Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs oder FI-Schutz)

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen, bekannt unter dem Begriff „FI-Schutz“, werden nach den international harmonisierten Normen mit der Abkürzung RCD (residual current protective devices) bezeichnet. Ihre Schutzwirkung beruht auf einer extrem kurzen Ausschaltzeit in 20 bis 40 ms bei Überschreiten eines sehr kleinen Bemessungsstroms von (meist) 30 mA, der für den Menschen nicht schädlich ist. So bieten sie einen wirksamen Schutz gegen direktes Berühren.

Gallerie

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen dienen dem Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen (Schutz bei indirektem Berühren). Sie sind in die Kategorie des Zusatzschutzes (3. Schutzebene) einzuordnen. Sie dürfen also nicht als alleiniger Schutz verwendet, sondern immer nur zusammen mit einer Schutzmaßnahme (Basisschutz) angewandt werden.

Anwendungsmöglichkeiten

  • beim Einsatz nicht klassifizierter Betriebsmittel
  • in Altanlagen ohne Schutzmaßnahmen bei indirektem Berühren oder in bestehenden Anlagen, die nicht DIN VDE 0100-410 Errichten von Niederspannungsanlagen: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag entsprechen
  • in Fällen, wo mit mangelnder Sorgfalt beim Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln zu rechnen ist
  • für nicht überwachte Anlagen in besonders gefährdeter Umgebung
  • für vorhandene Stromkreise mit Steckdosen, für die bei Neuinstallation ein Zusatzschutz verlangt wird
  • in Bereichen mit besonderer Gefährdung ist nach DIN VDE 0100 Errichten von Niederspannungsanlagen Gruppe 700* der Zusatzschutz verbindlich vorgeschrieben, z.B. in Räumen mit Badewanne oder Dusche, Schwimmbecken, Baustellen, landwirtschaftlichen Betriebsstätten etc.

Funktionsprinzip
Im Fehlerstrom-Schutzschalter befindet sich ein Stromwandler, an dessen Sekundärwicklung ein Auslöser angeschlossen ist. Der Auslöser wiederum wirkt auf ein Schaltschloss ein, das im Fehlerfall die Abschaltung veranlasst. Im Normalfall ist die Summe der den Wandler durchströmenden Ströme im Gleichgewicht. Die Magnetfelder heben sich gegenseitig auf. In der Sekundärwicklung des Wandlers wird kein Strom induziert.

Fließt im Fehlerfall (Bild 1), z.B. über den Außenleiter L ein zusätzlicher Strom, ist das Wandlergleichgewicht gestört und durch den Differenzstrom (= Höhe des Fehlerstroms) wird in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert. Dies leitet den Abschaltvorgang ein. Üblich sind Fehlerstrom-Schutzschalter mit Nennfehlerströmen von 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA.

Summenstromwandler und Auslöser funktionieren normalerweise nur bei Wechselstrom. Durch den zunehmenden Einsatz elektronischer Geräte mit Halbleitergleichrichtern treten in der Praxis unsymmetrische bzw. nichtsinusförmige Fehlerströme auf. Für diese Fälle wurden Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen für pulsierende Gleichfehlerströme entwickelt.

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen sind hochempfindliche Geräte, die mit geschlossenen Gehäusen, meist zum Aufschnappen auf die Hutschiene im Installationsverteiler, geliefert werden (Bild 2). Ähnlich wie die Leitungsschutzschalter besitzen sie einen Schaltgriff zum Ausschalten (nicht zum betriebsmäßigen Schalten zu verwenden) und eine Prüftaste. Die Prüftaste sollte einmal monatlich betätigt werden um die ordnungsgemäße Auslösung zu kontrollieren.

*Die Normenreihe DIN VDE 0100 Errichten von Niederspannungsanlagen besteht aus sieben Gruppen. Die Gruppen 100 bis 600 behandeln das Errichten „normaler“ Anlagen. Die Normen der Gruppe 700 Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art beschreibt im Einzelnen Besonderheiten, die für bestimmte Betriebsstätten in besonderer Umgebung, unter außergewöhnlichen Umwelteinflüssen oder Betriebsverhältnissen zu beachten sind.

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