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1© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Fehlerstrom-Schutzschalter
2© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Geschichte des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
� Die Entwicklung des Fehlerstrom-Schutzschalters (Residual Current Protective Devices RCD) ist sehreng an die FI-Schutzschaltung angekoppelt
� Die RCD-Schutzschaltung wurde 1928 vom Rheinisch-Westfälischen-Energiewerk (RWE) zum Patent angemeldet.Ausgehend von der Hochspannungs-technik wurde der Summenstrom-schutzschalter zunächst „Differential-Schutzschalter“ und später dann„Fehlerstrom-Schutzschalter“ genannt
3© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Geschichte des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
� Mit diesem Schalter sollten Unfall-gefahren für Menschen und Tiere –auch beim Berühren eines unterSpannung stehenden Leiters –und Brände durch Erdschlüsse sicher verhindert werden
� Personenschutz bei direkterund indirekter Berührung
� Brandschutz
4© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Auswirkungen des Stromes auf den menschlichen Körper� Physikalische und chemische
Wirkung:- Strommarken an der
Stromeintrittstelle- Innere Verbrennungen,
z.B. an Gelenken- Flüssigkeitsverlust, Verkochen
� Physiologische Wirkung- Muskelkontraktionen- Nervenerschütterungen- Blutdrucksteigerung- Herzkammerflimmern,
Herzstillstand
(untereGrenzwerte)
0,0045mA Wahrnehmbarkeit mit der Zunge1,2mA Wahrnehmbarkeit mit den Fingern9,0mA Muskelverkrampfung
20,0mA Verkrampfung der Atemmuskulatur80,0mA Herzkammerflimmern
(Einwirkdauer >1s)
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Auswirkungen des Stromes auf den menschlichen Körper� Die Schäden auf den menschlichen
Körper sind im wesentlichen von derStromstärke und der Einwirkdauerabhängig
(untereGrenzwerte)
0,0045mA Wahrnehmbarkeit mit der Zunge1,2mA Wahrnehmbarkeit mit den Fingern9,0mA Muskelverkrampfung
20,0mA Verkrampfung der Atemmuskulatur80,0mA Herzkammerflimmern
(Einwirkdauer >1s)
6© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530: 2005-06Warum Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen ?� Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
(RCD´s) mit einem Bemessungs-differenzstrom I∆N ≤ 300mA dienenals Maßnahme für den vorbeugenden Brandschutz, wenn dies gefordert wird
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DIN VDE 0100-530: 2005-06Warum Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen ?
531.3.6 Anforderungen an die Auswahl von Fehlerstro m- Schutzeinrichtungen(RCD´́́́s) für den zusätzlichen Schutz
Die Anwendung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) mit einem Bemessungs-differenzstrom I∆N ≤ 30mA ist als zusätzlicher Schutz gegen elektrischen Schlag imnormalen Betrieb bei Versagen der anderen Schutzmaßnahmen oder Sorglosigkeit desBenutzers anerkannt.Die Anwendung solcher Schutzeinrichtungen ist nicht als alleiniges Mittel des Schutzesanerkannt und schließt nicht die Notwendigkeit zur Anwendung der Schutzmaßnahmenzum Basisschutz und zum Fehlerschutz nach DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) aus.
Der Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) und der zusätzliche Schutz dürfendurch dieselbe Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) erfüllt werden, vorausgesetzt derBemessungsdifferenzstrom ist I∆N ≤ 30mA. Diese Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD)muss an der Einspeisung des Stromkreises errichtet werden.
Zur Schutzpegelerhöhung des Verbraucherstromkreises nach einer Steckdose darf aucheine in dieser Steckdose integrierte oder zusammen mit dieser fest installierten Steck-dose in einer Einbaueinheit zusammengebaute Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD)eingesetzt werden.
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DIN VDE 0100-530: 2005-06Warum Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen ?� Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
(RCD´s) mit einem Bemessungs-differenzstrom I∆N ≤ 30mA dienen als zusätzlicher Schutz gegen elektrischen Schlag bei Versagen von Schutzmaßnahmen oderSorglosigkeit des Benutzers
� Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) darf nicht als alleinige Schutzmaßnahme angewendet werden. Es ist immer der Basis-schutz und der Fehlerschutz nachDIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410)vorzusehen
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DIN VDE 0100 Teil 410Schutz gegen elektrischen Schlag� Es ist immer:
ein Fehlerschutz(Schutz bei indirektem Berühren)undein Basisschutz(Schutz gegen direktes Berühren)vorzusehen
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Wirkungsweise des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
� Im Normalfall wird durch die Summeder in die Anlage hinein fließendenStröme ein Magnetfeld aufgebaut,das durch das Magnetfeld der zurückfließenden Ströme aufgehoben wird(Vektorielles Gleichgewicht)
� Nach Kirchhoff ist die Summe derStröme gleich Null, wenn das Systemungestört ist
� Wird das System durch einen Fehlergestört, so ist das Gleichgewicht derStröme nicht mehr gewährleistet.In der Auslösewicklung des Summen-stromwandlers wird eine Spannunginduziert
=
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Wirkungsweise des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
� Die Abschaltung wird eingeleitet,wenn die induzierte Spannung einenbestimmten Wert, den Auslösewert,überschreitet
� Zur Abschaltung muss der RCD-Schutzschalter ohne Hilfsenergieauskommen
� Im Fehlerfall muss der RCD-Schutzschalter innerhalb von0,2 Sekunden abschalten
=
12© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Wirkungsweise des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
� Ein RCD-Schutzschalter enthälteinen magnetischen Kreis in Formeines Ringkerns, um den die Haupt-stromkreise geführt sind. EineSekundärwicklung speist ein Relais
� Wenn auf der Verbraucherseiteein Fehlerstrom auftritt, wird dasvektorielle Gleichgewicht gestörtund es fließt in der Messwicklungein Strom, der proportional zum Fehlerstrom ist und das Relais auslöst
13© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Wirkungsweise des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD)
I1: „Eingangsstrom“ des Verbrauchers
I2: „Ausgangsstrom“ des Verbrauchers
Id: Fehlerstrom
Ic: Körperstrom bei Berührung desunter Spannung stehenden Körpers
Ra: Erdungswiderstand
Ra
I1I2IdIc
IdIc
14© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
VDE 0100
Terrasse
SchwimmbadSauna
Geräte
Spring-brunnen
Garten-steckdosen
Schlafzimmer Kind Kind Wohnzimmer
FlurTreppen-
hausWCDuscheBad
Küche
Vorrat
Hobby-raum
Haus-wirtschafts-
raum
Außensteckdosen
Steckdosen mit einem Bemessungsstrom bis 20A,die für die Benutzung durch Laien bestimmt sind
Endstromkreise für im Außenbereich verwendete tragbareBetriebsmittel mit einem Bemessungsstrom bis 32A
Alle Endstromkreise (zB.: auch Beleuchtung) nach DIN VDE 0100-701, DIN VDE 0100-702und DIN VDE 0100-703
1 Teil 410 / 2007-06 Schutzmaßnahmen:Schutz gegen elektrischen Schlag
2 Teil 482 / 2003-06 Brandschutz beibesonderen Risiken und Gefahren
3 Teil 559 / 2006-06 Leuchten undBeleuchtungsanlagen(Ausstellungsstände für Leuchten)
4 Teil 701 / 2008-10 Räume mit Bade-wanne oder Dusche (RCD zwingend)
5 Teil 702 / 2003-11 Becken vonSchwimmbädern und andere Becken(RCD-Schutz zwingend)
15© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
VDE 0100
Terrasse
SchwimmbadSauna
Geräte
Spring-brunnen
Garten-steckdosen
Schlafzimmer Kind Kind Wohnzimmer
FlurTreppen-
hausWCDuscheBad
Küche
Vorrat
Hobby-raum
Haus-wirtschafts-
raum
Außensteckdosen
Steckdosen mit einem Bemessungsstrom bis 20A,die für die Benutzung durch Laien bestimmt sind
Endstromkreise für im Außenbereich verwendete tragbareBetriebsmittel mit einem Bemessungsstrom bis 32A
Alle Endstromkreise (zB.: auch Beleuchtung) nach DIN VDE 0100-701, DIN VDE 0100-702und DIN VDE 0100-703
6 Teil 703 / 2006-02 Räume und Kabinenmit Saunaheizung (RCD zwingend)
7 Teil 737 / 2002-01 Feuchte und nasseBereiche und Räume und Anlagen imFreien (RCD zwingend)
8 in den weiteren Teilen der DIN VDE0100-7 ….
16© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN IEC 60364-4-41 (VDE 0100 Teil 410):2007-06
� 411.3.3Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise
� 411.3.3.1In Wechselspannungssystemenmuss ein zusätzlicher Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) nach 415.1 (Bemessungs-differenzstrom ≤ 30 mA) vorgesehen werden für:- Steckdosen mit einem Bemessungs-
strom bis 20 A, die für dieBenutzung durch Laien bestimmtsind und
- Endstromkreise für im Außen-bereich verwendete, tragbareBetriebsmittel, mit einemBemessungsstrom bis 32 A
17© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN IEC 60364-4-41 (VDE 0100 Teil 410):2007-06
� 411.3.3Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise
Ausnahme darf gemacht werden für:- Steckdosen, die Elektrofachleute
überwachen,- Steckdosen, die jeweils für den
Anschluss nur eines bestimmtenBetriebsmittels errichtet werden
18© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
E DIN IEC 60364-4-41 (VDE 0100 Teil 410):2003-04
� 411.3.3Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise
� 411.3.3.1In Wechselspannungssystemen muss ein zusätzlicher Schutz durchFehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) nach 415.1 vorgesehen werden für:- Steckdosen mit einem Bemessungsstrom bis 20 A, die für die Benutzung
durch Laien bestimmt sind undANMERKUNG 1:Dieser zusätzliche Schutz darf in der Steckdose (SRCD) oder im Stromkreis,der die Steckdose versorgt, sein,ANMERKUNG 2:In Spanien muss dieser zusätzliche Schutz für Steckdosen mit einemBemessungsstrom bis 32 A, die für die Benutzung durch Laien bestimmt sind,vorgesehen werden.
- Endstromkreise für im Außenbereich verwendete tragbare Betriebsmittelmit einem Bemessungsstrom bis 32 A
19© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
vom 7. August 1996 (BGBl. I S. 1246)
zuletzt geändert durch Artikel 11 Nr. 20 des Gesetzes vom 30. Juli 2004 (BGBl. I S. 1950)
§ 4Allgemeine Grundsätze
Der Arbeitgeber hat bei Maßnahmen des Arbeitsschutzes von folgenden allgemeinen Grundsätzen auszugehen:
1. Die Arbeit ist so zu gestalten, dass eine Gefährdung für Leben und Gesundheit möglichst vermieden und die verbleibende Gefährdung möglichst gering gehalten wird;
2. Gefahren sind an ihrer Quelle zu bekämpfen;
3. Bei den Maßnahmen sind der Stand von Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse zu berücksichtigen;
4. Maßnahmen sind mit dem Ziel zu planen, Technik, Arbeitsorganisation, sonstige Arbeitsbedingungen, soziale Beziehungen und Einfluss der Umwelt auf den Arbeitsplatz sachgerecht zu verknüpfen;
5. Individuelle Schutzmaßnahmen sind nachrangig zu anderen Maßnahmen;
6. Spezielle Gefahren für besonders schutzbedürftige Beschäftigtengruppen sind zu berücksichtigen;
7. Den Beschäftigten sind geeignete Anweisungen zu erteilen;
8. Mittelbar oder unmittelbar geschlechtsspezifisch wirkende Regelungen sind nur zulässig, wenn dies aus biologischen Gründen zwingend geboten ist. Aus CD BGFE Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik Version 3.2.0 Stand 2006
Gesetz über die Durchführung von Maßnahmen des Arbe itsschutzeszur Verbesserung der Sicherheit und des Gesundheits schutzes
der Beschäftigten bei der Arbeit (Arbeitsschutzgesetz - ArbSchG)
20© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
535.2.3 Koordination von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit Überstromschutzeinrichtungen
Die Eigenkurzschlussfestigkeit des RCD-Schutzschalters liegt bei 1500A
1. Kurzschlussschutz (Backup-Schutz) (für alle Bemessungs-differenzströme) nach Angabe des Herstellers Hager
Kurzschlussfestigkeit des FI mit Vorsicherung oder LS-Schalter
DIN VDE 0100-530 :2005-06
21© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2005-06
535.2.3 Koordination von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) mit Überstrom-Schutzeinrichtungen
Nennstrom des 25 A 40 A 63 A 100 A2. Überlastschutz FI-Schalters
Nennstrom des 25 A 40 A 63A 100 ASLS-Schalters
Anmerkung:Zur Vermeidung der Überlastung kann auch der zu erwartende Betriebsstrom alsBemessungsgrundlage herangezogen werden
40A40A
40A 16A 13A 10A
22© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Mindestausstattungswerte nach DIN 18015-1 : 2002-09
Forderung nach Fehlerstromschutz
Die Zuordnung von Fehlerstrom-Schutzschalterzu den Stromkreisen ist so vorzu-nehmen, dass das Abschalten einesFehlerstrom-Schutzschalters (RCD)nicht zum Ausfall aller Stromkreiseführt.Ausgenommen sind selektive Fehler-strom-Schutzschalter
3. Anzahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
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Mindestausstattungswerte nach DIN 18015-1E – 2006-05
5.2.3 Aufteilung der Stromkreise und Koordination v on Schutzeinrichtungen
Die Zuordnung von Anschlussstellen für Verbrauchsmittel zu einem Stromkreis ist sovorzunehmen, dass durch das automatische Abschalten der diesem Stromkreiszugeordneten Schutzeinrichtung (z. B. Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter) im Fehlerfall oder bei notwendiger manueller Abschaltung nur einkleiner Teil der Kundenanlage abgeschaltet wird. Hiermit wird die größtmöglicheVerfügbarkeit der elektrischen Anlage für den Nutzer erreicht.
Um Selektivität in einer elektrischen Anlage bei einer Hintereinanderschaltung vonSchutzgeräten zum Überstromschutz und zum Schutz gegen elektrischen Schlag(wie Leitungsschutzschalter und Fehlerstrom-Schutzschalter) zu erreichen, ist derEinsatz von Geräten mit entsprechenden Selektiveigenschaften erforderlich
24© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
531.3.3 Vermeidung von unerwünschtem Abschalten
3. Anzahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
Um unerwünschtes Abschalten durch Schutzleiterströme und/oder Erdableitströme zu vermeiden, darf deren Summe auf der Lastseite der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) nicht mehr als das 0,4fache des Bemessungsdifferenzstroms betragen . Gegebenfalls muss eine Aufteilung der Stromkreise auf mehrere Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) erfolgen.
Mindestausstattungswerte nach DIN 18015-1 : 2002-09Für eine Wohnung
Mikrowellengerät GeschirrspülmaschineWaschmaschineWäschetrocknerWarmwassergerät
DIN VDE 0701-1 (VDE 0701 Teil 1):2000-095.5.4 Der Schutzleiterstrom darf 3,5 mA nicht übersteigen
GefrierschrankKühlschrankComputer
DIN VDE 0100-530 :2005-06
25© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
531.3.3 Vermeidung von unerwünschtem Abschalten
3. Anzahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
DIN VDE 0100-530 :2005-06
Beispiel:Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen 30 mA X 0,4 = 12 mA maximaler Schutzleiterstromfür einen 30mA FIIn der Wohnung oder Haus sind nach DIN 18015 -1 folgende Verbraucher vorzusehen Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Wäschetrockner , Mikrowellengerät,Warmwassergeräte (mit separaten Stromkreisen) und weitere Geräte an Steckdosenstromkreise wie Gefrierschrank, Kühlschrank, Computer, Bügeleisen,Heizlüfter, Dunstabzugshaube, Kaffeemaschine, Wasserkocher, Toaster, u.s.w.
26© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
531.3.3 Vermeidung von unerwünschtem Abschalten
DIN VDE 0100-530 :2005-06
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) müssen so ausgewählt und die elektrischen Stromkreise einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) oder mehrerer Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) müssen so zugeordnet sein, dass im vorgesehenen Normalbetrieb einer nach den Normen der Reihe DIN VDE 0100 (VDE 0100) errichteten Anlage ein unerwünschtes Abschalten unwahrscheinlich ist . Um unerwünschtes Abschalten durch Schutzleiterströme und/oder Erdableitströme zu vermeiden, darf deren Summe auf der Lastseite der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) nicht mehr als das 0,4fache des Bemessungsdifferenzstroms betragen . Gegebenenfalls muss eine Aufteilung der Stromkreise auf mehrere Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) erfolgen.
27© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-300:1996-01
314 Aufteilung der Stromkreise
314.1 Jede Anlage muss - soweit erforderlich- in me hrere Stromkreiseaufgeteilt werden, um- Gefahren zu vermeiden und die Folgen von Fehlern zu begrenzen- Gefahren zu berücksichtigen, die durch einen Fehler in nur einem
Stromkreis entstehen können, z. B. in einem Beleuchtungsstromkreis- die sichere Kontrolle, Prüfung und Instandhaltung erleichtern
314.2 Getrennte Verteilungsstromkreise müssen für die Teile derAnlage vorgesehen werden, die deshalb getrennt betrieben werdenmüssen, damit diese Stromkreise nicht durch den Ausfallanderer Stromkreise beeinflusst werden
3. Anzahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
28© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN IEC 60364-4-41 (VDE 0100 Teil 410):2007-06
� 411.3.3 Zusätzlicher Schutz für Endstromkreise- Zur Erfüllung dieser Anforderungen
empfiehlt sich der Einsatz einernetzspannungsunabhängigenFehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) mit eingebautem Überstromschutz(FI/LS-Schalter) nach DIN EN61009-2-1 (VDE 0664-21) in jedemEndstromkreis
- Diese Schutzeinrichtungenermöglichen Personen-, Brand- undLeitungsschutz in einem Gerät
29© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Fehlerstromtypen
30© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2005-06
(A)
(A)
Nichtlineare elektrische VerbraucherIm Fehlerfall elektronischer Betriebsmittel treten Gleich-Fehlerströme auf
Negative Beeinflussung des Abschaltvermögens von Fe hlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) des Typ A durch Gleichst romvormagnetisierung !
Bei Schaltungen 2, 3, 6 und 7 sind Fehlerstrom-Schu tzeinrichtungen (RCDs) des Typs B vorzusehen (! gekennzeichnet).
!!
!!
531.3 Fehlerstrom -Schutzeinrichtungen (RCDs)
31© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Beeinflussung durch elektronische Betriebsmittel
Frequenzumrichter kontra RCD`s ?
� Problem 1 ⇒⇒⇒⇒ Erhöhte Ableitströme
Ursachen ⇒ Erforderliche Netzfilter,
abgeschirmte Leitungen
� Problem 2 ⇒ Gleichfehlerströme
Ursachen ⇒ Körper oder Erdschluss
in Gleichstromnetzteilen
ohne Trafo
32© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Koordination der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
Legende
a) Stromkreise, bei denen im Fehlerfall Wechselfehlerströme oder/und pulsierende Gleichfehlerströme auftreten können.
b) Stromkreise, bei denen im Fehlerfall Wechselfehlerströme oder/und pulsierende Gleichfehlerströme oder/und glatte Gleichfehlerströme auftreten können.
531.3 Fehlerstrom -Schutzeinrichtungen (RCDs)
531.3.1 AllgemeinesDen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen(RCDs) des Typs B dürfen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs A nicht vorgeschaltet werden
DIN VDE 0100-530 :2006-06
33© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2005-06
535.2 Koordination von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)
535.2.2 Selektivität
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) untereinander
- die vorgeschaltete Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) ist vom Typ S und
- muss mindestens ein Bemessungsfehlerstrom-verhältnis von 1:3 haben
• Kurzschlussschutz
34© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2006-06
535.2.2 SelektivitätEine Selektivität zwischen in Reihe geschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) kann aus Betriebsgründen zur Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit erforderlich sein. Selektivität liegt dabei vor, wenn bei einem Fehlerstrom gegen Erde nur die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) abschaltet, die der Fehlerstelle unmittelbar vorgeschaltet ist.Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) nach DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10) und nach DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20) sind zueinander selektiv, wenn die vorgeschaltete Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) vom Typ S ist und einen Bemessungsdifferenzstrom hat, der mindestens das 3fache des Wertes der nachgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) beträgt.
35© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2005-06
Koordination der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
- Sie besitzen ein verzögertesAuslöseverhalten von mindestens0,04s und arbeiten somit zeitlichselektiv zu den in Reihegeschalteten Fehlerstrom-schutzschaltern herkömmlicherBauart
- Sie sind stoßstromfest bis 3000Aund erfüllen somit die Schutzan-forderungen gegen Ausschaltungvon impulsförmigen Fehler-strömen
Selektive Fehlerstromschutzschalter
36© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2006-06
Vorschlag einer StromkreisaufteilungUnter Berücksichtigung:- des Personenschutzes (Fehlstrom 30 mA) und- des Brandschutzes (Fehlstrom 300 mA)- der Trennung von Beleuchtungsstromkreisen und 30 mA
fehlstromüberwachten Steckdosenstromkreisen.
FI 300mA
FI 30mA FI 30mA
Steckdosen bis 20A
S -selektiv (verzögert)
37© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
DIN VDE 0100-530 :2006-06
Vorschlag einer StromkreisaufteilungUnter Berücksichtigung:- des Personenschutzes (Fehlstrom 30 mA) und- des Brandschutzes (Fehlstrom 300 mA)- der Trennung von Beleuchtungsstromkreisen und 30 mA
fehlstromüberwachten Steckdosenstromkreisen.
FI 300mA FI 30mA FI 30mA
Steckdosen bis 20A
38© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Beeinflussung durch elektronische Betriebsmittel
ElektronischesBetriebsmittel
PE
N
L
Zu hoher Fehlerstrom - FI - spricht an !
Durch Siebkondensatoren der Entstörfilter (EMV) auf derNetzseite, kann zu hoher Fehlerstrom auftreten !
39© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Beeinflussung durch elektronische Betriebsmittel
- Sie besitzen ein verzögertes Auslöse-verhalten und sind erhöht Stoßstromfestbis 5000A
- Die Geräte sind damit gegen Auslösungdurch impulsförmig auftretendeFehlerströme, bei denen Fehlerstrom-schutzschalter herkömmlicher Bauartauslösen, geschützt
- Impulsförmige Fehlerströme könnenauftreten bei Schaltvorgängen oderkurzzeitiger Überspannung durchatmosphärische Entladung durchBetriebsmittel mit einer Kapazität gegenErde, z.B. große Leitungslängen oderBeleuchtungsanlagen mit EVG´s
Fehlerstrom-Schutzschalter mit erhöhter Stoßstromfestigkeit
HI
CDH440D FI-
Schutzschalter
4P 40A 30mA HI Typ
40© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Gegenüberstellung von AC/A, G und HI Typen
A / AC Typ
Wellenform8/20 µs
(A)
Auslösezeit(ms)
AnzahlLeuchtstofflampen
Anzahl Computer
Standard ZoneEN 61-008
Selektive ZoneEN 61-008
1000 2000 3000 4000 500051015
200
300
30
20
10
400
500
100
G Typ
Hi Typ
Die Anzahl der Lampen bzw. PCs kann sichje nach Hersteller und Materialart jederzeit ändern!!!
41© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD von 16A bis 125A mit Fehlerstrom von 10mA bis 500mA
� QuickConnect am Zugang bei 2- und4-poligen RCD mit 25A, 40A, 63A
� Alle RCD auch mit Bi-Connect Klemme am Zugang
� Selektive, kurzzeitverzögerte RCD
42© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD 125A mit Fehlerströmen 300mA und 500mA
Hilfsschalter mitFernauslösung(für 125A RCD)
RCD-Schalter
43© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD Bezeichnungen am Beispiel CDA240D
- C Gerätegruppe C = FI-Schalter
- D Fehlerströme C = 10mAD = 30mAE = 100mAF = 300mAG = 500mAM = 100mA selektivN = 300mA selektivP = 500mA selektiv
- A Neues Design- 2 Polzahl 2 = 2-polig
4 = 4-polig
- 40 Nennstrom 40 = In=40A- D Länderkennung D = Deutschland
F = FrankreichC = Schweiz
Bestellnummer
44© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD von 16A bis 125A mit Fehlerstrom von 10mA bis 500mA
� QuickConnect am Zugang bei 2- und4-poligen RCD mit 25A, 40A, 63A
� Alle RCD auch mit Bi-Connect Klemme am Zugang
� Selektive, kurzzeitverzögerte RCD
CDA240D
RCD-Schutzschalter 2-polig
16 – 25A Nennstrom16 – 63A Nennstrom25 – 63A Nennstrom25 – 63A Nennstrom
10mA Fehlerstrom30mA Fehlerstrom
300mA Fehlerstrom500mA Fehlerstrom
45© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD mit QuickConnect 2-polig und 4-polig
� QuickConnect am Zugang bei2- und 4-poligen RCD mit 25A,40A, 63A
� Direkter Anbau von Zubehör-elementen am RCD
� Werkzeuglose Montageder Hilfskontakte
� Einfache Entnahme auseinem Geräteverbund
� Beschriftbar mit Semiolog
46© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD 2-polig
� Geringe Bauhöhe, dadurchgroßer Verdrahtungsraum
� Zusatzeinrichtungen:- Hilfsschalter und Signalkontakt- Arbeitsstromauslöser (AC und DC)- Unterspannungsauslöser (AC und DC)- Klemmenabdeckung (plombierbar)- Schlossadapter
CDA240D
RCD-Schutzschalter 2-polig
16 – 25A Nennstrom16 – 63A Nennstrom25 – 63A Nennstrom25 – 63A Nennstrom
10mA Fehlerstrom30mA Fehlerstrom
300mA Fehlerstrom500mA Fehlerstrom
47© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCBO Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter (FI / LS)
� RCBO - residual current operated circuit-breaker with overcurrent protection
� RCD-Schutzschalter und LS-Automatin einem Gehäuse(LS Auslösecharakteristik B und C)
� Platzsparende Installation
� Optische Anzeige (gelb bei Auslösung durch Fehlerstrom)
� Anwendungsbeispiele:- Badezimmer- Steckdose im Außenbereich- Ergänzung neuer Stromkreise
48© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
10kA FI / LS-Schalter
� Bi-Connect-Klemme im Zugang
ADA516DRCBO 2-polig 10kA
6 – 32A Nennstrom6 – 32A Nennstrom
16A Nennstrom16A Nennstrom
30mA Fehlerstrom30mA Fehlerstrom10mA Fehlerstrom10mA Fehlerstrom
BCBC
49© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
6kA FI / LS-Schalter mit QuickConnect Technik
� Quick-Connect-Anschlusstechnik sowohl im Zugang (bis 40A)als auch im Abgang (bis 20A)
� An die FI / LS-Schalter lassen sich nachträglich Zusatzeinrichtungenwie Hilfsschalter, Signalkontakte, Arbeitsstrom- oder Unterspannungsauslöseranbauen
RCBO 2-polig 6kA ---------------
6 – 40A Nennstrom6 – 32A Nennstrom
16A Nennstrom16A Nennstrom
30mA Fehlerstrom30mA Fehlerstrom10mA Fehlerstrom10mA Fehlerstrom
BCBC
50© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCBO Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter (FI / LS)
� Durch Zusatzeinrichtungen erweiterbar (Hilfs-, Signalkontakt, Arbeitsstrom-, Unterspannungs-auslöser)
� Einfache Entnahme aus einemGeräteverbund
� Mit Beschriftungssoftware Semiologbeschriftbar
51© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD 4-polig
� Personenschutz (bei direkter und indirekter Berührung)
� Bi-Connect-Klemme im Zugang
� 4-polig verschienbar
� Brandschutz
� Berührungssicher nach BGV A2(Schutzart IP2x)
� S selektive RCD 300mA mit40A, 63A, 80A und 100A
CDA440D
Nennstrom
25A – 100A
25A – 125A
25A – 125A
40A – 100A
40A – 63A
Fehlerstrom
30mA
300mA
500mA
300mA S
30mA Hi
PLE
4
4
4
4
4
RCD-Schutzschalter 4-polig
52© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
RCD 4-polig
� Hi kurzzeitverzögerte RCD 30mAmit 40A und 63A
� Zusatzeinrichtungen (25A - 100A)- Hilfsschalter und Signalkontakt- Arbeitsstromauslöser (AC und DC)- Unterspannungsauslöser (AC und DC)- Klemmenabdeckung (plombierbar)- Schlossadapter
� Zusatzeinrichtungen (125A)- 1 Wechsler und Fernauslösung
CDA440D
Nennstrom
25A – 100A
25A – 125A
25A – 125A
40A – 100A
40A – 63A
Fehlerstrom
30mA
300mA
500mA
300mA S
30mA Hi
PLE
4
4
4
4
4
RCD-Schutzschalter 4-polig
53© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
� Hilfsschalter (CAxxx) undSignalkontakt (SDxxx)(immer als erste Zusatzeinrichtunganbauen)
� Hilfsschalter (CAxxx):- 1 Schließer und 1 Öffner, 6A
� Signalisiert:- Fehlerstrom- Abschaltung von Hand- Abschaltung mit Arbeitsstrom- bzw.
Unterspannungsauslöser
CZ001
54© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
� Signalkontakt (SDxxx):-1 Schließer und 1 Öffner, 6A
� Signalisiert:- Fehlerstrom- Abschaltung mit Arbeitsstrom- bzw.
Unterspannungsauslöser- Betätigung der Test-Taste am RCD
� Test-Taster, um angeschlosseneGeräte am Hilfskontakt zu prüfen(RCD ausgeschaltet)
� Reset-Taster zum Rücksetzen einesAlarmsignals ohne den RCD wiedereinzuschalten CZ001
55© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
� Arbeitsstromauslöser:- 2 Ausführungen für AC und DC
� MZ203:230V - 415V AC110V - 130V DC
� MZ204:24V - 48V AC12V - 45V DC
� Anwendung:Fernabschaltung des RCD(z.B. von einem Tableau)
MZ204
56© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
� Beim Einsatz eines Arbeitsstromaus-lösers ist immer zuerst der Hilfsschalter / Signalkontakt anzubauen
MZ204
57© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
� Unterspannungsauslöser MZ205- AC und DC Ausführung- 48V DC (MZ205)- 230V AC (MZ206)- Anwendung z.B. für Motorschutz .....- Beim Einsatz eines Arbeitsstrom-
auslösers ist immer zuerst der Hilfs-schalter / Signalkontakt anzubauen
MZ205
58© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD bis 100A
• SpannungsdiagrammUnterspannungsauslöser
59© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Schaltbilder RCD-Schutzschalter
RCD-Schutzschalter 125ARCD-Schutzschalter 25-100A
60© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 2- und 4-polige RCD 25A bis 100A
2-polig oder 4-polig
MZ205,MZ206
MZ203,MZ204
CZ001(muss immer zuerstangebaut werden)
61© Technische Schulung Blieskastel Schutzgeräte / Fehlerstrom-Schutzschalter13.09.2011
Zusatzeinrichtungen für 4-polige RCD 125A, 4 PLE
CZ009CGA400