Installationsmethoden

IT-System

Auch bekannt als: IT-Netz, isoliertes Netz, Isolationsüberwachung

Kurzantwort

Erdungssystem mit isolierter oder hochohmig geerdeter Stromquelle: Der erste Erdschluss führt nicht zur Abschaltung, sondern wird vom Isolationswächter gemeldet — die Anlage läuft weiter.

Grundlage: Kategorie: Installationsmethoden

Schleifenimpedanz-Rechner berechnen

Ausführliche Definition

Im IT-System (Isolé-Terre) ist der Trafo-Sternpunkt von der Erde getrennt oder nur über eine hohe Impedanz angebunden. Ein erster Erdschluss findet damit keinen geschlossenen Stromkreis — es fließt nur ein kapazitiver Reststrom, die Spannungsversorgung bleibt vollständig erhalten. Genau das ist der Zweck: In Operationssälen, Intensivstationen und kontinuierlichen Industrieprozessen wäre eine sofortige Abschaltung gefährlicher als der Fehler selbst. Ein Isolationsüberwachungsgerät (IMD) misst permanent den Isolationswiderstand gegen Erde und meldet den ersten Fehler optisch und akustisch, damit er behoben wird, bevor ein zweiter Fehler an anderer Stelle einen echten Kurzschluss bildet — erst dieser zweite Fehler muss dann abgeschaltet werden.

Wie berechne ich die Abschaltbedingung beim ersten Fehler?

Beim ersten Erdschluss wird nicht abgeschaltet, sondern gemeldet. Bedingung dafür ist, dass der Reststrom am Erdungswiderstand keine gefährliche Berührungsspannung erzeugt: R_A · I_d ≤ 50 V. Umgestellt ergibt das den größten zulässigen Erdungswiderstand.

Reststrom I_d	max. R_A für 50 V	Praxis-Einordnung
5 mA	10.000 Ω	kleines IT-Netz mit kurzen Leitungen
30 mA	1.667 Ω	typische Anlagengröße mit einigen Abgängen
100 mA	500 Ω	ausgedehntes Netz, viele Filter-Ableitkapazitäten
300 mA	167 Ω	sehr ausgedehnt — Isolationswächter meldet früher
1.000 mA	50 Ω	rechnerische Obergrenze, praktisch kaum erreicht

Ein üblicher Anlagenerder von 2 bis 10 Ω hält die Bedingung damit rechnerisch mit großem Abstand ein — beim ersten Fehler entscheidet nicht der Erder, sondern dass der Isolationswächter die Meldung zuverlässig absetzt. Kritisch wird erst der zweite Fehler.

Welche Schleifenimpedanz darf mein IT-Netz beim zweiten Fehler haben?

Der zweite Erdschluss an einem anderen Außenleiter schließt einen echten Kurzschlusskreis — jetzt muss abgeschaltet werden. Die Schleife läuft über zwei Stromkreise, deshalb steht in der Bedingung Z_s ≤ √3 · U₀ / (2 · I_a) der Faktor 2. Ist der Neutralleiter mitgeführt, sinkt die treibende Spannung von der Außenleiter- auf die Sternspannung, und der Grenzwert wird noch enger.

Schutzeinrichtung	I_a	IT ohne N	IT mit verteiltem N	TN zum Vergleich
B16	100 A	1,99 Ω	1,15 Ω	2,30 Ω
B20	125 A	1,59 Ω	0,92 Ω	1,84 Ω
B25	156 A	1,27 Ω	0,74 Ω	1,47 Ω
B32	200 A	1,00 Ω	0,57 Ω	1,15 Ω
C16	200 A	1,00 Ω	0,57 Ω	1,15 Ω
C20	250 A	0,80 Ω	0,46 Ω	0,92 Ω
C32	400 A	0,50 Ω	0,29 Ω	0,57 Ω

Gerechnet mit U₀ = 230 V und dem oberen magnetischen Auslösestrom der Charakteristik zuzüglich 25 % Streuband-Reserve — derselbe I_a, den unser Schleifenimpedanz-Rechner für TN-Netze ansetzt. Die IT-Werte gelten unter der Annahme zweier gleichartiger, gleich langer Abgänge; liegen die Fehlerorte in unterschiedlich langen Stromkreisen, verteilt sich die zulässige Impedanz entsprechend anders. Schutzkonzept in Anlehnung an DIN VDE 0100-410 — die Bewertung einer konkreten Anlage gehört in die Hand einer Elektrofachkraft mit Messgerät.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich	OP-Säle, Intensivstationen, Prozessindustrie

Anwendung in unseren Rechnern

Für die Rechner dieser Site spielt das IT-System die Rolle des Kontrastfalls: Die Abschaltbedingung über die Schleifenimpedanz, die unser Schleifenimpedanz-Rechner für TN-Netze prüft, existiert dort in dieser Form nicht. Wer eine Anlage mit Isolationswächter vor sich hat, bewegt sich außerhalb des typischen Hausinstallations-Szenarios.

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Häufige Missverständnisse

IT-System und Trenntrafo im Bad sind nicht dasselbe Konzept in groß und klein — der Trenntrafo schützt einen einzelnen Stromkreis ohne Überwachung, das IT-System versorgt ganze Anlagen mit permanenter Isolationsmessung und definiertem Verhalten beim zweiten Fehler. Auch falsch: IT-Netze seien »ungeerdet« im Sinne von schutzlos — die Körper der Betriebsmittel sind sehr wohl geerdet, nur die Quelle nicht.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination

Warum schaltet das IT-System beim ersten Fehler nicht ab?

Weil kein geschlossener Fehlerstromkreis existiert: Der Strom müsste über die Erde zurück zur Quelle, die Quelle ist aber isoliert. Es fließt nur ein kleiner kapazitiver Strom. Die Versorgung bleibt stehen — in einem OP-Saal genau das gewünschte Verhalten.

Was passiert beim zweiten Erdschluss im IT-System?

Treffen zwei Erdschlüsse an verschiedenen Außenleitern zusammen, entsteht über die Erdverbindungen ein echter Kurzschlusskreis. Jetzt gelten Abschaltbedingungen ähnlich dem TN-System — deshalb muss der erste Fehler zügig gefunden und behoben werden, dafür ist die Isolationsüberwachung da.

Wie rechnet man die Abschaltbedingung im IT-Netz nach?

In zwei Schritten. Erster Fehler: R_A · I_d muss unter 50 V bleiben — bei 100 mA Reststrom darf der Erder rechnerisch bis 500 Ω haben. Zweiter Fehler: Z_s ≤ √3 · U_0 / (2 · I_a), für einen B16 also rund 1,99 Ω gegenüber 2,30 Ω im TN-System. Mit verteiltem Neutralleiter sind es 1,15 Ω.

Wo ist das IT-System vorgeschrieben oder üblich?

Medizinisch genutzte Bereiche der Gruppe 2 (OP-Säle, Intensivpflege) setzen IT-Systeme mit Isolationsüberwachung ein, ebenso Prozessanlagen, deren ungeplanter Stillstand teuer oder gefährlich wäre — etwa Chemie- und Kraftwerkstechnik. Im Wohnungsbau kommt es nicht vor.

Siehe auch

Verwandte Begriffe im Lexikon.

TN-System

Erdungssystem nach DIN VDE 0100-410, in dem ein Punkt der Stromquelle (typisch der Traf…

TT-System

Erdungssystem, in dem die Stromquelle und die Körper der Verbraucher jeweils über eigen…

RCD-Typ

Klassifizierung des FI-Schutzschalters nach Wellenform des Fehlerstroms, den er sicher …

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