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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieser Teil der internationalen Normenreihe IEC 61557 legt Anforderungen zur Realisierung der funktionalen Sicherheit von Isolationsüberwachungsgeräten (IMD) nach IEC 61557-8 und von Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche (IFLS) nach IEC 61557-9 für die Phase 10 des Lebenszyklus nach IEC 61508-1 fest. Diese Geräte enthalten sicherheitsbezogene Funktionen für ungeerdete IT-Systeme - in IEC 61557-15 wird mit "IT-System" eine bestimmte Realisierungsart eines Niederspannungsnetzes bezeichnet. Dieser Teil der Norm IEC 61557 wird angewendet für Anforderungen zur funktionalen Sicherheit, die vorgesehen sind, um das funktionale Risiko beim Einsatz von einem IMD und einer IFLS zu reduzieren. Die Anwendung ist eingeschränkt auf die Risiken, die direkt von dem Einsatz der Geräte selbst oder von mehreren IMD oder IFLS, die in einem System zusammenarbeiten, ausgehen. Sie ist vorgesehen, die grundsätzlichen Sicherheitsfunktionen, die durch diese Geräte bereitgestellt werden, zu definieren.
Dieser Teil der Norm IEC 61557 behandelt nicht die elektrische Sicherheit nach IEC 61010-1 und die Anforderungen von IEC 61557-8 und IEC 61557-9. Es werden auch nicht die Gefahrenanalyse und die Risikoanalyse einer bestimmten Anwendung von IMD oder IFLS berücksichtigt. Nicht alle Sicherheitsfunktionen der Anwendung, in der das IMD oder IFLS eingesetzt wird, werden bestimmt. Sie berücksichtigt auch nicht den IMD- oder IFLS-Fertigungsprozess. Anforderungen zur funktionalen Sicherheit hängen von der Anwendung ab und müssen als Teil der anwendungsübergreifenden Risikobeurteilung der jeweiligen Anwendung betrachtet werden. Der Lieferant von IMD und IFLS ist nicht für die Anwendung verantwortlich. Der Planer der Anwendung ist für die Risikobeurteilung und für die Festlegung der gesamten Sicherheitsanforderungen für das komplette IT-System verantwortlich und er muss den Sicherheitsintegritätslevel (SIL) der IMD und/oder IFLS auswählen, wenn deren Sicherheitsfunktion Teil der Einstufung der funktionalen Sicherheit in dem betreffenden IT-System ist.
Die Normenreihe IEC 61508 legt Anforderungen zur funktionalen Sicherheit fest, die für sicherheitsbezogene Systeme höchste Wichtigkeit haben. Funktionale Sicherheit kann in IT-Systemen erforderlich sein, wenn die Sicherheit des Systems auf Isolationsüberwachungsgeräten (IMD) und auf Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche (IFLS) sowie auf zusätzlichen Schutzmaßnahmen (zum Beispiel auf Leistungsschaltern) basiert. Isolationsüberwachungsgeräte und Einrichtungen zur Isolationsfehlersuche enthalten elektrische und elektronische Bauteile und können auch Embedded Software enthalten. Die Anforderungen für diese Geräte sind in IEC 61557-8 und IEC 61557-9 enthalten, die die grundsätzlichen Anforderungen beschreiben, die für die Betrachtung der funktionalen Sicherheit nach IEC 61557-15 berücksichtigt werden müssen. Diese beiden Normen enthalten aber nicht alle Anforderungen, die erfüllt werden müssen, wenn ein festgelegter Grad an funktionaler Sicherheit zugeordnet werden soll oder wenn eine entsprechende Validierung erfolgen soll. Die internationale Normenreihe IEC 61508 enthält grundsätzliche Anforderungen, die zu berücksichtigen sind, wenn elektrische und elektronische Systeme verwendet werden, um sicherheitsbezogene Funktionen auszuführen. Ein wesentliches Ziel dieser Normenreihe ist es, die Entwicklung internationaler Anwendungs- oder Produktnormen durch die zuständigen Produkt-Normengremien zu vereinfachen. Das ermöglicht den Produkt-Normengremien, die speziellen Anforderungen ihrer Anwendung vollständig in Betracht zu ziehen. Es ist anerkannt, dass es eine Vielzahl von Anwendungen für IMD und IFLS in IT-Systemen gibt. IEC 61557-15 legt grundsätzliche Sicherheitsfunktionen und deren zugehörige Sicherheitsintegritätslevel (SIL) fest und definiert praxisorientierte Maßnahmen und Prinzipien, um diese Geräte und Systeme unter Gesichtspunkten der funktionalen Sicherheit zu entwickeln und zu validieren. Der Teil 15 von IEC 61557 umfasst nicht die Phasen 1 bis 9 und 11 bis 16 von IEC 61508-1 für das gesamte IT-System. Insbesondere berücksichtigt diese Norm nicht den Einsatz von IMD und IFLS in der jeweiligen Kundenanwendung. Ein IFLS kann aus mehreren Geräten bestehen: einem Gerät zur Isolationsfehlersuche, einem Prüfstromgenerator und einem oder mehreren Prüfstrom-Sensoren sowie einem IMD. IMD und IFLS sind nicht grundsätzlich Schutzeinrichtungen, aber sie sind Teil der Schutzmaßnahme in IT-Systemen, deren Funktionen, die permanente Überwachung des Isolationswiderstandes eines IT-Systems und die Lokalisierung von Isolationsfehlern in einem Teil des Systems, können jedoch als Sicherheitsfunktionen angesehen werden, die Teil der Schutzmaßnahmen in IT-Systemen sind. IEC 61557-15 ist nur anwendbar auf IMD und IFLS, die Sicherheitsfunktionen mit SIL 1 und SIL 2 beinhalten. Höhere SIL-Grade sind nicht spezifiziert, weil sie generell nicht für IMD und IFLS in IT-Systemen erforderlich sind. Übereinstimmung mit dieser Norm kann erforderlich werden, wenn funktionale Sicherheit für IMD oder IFLS in der entsprechenden Anwendung in einem IT-System gefordert wird. Jedoch legt die Norm nicht fest, dass für diese Geräte grundsätzlich ein bestimmter Grad an funktionaler Sicherheit nach dieser Norm erforderlich ist. Der Anhang F nennt Beispiele für Anwendungen, in denen die funktionale Sicherheit, basierend auf einer Risikoanalyse, erforderlich sein könnte.