Anforderungen an die elektrische Sicherheit

1.

Vorschriften für die Genehmigung eines Fahrzeugtyps im Hinblick auf die elektrische Sicherheit

1.1. Fahrzeuge, die von mindestens einem Elektromotor angetrieben werden, einschließlich reiner Elektrofahrzeuge und Hybrid-Elektrofahrzeuge, müssen den Anforderungen dieses Anhangs entsprechen.

2. Allgemeine Anforderungen an den Schutz gegen Stromschläge und an die elektrische Sicherheit für Hochspannungssammelschienen in Fällen, in denen sie nicht mit externen Hochspannungsversorgungsgeräten verbunden sind.

2.1. Der Schutz gegen direktes Berühren von aktiven Teilen muss den folgenden Vorschriften entsprechen. Die angebrachten Schutzvorrichtungen (z. B. Festisolierung, Isolierbarriere, Gehäuse) dürfen nicht ohne Werkzeug geöffnet, ausgebaut oder entfernt werden können. Der Schutz gegen direktes Berühren von aktiven Teilen ist gemäß den Vorschriften von Anlage 3 Schutz gegen direktes Berühren spannungsführender Teile zu prüfen.

2.1.1. Aktive Teile im geschlossenen Fahrer-, Fahrgast- und Gepäckraum müssen entsprechend der Schutzart IPXXD geschützt sein.

2.1.2. Aktive Teile in anderen Bereichen als dem geschlossenen Fahrer-, Fahrgast- und Gepäckraum müssen entsprechend der Schutzart IPXXB geschützt sein.

2.1.3. Aktive Teile in Fahrzeugen, in denen kein geschlossener Fahrer- und Fahrgastraum vorhanden ist, müssen entsprechend der Schutzart IPXXD geschützt sein.

2.1.4. Steckverbinder (einschließlich des Eingangsanschlusses am Fahrzeug) erfüllen die Anforderungen, wenn:

—

sie nach dem Trennen ohne Werkzeug der Schutzart IPXXB entsprechen;

—

sie sich unter dem Fahrzeugboden befinden und mit einem Verriegelungsmechanismus (z. B. Schraubensicherung, Bajonettverriegelung) versehen sind;

—

sie mit einem Verriegelungsmechanismus versehen sind und andere Teile zum Trennen der Steckverbinder zunächst mit Werkzeug entfernt werden müssen oder wenn

—

innerhalb einer Sekunde nach dem Trennen der Steckverbinder die Spannung der aktiven Teile ≤ 60 V (Gleichstrom) oder ≤ 30 V (Wechselstrom, Effektivwert) beträgt.

2.1.5. Ein Wartungsschalter, der ohne Werkzeug geöffnet, ausgebaut oder entfernt werden kann, muss in allen diesen Fällen stets entsprechend der Schutzart IPXXB geschützt sein.

2.1.6.

Besondere Kennzeichnungsvorschriften

2.1.6.1.

Kann ein REESS Hochspannung aufweisen, so ist das in Abbildung 4-1 dargestellte Symbol auf oder neben dem REESS anzubringen. Der Untergrund muss gelb und der Rand und der Pfeil müssen schwarz sein.

Abbildung 4-1

2.1.6.2.

Das Symbol muss auch an allen Gehäusen und Isolierbarrieren angebracht sein, wenn nach ihrem Entfernen aktive Teile von Hochspannungs-Stromkreisen zugänglich sind. Bei Steckverbindern für Hochspannungssammelschienen ist diese Vorschrift fakultativ und gilt in folgenden Fällen nicht:

—

wenn Isolierbarrieren oder Gehäuse nur dann zugänglich sind oder geöffnet oder entfernt werden können, wenn andere Fahrzeugteile mit Werkzeug entfernt werden oder

—

wenn Isolierbarrieren oder Gehäuse sich unter dem Fahrzeugboden befinden.

2.1.6.3.

Kabel für Hochspannungssammelschienen, die nicht vollständig in Gehäusen verlegt sind, müssen eine orangefarbene Außenhülle haben.

2.2. Der Schutz gegen indirektes Berühren von aktiven Teilen muss den folgenden Vorschriften entsprechen.

2.2.1. Zum Schutz gegen Stromschläge, die beim indirekten Berühren auftreten könnten, müssen die freiliegenden leitfähigen Teile, wie zum Beispiel die leitfähige Barriere und das leitfähige Gehäuse, mit der elektrischen Masse beispielsweise durch Strom- oder Massekabel, Schweißen oder Schrauben galvanisch sicher verbunden sein, so dass kein gefährliches elektrisches Potential bestehen kann.

2.2.2. Der Widerstand zwischen allen freiliegenden leitfähigen Teilen und der elektrischen Masse muss bei einer Stromstärke von mindestens 0,2 A weniger als 0,1 Ω betragen: Diese Vorschrift gilt als eingehalten, wenn die galvanische Verbindung durch Schweißen erreicht wurde.

2.2.3. Bei Fahrzeugen, die über eine leitende Verbindung mit einem geerdeten externen Stromversorgungsgerät verbunden werden sollen, muss eine Einrichtung vorhanden sein, mit der die galvanische Verbindung der elektrischen Masse mit dem Erdboden hergestellt werden kann. Mit dieser Einrichtung muss, bevor eine externe Spannung an das Fahrzeug angelegt wird, die Verbindung mit dem Erdboden hergestellt und so lange aufrecht erhalten werden können, bis die externe Spannung unterbrochen wird. Die Einhaltung dieser Vorschriften kann entweder mit Hilfe des vom Fahrzeughersteller angegebenen Steckverbinders oder durch Analyse nachgewiesen werden.

2.2.3.1.

In den folgenden Fällen muss keine galvanische Verbindung der elektrischen Masse mit dem Erdboden hergestellt werden:

—

wenn für das Fahrzeug nur ein spezifisches Ladegerät verwendet werden kann, das bei jeglichem Isolationsfehler geschützt ist;

—

wenn der gesamte metallische Fahrzeugaufbau bei jeglichem Isolationsfehler geschützt ist oder

—

wenn das Fahrzeug nicht geladen werden kann, ohne den Antriebsbatteriensatz vollständig aus dem Fahrzeug zu entfernen.

2.3. Der Isolationswiderstand muss den folgenden Vorschriften entsprechen.

2.3.1. Bei Elektroantrieben, die aus getrennten Gleichstrom- oder Wechselstrom-Sammelschienen bestehen: Wenn Wechselstrom- und Gleichstrom-Sammelschienen galvanisch voneinander getrennt sind, muss der Isolationswiderstand zwischen allen Hochspannungssammelschienen und der elektrischen Masse, bezogen auf die jeweilige Betriebsspannung, bei Gleichstrom-Sammelschienen mindestens 100 Ω/V und bei Wechselstrom-Sammelschienen mindestens 500 Ω/V betragen. Die Messungen sind nach den Vorschriften der Anlage 1 für die Messung des Isolationswiderstands durchzuführen.

2.3.2. Bei Elektroantrieben, die aus kombinierten Gleichstrom- und Wechselstrom-Sammelschienen bestehen: Wenn Wechselstrom- und Gleichstrom-Hochspannungssammelschienen galvanisch verbunden sind, muss der Isolationswiderstand zwischen allen Hochspannungssammelschienen und der elektrischen Masse, bezogen auf die Betriebsspannung, mindestens 500 Ω/V betragen. Wenn jedoch alle Wechselstrom-Hochspannungssammelschienen auf eine der beiden nachstehenden Arten geschützt sind, muss der Isolationswiderstand zwischen der Hochspannungssammelschiene und der elektrischen Masse, bezogen auf die Betriebsspannung, mindestens 100 Ω/V betragen:

—

zwei oder mehr Schichten von Festisolierungen, Isolierbarrieren oder Gehäuse, die z. B. hinsichtlich der Kabelbündel jeweils den Vorschriften der Nummern 2.1 bis 2.1.6.3 entsprechen oder

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mechanisch robuste Schutzvorrichtungen, die während der Nutzungsdauer des Fahrzeugs ausreichend haltbar sind, z. B. Motorgehäuse, Gehäuse für elektronische Umformer oder Steckverbinder.

Der Isolationswiderstand zwischen der Hochspannungssammelschiene und der elektrischen Masse kann durch Berechnung, Messung oder eine Kombination beider Verfahren nachgewiesen werden. Die Messung ist nach den Vorschriften der Anlage 1 für das Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands durchzuführen.

2.3.3. Brennstoffzellenfahrzeuge: Wenn die für den Isolationswiderstand vorgeschriebenen Mindestwerte nicht ständig eingehalten werden können, muss der Schutz auf eine der nachstehenden Arten gewährleistet werden:

—

zwei oder mehr Schichten von Festisolierungen, Isolierbarrieren oder Gehäuse, die jeweils den Vorschriften der Nummern 2.1 bis 2.1.6.3 entsprechen oder

—

ein eingebautes System zur Überwachung des Isolationswiderstands, das dem Fahrer anzeigt, wenn der Isolationswiderstand unter den vorgeschriebenen Mindestwert fällt. Der Isolationswiderstand zwischen der Hochspannungssammelschiene des Anschlusssystems für das Aufladen des wiederaufladbaren Speichersystems für elektrische Energie (REESS), das nur während der Aufladung des REESS eingeschaltet ist, und der elektrischen Masse braucht nicht überwacht zu werden.

Die einwandfreie Funktion des eingebauten Systems zur Überwachung des Isolationswiderstands ist nach dem in Anlage 2 beschriebenen Verfahren zur Kontrolle der Funktionen des eingebauten Systems zur Überwachung des Isolationswiderstands zu prüfen.

2.3.4. Vorschriften für den Isolationswiderstand, der für das Anschlusssystem für das Aufladen des wiederaufladbaren Speichersystems für elektrische Energie (REESS) zu verwenden ist. Für den Eingangsanschluss am Fahrzeug oder für das Ladekabel, falls dauerhaft mit dem Fahrzeug verbunden, der/das mit dem geerdeten externen Wechselstromversorgungsgerät leitend verbunden werden soll, sowie für den Stromkreis, der während der Aufladung des REESS mit dem Eingangsanschluss am Fahrzeug bzw. dem Ladekabel galvanisch verbunden ist, muss der Isolationswiderstand zwischen der Hochspannungssammelschiene und der elektrischen Masse mindestens 1,0 ΜΩ betragen, wenn der Steckverbinder des Ladegeräts getrennt ist. Während der Messung kann die Antriebsbatterie abgeklemmt sein.

3.

Vorschriften für das wiederaufladbare Speichersystem für elektrische Energie (REESS)

3.1. Schutz bei Überstrom Das REESS darf bei Überstrom nicht überhitzen; besteht die Möglichkeit, dass sich das REESS durch Überstrom überhitzen kann, muss es mit mindestens einer Schutzvorrichtung, wie z. B. Sicherungen, Schutzschaltern oder Hauptschützen, ausgestattet sein. Gegebenenfalls legt der Hersteller Daten vor, aus denen hervorgeht, dass auch ohne Schutzeinrichtungen keine Überhitzung durch Überstrom eintreten kann.

3.2. Vermeidung der Ansammlung von Gas An den Stellen, an denen sich offene Antriebsbatterien befinden, in denen sich Wasserstoffgas bilden kann, müssen ein Lüfter oder eine Lüftungsleitung oder andere geeignete Mittel vorhanden sein, um die Ansammlung von Wasserstoffgas zu verhindern. In Fahrzeugen mit offenem Fahrzeugaufbau, in denen eine Ansammlung von Wasserstoffgas an diesen Stellen nicht möglich ist, müssen kein Lüfter und keine Lüftungsleitung vorhanden sein.

3.3. Schutz vor dem Austreten von Elektrolyt Elektrolyt darf zu keinem Zeitpunkt aus dem Fahrzeug austreten, weder wenn das Fahrzeug in jegliche Richtung geneigt oder auf seiner linken oder rechten Seite auf den Boden gelegt wird, noch wenn das REESS vollständig umgedreht wird. Tritt aus anderen Gründen Elektrolyt aus dem REESS oder seinen Bauteilen aus, darf es unter normalen Betriebsbedingungen, in geparktem Zustand (d. h. auch wenn das Fahrzeug an einem Hang abgestellt ist) oder bei jeglicher anderen gewöhnlichen Betriebsfunktion weder mit dem Fahrer noch mit anderen Personen im oder neben dem Fahrzeug in Berührung kommen.

3.4. Zufällige oder unbeabsichtigte Loslösung Das REESS und seine Bauteile sind so im Fahrzeug einzubauen, dass die Möglichkeit einer zufälligen oder unbeabsichtigten Loslösung oder des Herausschleuderns des REESS ausgeschlossen ist. Das REESS und seine Bauteile dürfen nicht aus dem Fahrzeug herausgeschleudert werden können, weder wenn das Fahrzeug in jegliche Richtung geneigt oder auf seiner linken oder rechten Seite auf den Boden gelegt wird, noch wenn das REESS vollständig umgedreht wird.

4.

Sicherheitsanforderungen bei in Betrieb befindlichem Fahrzeug

4.1.

Ein- und Ausschalten des Antriebssystems

4.1.1. Beim Anfahren und Einschalten des Antriebssystems müssen vom Fahrer zwecks Auswahl des aktiven Fahrbetriebszustands mindestens zwei bewusste und voneinander getrennte Tätigkeiten durchgeführt werden.

4.1.2. Dem Fahrzeugführer muss zumindest kurz angezeigt werden, wenn das Fahrzeug in den „aktiven Fahrbetriebszustand” gebracht wird; diese Vorschrift gilt jedoch nicht, wenn sich das Fahrzeug in einem Betriebszustand befindet, bei dem ein Verbrennungsmotor direkt oder indirekt die Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt.

4.1.3. Beim Verlassen des Fahrzeugs muss dem Fahrzeugführer durch ein Signal (z. B. ein optisches oder akustisches Signal) angezeigt werden, ob sich das Fahrzeug noch im aktiven Fahrbetriebszustand befindet.

4.1.4. Wenn das eingebaute REESS vom Benutzer extern aufgeladen werden kann, darf das Fahrzeug so lange nicht durch sein eigenes Antriebssystem bewegt werden können, wie der Steckverbinder des externen Stromversorgungsgeräts mit dem Eingangsanschluss am Fahrzeug verbunden ist. Bei Fahrzeugen der Klasse L1e mit einer Masse in betriebsbereitem Zustand von bis zu 35 kg darf das Fahrzeug so lange nicht durch sein eigenes Antriebssystem bewegt werden können, wie der Steckverbinder des Batterieladegeräts mit dem externen Stromversorgungsgerät verbunden ist. Die Einhaltung dieser Vorschrift ist mit dem vom Fahrzeughersteller angegebenen Steckverbinder oder Batterieladegerät nachzuweisen. Im Falle von dauerhaft angeschlossenen Ladekabeln gilt die Vorschrift als erfüllt, wenn durch die Verwendung des Ladekabels offensichtlich die Nutzung des Fahrzeugs verhindert wird (z. B. wenn das Kabel immer über die Bedientafel, den Sattel des Fahrzeugführers bzw. den Sitz des Fahrzeugführers oder den Lenker bzw. das Lenkrad verläuft, oder wenn der sich über dem Stauraum für das Kabel befindende Sitz geöffnet bleiben muss).

4.1.5. Ist das Fahrzeug mit einem Fahrtrichtungssteuergerät (d. h. mit einer Einrichtung für Rückwärtsfahrt) ausgerüstet, so ist der Zustand dieses Geräts dem Fahrzeugführer anzuzeigen.

4.1.6. Es ist zulässig, dass für die Deaktivierung des aktiven Fahrbetriebszustands oder für das Ausschalten des Antriebssystems nur eine einzige durchzuführende Tätigkeit erforderlich ist.

4.2.

Fahren mit verminderter Leistung

4.2.1.

Anzeige von verminderter Leistung

Ist das elektrische Antriebssystem mit einer Einrichtung ausgestattet, die automatisch die Antriebsleistung des Fahrzeugs verringert (z. B. Betriebsart bei Fehlfunktion im Antriebsstrang), müssen deutliche Verringerungen dem Fahrzeugführer angezeigt werden.

4.2.2.

Anzeige eines niedrigen Ladezustands des REESS

Hat der Ladezustand des REESS eine deutliche Auswirkung auf die Antriebsleistung (z. B. auf die Beschleunigung und das Fahrverhalten, was vom Technischen Dienst und dem Fahrzeughersteller gemeinsam zu bewerten ist) muss ein niedriger Ladezustand dem Fahrzeugführer mittels einer eindeutigen Signalgebung (z. B. durch ein visuelles oder akustisches Signal) angezeigt werden. Die in Nummer 4.2.1 genannte Anzeigefunktion darf für diesen Zweck nicht verwendet werden.

4.3.

Rückfahreinrichtung

Bewegt sich das Fahrzeug vorwärts, so darf es nicht möglich sein, die Steuereinrichtung für Rückwärtsfahrt auf unkontrollierte Weise derart zu aktivieren, dass eine solche Aktivierung eine plötzliche und starke Verzögerung oder ein Blockieren der Räder verursachen könnte. Jedoch darf die Steuereinrichtung für Rückwärtsfahrt derart aktiviert werden, dass das Fahrzeug allmählich verzögert wird.

4.4.

Bestimmung der Wasserstoffemissionen

4.4.1. Diese Überprüfung ist an allen Fahrzeugen mit offenen Antriebsbatterien durchzuführen und alle Anforderungen sind einzuhalten.

4.4.2. Diese Fahrzeuge sind mit bordeigenen Ladegeräten auszurüsten. Die Prüfungen sind nach dem in Anhang 7 der UNECE-Regelung Nr. 100⁽¹⁾ beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Probenahme und die Analyse sind nach den für Wasserstoff vorgeschriebenen Verfahren durchzuführen, jedoch können auch andere Analysemethoden angewendet werden, sofern nachgewiesen werden kann, dass diese zu gleichwertigen Ergebnissen führen.

4.4.3. Während einer normalen Aufladung unter den in Anhang 7 von UNECE-Regelung Nr. 100 genannten Bedingungen müssen die Wasserstoffemissionen während einer Dauer von fünf Stunden weniger als 125 g oder während der Zeit t₂ (in Stunden) weniger als 25 × t₂ (in g) betragen.

4.4.4. Während einer Aufladung durch ein eingebautes Ladegerät mit Ladestromausfall (unter den in Anhang 7 von UNECE-Regelung Nr. 100 genannten Bedingungen) müssen die Wasserstoffemissionen weniger als 42 g betragen. Außerdem muss das eingebaute Ladegerät so beschaffen sein, dass dieser mögliche Ausfall auf 30 Minuten begrenzt wird.

4.4.5. Alle Vorgänge im Zusammenhang mit der Aufladung des REESS werden automatisch gesteuert, einschließlich der Beendigung der Aufladung.

4.4.6. Die Ladephasen dürfen nicht von Hand gesteuert werden können.

4.4.7. Durch normale Vorgänge bei dem Anschluss an das Stromnetz und der Trennung oder durch Stromabschaltungen darf das Steuerungssystem der Ladephasen nicht beeinträchtigt werden.

4.4.8. Ladestromausfälle, die später zu einer Fehlfunktion des eingebauten Ladegeräts während der Aufladung führen können, müssen dem Fahrzeugführer oder dem Bedienpersonal, das einen Ladevorgang beginnt, ständig angezeigt werden.

4.4.9. Ausführliche Anweisungen hinsichtlich des Ladevorgangs und eine Übereinstimmungsbescheinigung in Bezug auf die in den Nummern 4.4.1 bis 4.4.8 enthaltenen Anforderungen müssen Bestandteil des Fahrzeughandbuches sein.

4.4.10. Prüfergebnisse, die von anderen Fahrzeugtypen stammen, deren Merkmale jenen derselben Fahrzeugfamilie gemäß den Bestimmungen von UNECE-Regelung Nr. 100 Anlage 2 zu Anhang 7entsprechen, dürfen verwendet werden.