VDE 0751 - BGV A3 Prüfungen und E Check
VDE 0751 - BGV A3 Prüfungen und E Check
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DE <strong>0751</strong>-2008 -<br />
Was ändert sich durch DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008 - WAS IST NEU ?<br />
WAS ÄNDERT SICH DURCH DIE "DIN EN 62353" ?<br />
Zur Prüfung der elektrischen Sicherheit von medizinischen elektrischen Geräte während der<br />
Einsatzzeit gab es bisher keinen weltweit einheitlich Standard. Dies führte insbesondere beim<br />
Einsatz von ausländischen Produkten zu Problemen bei den STK <strong>und</strong> <strong>BGV</strong> <strong>A3</strong> <strong>Prüfungen</strong>, da<br />
außerhalb Deutschlands <strong>und</strong> Österreichs entweder gar nicht geprüft wurde oder es wurden<br />
unterschiedliche Messungen aus der Typprüfung IEC 60601 wiederholt.<br />
Seit Mai 2007 kann nun weltweit nach dem gleichen Standard - IEC 62353 (in Europa DIN<br />
EN 62353) geprüft werden. Dieser weltweite Standard ist seit Juni 2008 auch in Deutschland<br />
als <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> übernommen. Er basiert auf der ÖVE 8751 <strong>und</strong> der <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> <strong>und</strong> stimmt<br />
weitestgehend mit diesen überein. Dennoch gibt es einige Änderungen die in diesem Beitrag<br />
erläutert werden.<br />
Änderungen im Anwendungsbereich<br />
Als Neuerung zur DIN <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> berücksichtigt die Norm nun insbesondere die<br />
Anforderungen an die Hersteller medizinischer Geräte im Servicefall im weltweiten Einsatz.<br />
Die Norm richtet sich aber auch an Betreiber, Behörden, Lieferanten <strong>und</strong> verantwortliche<br />
Organisationen, die elektrische medizinische Geräte im Einsatz haben <strong>und</strong> soll dem<br />
Wartungspersonal die Durchführung der vorgeschriebenen <strong>Prüfungen</strong> erleichtern.<br />
Bisher wurden viele <strong>Prüfungen</strong> über den Betriebszeitraum eines Gerätes nach IEC 60601<br />
durchgeführt, teils weil es die Hersteller so vorgeschrieben haben (oft weil viele nicht wissen,<br />
dass in Deutschland eine Norm für Wiederholungsprüfungen mit vereinfachten <strong>Prüfungen</strong><br />
existiert), teils weil manche Hersteller den Service der <strong>Prüfungen</strong> gerne selbst anbieten<br />
möchten <strong>und</strong> daher die Hürde für andere Organisationen zur Durchführung hoch legen.<br />
Daher bedarf es nochmals einer klaren Unterscheidung zwischen der IEC 60601 <strong>und</strong> der IEC<br />
62353 bzw. <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> über deren Anwendungsbereich. Die IEC 60601 ist eine<br />
Typprüfungsnorm, in der die Konstruktionskriterien beschrieben sind, die durch verschiedene<br />
Beanspruchungs- <strong>und</strong> zerstörende <strong>Prüfungen</strong> nachgeprüft werden.<br />
Diese <strong>Prüfungen</strong> können <strong>und</strong> dürfen nach Inbetriebnahme vor Ort nicht mehr wiederholt<br />
werden - daher sind für wiederkehrende <strong>Prüfungen</strong> andere Verfahren anzuwenden, wie sie in<br />
der IEC 62353 bzw. in der <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> beschrieben sind<br />
Im Gegensatz zur bisherigen DIN <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> wird in der neuen Ausgabe verstärkt auf die<br />
Einbindung des Herstellers über die gesamte Lebensdauer seines Produktes eingegangen.<br />
Die Anzahl der <strong>Prüfungen</strong> können für diejenigen ME-Geräte reduziert werden oder sogar<br />
vollständig entfallen, bei denen der Hersteller auf Gr<strong>und</strong>lage des Risikomanagements nach<br />
ISO 14971 sicherstellen <strong>und</strong> nachweisen kann, dass das ME-Gerät qualitativ so konstruiert
<strong>und</strong> gefertigt ist, dass keine zusätzliche Gefährdung auftreten kann. Ein Beispiel für solche<br />
Geräte sind die AED Defibrillatoren - sinngemäßer Auszug aus der BA eines AED:<br />
Die Firma Xxx schließt eine Sicherheitstechnische Kontrolle für den AED... nach<br />
Betreiberverordnung aus.<br />
oder ein anderer Hersteller wirbt mit „befreit von STK“<br />
Allerdings ist eine solche Befreiung keineswegs eine Befreiung von allen <strong>Prüfungen</strong>. Die<br />
Betriebssicherheitsverordnung schreibt zumindest eine Gefährdungsbeurteilung solcher<br />
Geräte vor, in der dann steht, dass keine Prüfung notwendig ist weil ...<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2004<br />
Die DIN <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> berücksichtigt<br />
Grenzwerte aus der IEC 60601 - 2nd Edition<br />
Die Anwendung der Messverfahren ist auf die<br />
2nd Edition abgestimmt.<br />
DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008<br />
Die DIN <strong>VDE</strong> 62353 enthält Tabellen mit<br />
Grenzwerten, die sich auf verschiedene<br />
Ausgaben von IEC 60601-1 beziehen.<br />
Die Anwendung der Messverfahren ist<br />
unabhängig von der Ausgabe, nach der das<br />
Gerät gebaut ist.<br />
Die Anwendung umfasst auch Geräte, die<br />
nach anderen Normen gebaut sind - z.B. EN<br />
60335, EN 61010, EN 60950<br />
Tabelle 1 zeigt die Unterschiede im Anwendungsbereich der alten <strong>und</strong> der neuen Ausgabe<br />
Änderungen in den Begriffen<br />
Die Begriffe in der neuen EN 62353 / DIN <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> sind weitestgehend aus der EN 60601<br />
3rd edition übernommen. Dadurch sind einige neue Begriffe hinzugekommen, wie z.B.:<br />
Netzanschlussleitung abnehmbar, nicht abnehmbar<br />
Netzteil geräteeigene Stromversorgung<br />
Hersteller<br />
Begleitpapiere<br />
Berührbare leitfähige Teile, Anwendungsteile B, BF, CF<br />
Schutzklasse I <strong>und</strong> II<br />
Normalzustand <strong>und</strong> erster Fehler<br />
Einige Begriffe haben sich durch die Anlehnung an die 3rd edition der 60601 geändert - siehe<br />
Tabelle 2<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2004<br />
DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008<br />
Ortsveränderliche Mehrfachsteckdose Mehrfachsteckdose<br />
Kopplung Funktionsverbindung<br />
Gehäuseableitstrom Berührungsstrom<br />
(Ersatz) Patientenableitstrom Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
Ersatz-Geräteableitstrom Geräteableitstrom<br />
Differenzstrom Geräteableitstrom<br />
Erstgemessener Wert Bezugswert
Betreiber Verantwortliche Organisation<br />
Tabelle 2: Änderungen in den Begriffen<br />
Um mit der 60601 3rd edition im Einklang zu stehen, werden einige Begriffe ersetzt bzw.<br />
gestrichen, siehe Tabelle 3<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2004<br />
DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008<br />
Der Ersatz-Geräteableitstrom <strong>und</strong> die<br />
Ersatz-Geräteableitstrom<br />
Differenzstrom<br />
Differenzstrommessung sind keine<br />
eigenständigen <strong>Prüfungen</strong> mehr, sondern sind<br />
alternative Methoden, um den<br />
Geräteableitstrom zu messen.<br />
Umrüstung Ist in Änderung enthalten<br />
Stillsetzung Ist in der neuen Norm nicht mehr enthalten<br />
Tabelle 3: Begriffe die ersetzt oder gestrichen wurden<br />
Änderungen in den Anforderungen<br />
Die Anforderungen werden in der neuen Ausgabe deutlicher herausgehoben. Insbesondere<br />
wird deutlich gemacht, dass die Anforderungen auch nach der Instandsetzung gelten <strong>und</strong> die<br />
Angaben des Herstellers zu berücksichtigen sind. Bezüglich der Messwerte wurde<br />
klargestellt, das es sich um Effektivwerte handelt - in der alten Ausgabe war von „wahren“<br />
Effektivwerten die Rede - solche Werte gibt es nicht - das ist ein Werbebegriff einer Firma<br />
<strong>und</strong> ist nun richtiggestellt.<br />
Wenn vom Hersteller keine Anforderungen an die Wartung festgelegt werden, darf auch eine<br />
verantwortliche Organisation mit angemessener Sachkenntnis Anforderungen an die Wartung<br />
stellen. Angemessene Sachkenntnis beinhaltet unter anderem die Kenntnis der <strong>und</strong> die<br />
Erfahrung mit den maßgeblichen Normen wie IEC 60601, einschließlich Risikomanagement,<br />
IEC 60950, IEC 61010 <strong>und</strong> den örtlichen Bestimmungen.<br />
Änderungen im Prüfablauf<br />
Bei der Festlegung des Prüfablaufs wird berücksichtigt, dass Geräte nach unterschiedlichen<br />
Bauvorschriften geprüft werden müssen - daher ist der Prüfablauf nicht mehr nur auf die IEC<br />
60601 beschränkt. Außerdem erhält der Isolationswiderstand wieder eine größere Bedeutung,<br />
da mit dieser Messung Isolationsfehler (z.B. verursacht durch Verschmutzung) besser<br />
gef<strong>und</strong>en werden als mit einer Ableitstrommessung. Da die <strong>Prüfungen</strong> oft an Geräten<br />
durchgeführt werden, die erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder benutzt werden, ist ein<br />
zusätzlicher Prüfpunkt "Zur weiteren Nutzung vorbereiten" eingefügt. Die Unterschiede sind<br />
in Tabelle 4 dargestellt.<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2004<br />
- entspricht Gerät der IEC 60601?<br />
- Besichtigen<br />
- Schutzleiterwiderstand<br />
- Ableitströme<br />
- Funktionsprüfung<br />
DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008<br />
Auswahl der <strong>Prüfungen</strong><br />
- Besichtigen<br />
- Schutzleiterwiderstand<br />
- Ableitströme !<br />
- Isolationswiderstand !
- Bewertung<br />
- Dokumentation<br />
Tabelle 4: Unterschiede in den Prüfabläufen<br />
- Funktionstest<br />
- Ergebnisbericht !<br />
- Bewertung<br />
- Zur weiteren Nutzung vorbereiten<br />
Änderungen in den Messungen<br />
Ziel der <strong>Prüfungen</strong> ist es, möglichst ähnliche Ergebnisse wie bei den <strong>Prüfungen</strong> nach IEC<br />
60601 zu erhalten.<br />
Der schwierigste Teil war, die in Deutschland <strong>und</strong> Österreich sehr populären <strong>und</strong> bewährten<br />
Methoden der Ersatz- Ableitstrommessungen als zulässige Prüfverfahren zu erhalten. Aber<br />
auch die Ableitstrommessung mittels Differenzstrom <strong>und</strong> die Schutzleiterprüfung mit 200mA<br />
anstelle 25A waren nur schwierig durchsetzbar.<br />
Um die aus der <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> bereits bekannten <strong>Prüfungen</strong> im Gr<strong>und</strong>satz beizubehalten, waren<br />
daher einige Änderungen <strong>und</strong> Erläuterungen notwendig, die im Folgenden dargestellt werden.<br />
Unterschiede in der Schutzleiterwiderstandsmessung:<br />
In der neuen Norm ist der Mindestwert für die Leerlaufspannung entfallen, aber ein<br />
Mindestwert der Bürde von 0,5 Ohm bei der Prüfung mit 200mA ergänzt worden. Wenn die<br />
Prüfung mit DC-Prüfstrom erfolgt muss nun der höchste Wert beider Polungen aufgezeichnet<br />
werden. Zusätzlich wurde der Grenzwert bei der Prüfung von Mehrfachsteckdosen auf 0,5<br />
Ohm ergänzt.<br />
Unterschiede bei den Ableitstrommessungen:<br />
In der neuen Norm wird nun klargestellt, dass die Ableitstrommessungen vergleichbar zur<br />
ersten Fehlerbedingung der IEC 60601 durchgeführt werden müssen. Dies lässt sich mit 3<br />
Verfahren erreichen:<br />
dem Ersatz Ableitstromverfahren<br />
Dieses Verfahren ist als einziges geeignet, um Ableitströme in IT- Systemen zu<br />
messen.<br />
Dem Differenzstromverfahren<br />
Da dieses Verfahren leicht von elektromagnetischen Feldern beeinflusst wird, sind<br />
hier insbesondere bei kleinen Strömen die Angaben des Herstellers des Prüfgerätes zu<br />
den Einflusseffekten zu beachten. Das Verfahren ist in der Regel für kleine Ströme<br />
ungeeignet<br />
Dem direkten Verfahren<br />
Während der Messung wird der Schutzleiter unterbrochen <strong>und</strong> somit die<br />
Schutzmassnahme außer Kraft gesetzt. Daher dürfen für dieses Verfahren nur<br />
Prüfgeräte verwendet werden, die den Schutz auf andere Weise gewährleisten.<br />
Die festgelegten Grenzwerte der <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> dürfen sowohl bei ME Geräten als auch bei nicht<br />
ME Geräten in der Patientenumgebung nicht überschritten werden.<br />
Die Dokumentation der Netzspannung ist nun nicht mehr erforderlich, da die Messwerte auf<br />
Netznennspannung normiert werden. Eine Erleichterung für die Prüfung von fest
angeschlossenen Geräten ist jetzt der Verzicht auf die Geräteableitstrommessung, wenn die<br />
Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag im Versorgungsnetz IEC 60364-7-710<br />
(„Medizinisch genutzte Räume “) entsprechen <strong>und</strong> die <strong>Prüfungen</strong> daraus regelmäßig<br />
durchgeführt werden.<br />
Neu ist auch der Verzicht auf die Messung von Gleichstrom-Ableitströmen. Verlangt<br />
allerdings der Hersteller eine Gleichstromprüfung, muss er Angaben in den Begleitpapieren<br />
machen <strong>und</strong> es gelten die in IEC 60601-1 angegebenen DC-Grenzwerte.<br />
Erläuterungen zum Ersatz- Ableitstromverfahren:<br />
Da die Ersatz- Ableitstrommessungen international nicht bekannt sind, wurden einige<br />
Erläuterungen zum Einsatz dieser Prüfmethode eingebracht.<br />
So wird zum Beispiel erläutert, dass bei Geräten in Mehrphasensystemen die Messung des<br />
Ableitstroms nach dem Ersatzableitstromverfahren zu Stromstärken führen kann, die den<br />
zulässigen Grenzwert überschreiten, weil bei diesem Verfahren alle Kondensatoren im<br />
Netzfilter parallel geschaltet sind. In diesem Fall muss die Messung mit dem Gerät im<br />
Betriebszustand vorgenommen werden, z. B. mittels einer Direkt- oder<br />
Differenzstrommessung. Generell wird festgelegt, dass bei Messwerten über 5mA anstelle des<br />
Ersatz-Ableitstrommessverfahrens das direkte Verfahren oder das Differenzstromverfahren<br />
verwendet werden soll.<br />
Unterschiede in der Geräte-Ableitstrommessung:<br />
Die Norm enthält nun einen Hinweis, dass bei Geräten der Schutzklasse I mit berührbaren<br />
leitfähigen Teilen, die nicht an den Schutzleiter angeschlossen sind, diese Teile evtl. getrennt<br />
gemessen werden müssen, da für solche Teile andere Grenzwerte gelten.<br />
direkt direkt<br />
Ber.T.SK I 0,5 mA 1 mA<br />
SK II Ger 0,1 mA 0,5 mA<br />
Nur in der DIN <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:<br />
Anm. 1 <strong>und</strong> 3 2,5 mA 5 mA<br />
Anm. 2 5 mA 10 mA<br />
Tabelle 5: Grenzwerte nach DIN EN 62353<br />
Unterschiede beim Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
In der neuen Norm wird der Patientenableitstrom umbenannt in „Ableitstrom vom<br />
Anwendungsteil“. Der Gr<strong>und</strong> hierfür ist, dass in der neuen Norm nur ein Teil der Messungen<br />
aus IEC 60601 durchgeführt wird - die Bezeichnungsänderung soll verdeutlichen, dass die<br />
Ströme nicht identisch sind. Tabelle 6 zeigt die Unterschiede<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>.2004<br />
DIN EN 62353<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008<br />
Patientenableitstrom Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
Abhängig vom Typ des Anwendungsteils<br />
werden unterschiedliche Messungen<br />
durchgeführt:<br />
Typ B: Der Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
An Anwendungteilen des Typs B ist<br />
üblicherweise keine getrennte Messung
zum PE wird gemessen.<br />
Typ F: Das Gerät wird unter Netzspannung<br />
betrieben <strong>und</strong> auf das Anwendungsteil wird<br />
eine strombegrenzte Spannung in Höhe der<br />
Netzspannung gegeben. Der Ableitstrom zum<br />
Schutzleiter, den diese Fremdspannung<br />
erzeugt, wird gemessen.<br />
Tabelle 6: Unterschiede bei der Patienten- Ableitstrommessung<br />
erforderlich, da die Anwendungsteile bei der<br />
Messung des Geräte-Ableitstromes mit erfasst<br />
werden.<br />
Anwendungsteile vom Typ F werden mit der<br />
Direkten Messung (Netz am Anwendungsteil)<br />
oder mit der Ersatzmessung geprüft.<br />
<strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2004 (Anwendungsteil nach PE)<br />
Typ B Typ BF Typ CF<br />
DC 10 μA 5 mA 10 μA<br />
AC 100 μA 100 μA 10 μA<br />
(Netz am AWT, Ersatz Pat. abl.)<br />
-- 5 mA 50 μA<br />
DIN EN 62353 / <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong>:2008 Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
AC -- 5 mA 50 μA<br />
Tabelle 7: Grenzwerte der Messung Ableitstrom vom Anwendungsteil<br />
Änderungen im Funktionstest:<br />
Auch der Funktionstest wird in der neuen Norm stärker in das Bewusstsein der Prüfung<br />
gerückt: Insbesondere wird nun darauf verwiesen, dass auch Funktionsprüfungen, die in der<br />
IEC 60601-1:2005 <strong>und</strong> in den "Besonderen Anforderungen" der Normenreihe IEC 60601 als<br />
wesentliche Leistungsmerkmale definiert sind, durchgeführt werden müssen.<br />
Änderungen in der Dokumentation <strong>und</strong> Bewertung:<br />
Die Dokumentation <strong>und</strong> Bewertung sind inhaltlich unverändert. Die neue Norm enthält aber<br />
einen Vorschlag wie ein Prüfprotokoll aussehen sollte.<br />
Erläuterungen zu Prüffristen:<br />
Die neue Ausgabe enthält auch Hinweise zu den Prüffristen. Der Hersteller von ME-<br />
Geräten/ME-Systemen muss die Prüffristen <strong>und</strong> den Prüfumfang für die regelmäßige<br />
Inspektion festlegen <strong>und</strong> in den Begleitpapieren angeben. Wenn keine Angabe zur Prüffrist<br />
vorgegeben sind (z. B. bei älteren Geräten), muss die Frist von einer sachverständigen Person<br />
individuell festgelegt werden. Dabei müssen die Empfehlungen des Herstellers berücksichtigt<br />
werden <strong>und</strong> es ist eine Prüffrist zwischen 6 Monaten <strong>und</strong> 36 Monaten festzusetzen.<br />
Für bestimmte Gerätegruppen ist eine Mindestprüffrist von 24 Monaten empfohlen (z.B.<br />
Inkubatoren für Frühgeborene/ Babys, Geräte für die Therapie in Überdruckkammern,<br />
Kernspintomographen <strong>und</strong> einige andere)<br />
Anforderungen an Prüf- <strong>und</strong> Messtechnik zur Durchführung der Messungen<br />
In Deutschland müssen Prüfgeräte zur Durchführung der Messungen nach <strong>VDE</strong> <strong>0751</strong> gemäß<br />
der Bauvorschrift <strong>VDE</strong> 0404 gebaut werden. Da es inter-national keine Bauvorschrift für<br />
derartige Prüfgeräte gibt, mussten die Anforderungen in die Norm aufgenommen werden.
Die Geräte müssen der IEC 61010 entsprechen <strong>und</strong> Angaben zur Genauigkeit der IEC 61557<br />
Teil 1 jedoch mit einer Betriebsmessabeichung von ±10%<br />
Für die Isolationswiderstandsmessung <strong>und</strong> der Messung des Schutzleiterwiderstandes gelten<br />
die Anforderungen der IEC 61557-2 <strong>und</strong> IEC 61557-4 (die Anforderung an die<br />
Überspannungskategorie braucht nicht eingehalten werden, wenn die Geräte nicht zur Prüfung<br />
in Anlagen vorgesehen sind)<br />
Zusätzlich sind folgende Anforderungen zu erfüllen:<br />
Die Ersatzmessung muss mit einer sinusförmigen Netzfrequenz <strong>und</strong> Netzspannung<br />
durchgeführt werden. Aus Sicherheitsgründen muss der Kurzschlussstrom auf 3,5 mA<br />
begrenzt werden. Der Messwert muss auf den der Nenn-Netzspannung entsprechenden<br />
Wert korrigiert werden.<br />
Die direkte Messung für den Ableitstrom vom Anwendungsteil muss den Strom als<br />
Effektivwert (Wechselstrom) messen <strong>und</strong> die Anwendungsteile des Typs F mit einer<br />
sinusförmigen Spannung, mit Netzfrequenz <strong>und</strong> in Höhe der Netzspannung versorgen.<br />
Aus Sicherheitsgründen muss der Kurzschlussstrom auf 3,5 mA begrenzt werden. Der<br />
Messwert muss auf den der Nenn-Netzspannung entsprechenden Wert korrigiert<br />
werden.