Netzwerkgrundlagen - Installation

Home
Nach oben
Vernetzung
Installation
Grounden
Vernetztes Haus
Kabel Lehre

Anmerkungen zur Installation

Damit Computerinstallateure und Computernutzer nicht die Probleme des Elektrikers erben.

Wer Computer verkauft oder installiert, koppelt seine Produkte an eine Elektroinstallation, die vielleicht bereits vor Jahren errichtet worden ist. Und er geht davon aus, dass diese Vorleistungen korrekt erbracht wurden. Doch die Erfahrung zeigt, dass wahrscheinlich zwischen 10% und 50% aller Installationen verborgene Mängel besitzen, die teils zu erheblichen Problemen in der EDV führen können.

Quelle: © Wiesemann & Theis GmbH Internet: www.wut.de

Ein typisches Beispiel:
9,7 Ampere Ausgleichsstrom fließen durch eine Wasserleitung und verursachen unerklärliche Systemabstürze, die regelmäßig der EDV-Firma angelastet werden. Dies ist kein Sonderfall, denn solche Situationen existieren unbemerkt in mehr als jedem 2. Gewerbebau. Dass bei solch hohen Strömen die EDV über kurz oder lang ausfallen wird ist verständlich.

Gerade bei Netzwerkerweiterungen über mehrere Büros und oder Etagen treten diese Fehler gerne auf.

Bisher übliche Gegenmaßnahmen durch handelsübliche Überspannungsableiter helfen in keiner Weise, da sie nicht gegen solche Ausgleichsströme wirken können.

Unsere VDE-Regeln sind nicht nur für die EDV-Branche gemacht worden. Warum sollen auch alle Gebäude “auf Verdacht” nach elektrischen Regeln verdrahtet werden, die nur dann nötig sind, wenn der Bewohner eine umfangreiche EDV-Installation beabsichtigt? Es ist Aufgabe des Computerinstallateurs, sicherzustellen, dass die erhöhten Anforderungen, die seine Technik an das Gebäude stellt, auch erfüllt werden. Wer hier blind in einem zwar korrekt, aber EDV-ungünstig verdrahteten Gebäude arbeitet, darf sich nicht wundern, wenn Ströreinstrahlungen, unerklärliche Systemabstürze und Blitzschäden ihm angelastet werden. Das Hauptproblem liegt dabei in der Führung der Erdleitung (genannt “PE”, das ist der gelb-grüne Leiter in der Elektroinstallation).

Die Funktion dieses Leiters ist jedem Techniker klar: Wenn durch einen Defekt eine 230V-führende Leitung Kontakt zum Metallgehäuse einer Lampe oder eines Computers bekommt, dann kann sich der Anwender elektrisieren. Um das zu vermeiden, werden alle Metallteile mit dem gelb-grünen PE-Leiter verbunden, der selbst an Erdpotential liegt. Der oben beschriebene Defekt führt dann dazu, dass ein Kurzschluss entsteht, die Sicherung auslöst und keine Gefahr für Menschen besteht.

Was jedoch kaum einem EDV-Fachmann klar ist: Diese Sicherheitsfunktion des PE-Leiters ist auch dann gegeben, wenn der PE-Leiter an beliebig vielen Stellen mit dem ebenfalls geerdeten N-Leiter verbunden ist und einen “kombinierten” PEN-Leiter bildet (sogenanntes TN-C-System, siehe Bild unten). Solche Kopplungen sind normgerecht und führen zu Kostensenkungen, weil an Stelle eines 5adrigen nur noch ein 4-adriges Kabel verlegt werden muss. Keine Glühbirne und kein Kühlschrank ist dadurch in irgendeiner Weise zu beeindrucken.

Quelle: © Wiesemann & Theis GmbH Internet: www.wut.de

Anders jedoch EDV-Geräte:

PE- (Schutzleiter) und N-Leiter (Rückleiter für sämtliche Stromverbraucher im ganzen Gebäude) verlaufen nun plötzlich gemeinsam (als PEN-Lei-ter). Wer nun PC und CNC-Steuerung verbindet, schaltet parallel zu der bestehenden PE/N-Kopplung auch noch zusätzlich sein Datenkabel.

Der Strom von Glühbirnen, Schaltnetzteilen, Klimaanlagen, Maschinen usw. kann sich plötzlich aussuchen, ob er den richtigen Weg über den PEN-Leiter oder lieber das RS232-Kabel zwischen PC und Fräsmaschine oder vielleicht eine günstig liegende Rohrleitung nutzen möchte. Die Folgen sind zwar keine schädlichen Überspannungen, aber Ströme von oft mehreren Ampere über Datenkabel und selbst über Gasleitungen.

Und weil immer mehr elektronische Vorschaltgeräte vor Leuchtstoffröhren, Schaltnetzteile usw. eingesetzt werden, ist der Stromfluss nicht sinusförmig mit “gemütlichen” 50Hz, sondern beinhaltet erhebliche Hochfrequenzanteile. Wenn solche Ströme unplanmäßig durch die Abschirmungen der Datenleitungen fließen, dann wirkt das genauso, als wäre ein unregelmäßig arbeitender Hochfrequenz-Störsender direkt in das Computersystem integriert.

Solche Effekte sind leider kaum lokalisierbar. Eine Vielzahl elektrischer Verbraucher wird zu unregelmäßigen und unvorhersagbaren Zeiten ein- und ausgeschaltet, so dass der störungsverursachende Einfluss im Zweifelsfall immer dann nicht vorhanden ist, wenn der Computerspezialist z.B. mit einer Strommesszange solchen unerwünschten Stromflüssen auf die Spur kommen will.

Wer EDV installiert, muss demnach durch zwei Maßnahmen sicherstellen, dass er nicht die Probleme des Elektrikers "erbt":

Der Computerspezialist muss - bevor er einen Handschlag tut - feststellen, ob die Elektroinstallation gemäß VDE 0100, Teil 540, Abschnitt C.2 als TN-S-System realisiert ist; mit getrennter Führung von PE und N, so dass keine parasitäten Ströme über seine Datenkabel möglich sind. In mehr als jedem zweiten deutschen Gebäude bedeutet das, dass der Elektriker nochmals gerufen werden muss, bevor die Computerinstallation beginnen kann.

Der Computerinstallateur kann selbst kaum feststellen, ob die Gebäudeelektrik wirklich an allen Stellen konsequent einem TN-S-System entspricht. Auch wenn die Installation heute einwandfrei ist, kann der EDV-Lieferant sich nicht darauf verlassen, dass nicht beim nächsten Eingriff ein nicht ausreichend unterrichteter Elektriker wieder eine Verbindung zwischen N und PE herstellt.

Wer Computer installiert, kann sich dauerhaft nur dadurch absichern, dass er potentialfreie (isolierte) Schnittstellen einbaut.

Nur so erreicht man ein hohes Maß an “Entkopplung” zwischen EDV und Elektroinstallation und vermeidet, von der Sorgfalt der jeweils gerufenen Elektriker abhängig zu werden.

Quelle: © Wiesemann & Theis GmbH Internet: www.wut.de

In der Praxis wird man bei Neubauten in jedem Fall ein TN-S-Netz vorsehen - die Mehrkosten sind nicht der Rede wert. In existierenden Gebäuden dagegen kann der Computerinstallateur nur selten eine völlige Überarbeitung der Elektroinstallation durchsetzen.

Insbesondere, wenn Gewerbebauten nur gemietet sind, wird es kaum gelingen, zunächst den Betriebsinhaber und dann auch noch den Gebäude-Vermieter davon zu überzeugen, dass seine voll funktionsfähige Elektroinstallation nur “Glühlampen-Niveau” besitzt, in VDE-Druckschriften als “nicht EMV-freundlich” bezeichnet, aber dennoch zugelassen wurde... !

Wenn die Elektroinstallation nicht geprüft / korrigiert werden kann, müssen isolierte Schnittstellen/ Datenisolatoren / Lichtleiter eingesetzt werden. Anderenfalls fließt auf jeden Fall ein Teil des Rückstroms von Leuchtstoffröhren, Maschinen oder Klimaanlagen parasitär über die Abschirmungen von Daten- oder Netzwerkkabeln. Das Computersystem zeigt sporadische Fehlfunktion.

Hier kann der Computerinstallateur durch Einsatz isolierter Schnittstellen eine problemlos funktionierende EDV realisieren, ohne unangenehme und geschäftsschädigende Forderungen an den Kunden zu stellen. EDV-Firmen sollten den Einsatz isolierter Schnittstellen zu einem Unterscheidungsmerkmal machen und sich sogar in öffentlichen Ausschreibungen mit solchen Zusatz-Vorschlägen hervorheben.

Die hier beschriebenen Effekte sind jedem Techniker sofort verständlich und sie sind nachprüfbar. Namhafte Versicherungsgesellschaften geben Informationsschriften und sehr anschauliche CD-ROMs heraus, auf die sich der Fachhändler beziehen kann. Wir haben eine kleine Zahl solcher Informationen, die wir Ihnen auf Anforderung gern kostenlos zusenden.

Kleine Information am Rande: Die Großzügigkeit, eine fast unbrauchbare Elektroverdrahtung in Gewerbebauten zuzulassen, bezieht sich nur auf Gebäude der freien Wirtschaft - schon 1985 schreibt VDE 0800 Teil 2/07.85 vor: “Für Fernmeldeanlagen der Deutschen Bundespost mit übertragungstechnischen Einrichtungen und bei der Deutschen Bundesbahn wird bei der Schutzmaßnahme Nullung (TN-System) der besondere Schutzleiter (PE) im gesamten Gebäude (d.h. TN-S-System) gefordert, weil damit Funktionsstörungen leichter vermieden werden können."

Und das Beste: Der vernünftige Einsatz isolierter Schnittstellen verteuert die Gesamtanlage nur ganz unwesentlich:

	Netzwerke sind bereits isoliert. Der Installateur muss nur darauf achten, dass es so bleibt.
	Druckerschnittstellen müssen nicht isoliert werden, solange der Drucker direkt neben dem PC steht und an die gleiche Steckdose angekoppelt ist. Anderenfalls muss ein isolierter Leitungstreiber eingesetzt werden. Und zwar auch dann, wenn die einfache Verlängerung des Druckerkabels auf den ersten Blick zu funktionieren scheint!

Serielle Schnittstellen (RS232, RS422, RS485,...) dienen in der Regel zum Anschluß von Geräten, die etwas weiter entfernt stehen.

Hier sollte darauf geachtet werden, dass Schnittstellenkarten eingekauft werden, in die Isolatoren eingebaut sind. Diese Karten sind voll kompatibel und lassen sich direkt gegen unisolierte Modelle austauschen.

Merke: Nichts geht über die galvanische Trennung

Alternativ können auch Isolatoren in das Datenkabel eingefügt werden, wenn die Schnittstelle bereits vorhanden ist und lediglich die Isolation nachgerüstet werden soll. Isolierende Zwischenstücke gibt es in Ausführungen mit Isolationsspannungen von bis zu 50kV. Solche Modelle können sogar in problematischen Installationen eingesetzt werden und verhindern zusätzlich Schäden durch entfernte Blitzeinschläge.

Lichtleiter leiden heute zu Unrecht unter negativen Vorurteilen. Die Zeiten, in denen sündhaft teure Spezialstecker eingesetzt und die Kabelenden quasi unter Laborbedingungen geschliffen und poliert werden mussten, sind vorbei. Jeder EDV-Installateur ist heute gut beraten, anstelle eines RS232-Kabels ein Lichtleiter-Kabel einzusetzen, bei dem unsichtbare Adapter an jedem Ende die RS232-Kompatibilität herstellen. Wer bereits Lichtleiter-vorgeschädigt ist, sollte es testen: Moderne Lichtleiter sind tatsächlich einfacher und schneller installiert, als herkömmliche Kupferkabel!

Tipp: Ärgern Sie sich nicht darüber, dass immer mehr PC-Probleme (“unerklärliche Abstürze”) gelöst werden müssen, die noch vor einem Jahr als “unlösbar” akzeptiert wurden. Lassen Sie es nicht darauf ankommen, welche Ihrer Installationen in den nächsten Monaten Probleme macht. Machen Sie es doch zu Ihrem Wettbewerbsvorteil, ausschließlich isolierte Schnittstellen einzusetzen, und berufen Sie sich auf die hervorragend gestalteten Informationsschriften der Versicherer, die wir Ihnen gern als Argumentationshilfe für Ihre Kundengespräche zusenden.