einstellungen sowie Vorgaben zur Überprüfung sicherheitsrelevanter Steuerungsfunktionen nach Reparaturen gehören dazu.
Anhang I der Norm dient dabei als Leitfaden für die Zusammenstellung dieser Informationen und der gesamten Dokumentation. So verweist Anhang I beispielsweise für Gebrauchsanleitungen zu Installation, Errichtung, Zusammenbau an der Verwendungsstelle, Demontage usw. auf die EN IEC/IEEE 82079-1 (Erstellung von Nutzungsinformationen (Gebrauchsanleitungen) für Produkte - Teil 1: Grundsätze und allgemeine Anforderungen) und für Stromlaufpläne auf die EN 61082-1 (Dokumente der Elektrotechnik - Teil 1: Regeln). Solche konkreten Normverweise erleichtern es, die einzelnen Dokumentationsbestandteile richtig aufzubauen.