Was und wofür ist überhaupt ein FI Schalter ?
Erst einmal der Begriff " FI Schalter" dabei steht "F" für Fehler , und "I"
ist das Formel Zeichen für Strom also Fehlerstromschalter.Oft verwendet man auch aus dem englischen den Begriff "RCD" Residual Current protective Device (sinngemäß Reststromschutzgerät) .
es gibt auch FI Schalter für Drehstrom
( Starkstrom) .
Die sehen eigentlich genauso aus sind nur etwas breiter und haben mehr Anschlüsse.
Bild 1a zeigt das dazugehörige Schaltsymbol an.
ist fließt der Strom zum Verbraucher, sprich in unseren Fall zur Glühbirne ( Waschmaschine usw.) auf der anderen Leitung die blau
gekennzeichnet ist fließt der Strom wieder zurück .
Die Leitung zum Verbraucher ( Glühbirne) hin bezeichnen wir als L und die Rückleitung als N .
L steht für Leitung und N für Neutral .
Weiter gibt es noch einen sogenannte PE Leiter ( aus dem englischen PE für Protection Earth ) das ist eine Erdschutzleitung
die grün/gelb gekennzeichnet sein muss.
PE Leiter ist immer eine grün/gelb gekennzeichnete Leitung die auf eine Seite eine Verbindung mit dem metallischen Gehäuse des Verbrauchers
( Lampe, Waschmaschine oder ähnliches) hat.
Diese Leitung wird nicht für die Funktion der Lampe benötigt sondern dient "nur" der Sicherheit.
Und so funktioniert’s
Der
Fehlerstromschutzschalter vergleicht permanent den hereinfließenden Strom auf der L - Leitungmit dem zurückfließenden Strom auf der N - Leitung ( Bild 3).
Im "Normal" Fall ist der Strom auf beiden Leitungen gleich groß.
Die Meßspule besteht aus einen Eisenkern der von einer Spule umwickelt ist durch die dann der zum Verbraucher fließende
Strom ein Magnetfeld erzeugt.
Das gleiche Magnetfeld wird auch beim Rückfluss des Stromes in der Zweiten Spule erzeugt.
Da beide Magnetfelder gleich groß sind aber entgegen gesetzt verlaufen heben sich diese Felder auf und es herrscht ein
magnetisches Gleichgewicht bei dem der Schalter nicht reagiert.
Bild 3
wie auch immer gearteten anderen Weg wählen so fehlt dieser Strom auf der Rückleitung.
(Bild 4)
Die beiden Messpulen erzeugen verschieden große Magnetfelder die sich nicht mehr vollständig aufheben
und dadurch den Schalter zum auslösen bewegen.
FI-Schalter haben einen "Test" Taster, mit deren Hilfe ein Fehlerstrom simuliert wird
und die Funktion überprüft werden kann.
Sollte er dann nicht ausschalten ist er entweder defekt oder aber falsch angeschlossen.
Bild 4
geflossen ist.
Man erkennt das der FI all polig abschaltet, was bei einen normalen Haushaltsautomaten nicht der Fall wäre.
der Fi Schalter auslösen.
Das kann getestet werden wenn mit einen Duspol zwischen L und PE gemessen wird und die Lastspule des Duspol aktiviert wird.
In der Regel zieht die Lastspule einen höheren Strom als 30 mA womit man in der Lage ist, zumindest einen
FI Schalter kleiner 30mA aus zu lösen.
Leider ist das nicht immer der Fall, weil einige der heutigen modernen Duspols oft sogar diese 30mA nicht erreichen.
Das ist auch der Grund weshalb ich einen 70 Jahre alten Duspol benutze.
Der Strom durch das Messgerät oder Duspol nimmt dann seinen Weg zur Erde und nicht zurück durch den Neutralleiter ( blau)
dadurch erfährt die Messspule eine Stromdifferenz und löst aus wenn dieser dann den Nennstrom des FI Schalter überschreitet.
dann fließt der Strom von L1 ausgehend durch die Messspule zur Steckdose und anschließend durch die angeschlossene Glühbirne
über den Nullleiter zurück, bis zum Messgerät und dann ein Teil des Stromes zur Erde ab.
Dieser Teil fehlt dann auf der weiterführenden Rückleitung und die Messpule erfährt wieder eine Differenz
und löst damit aus.
Das schreibt der Gesetzgeber vor:
Nach der aktualisierten Sicherheitsnorm DIN VDE 0100-410 vom Juni 2007müssen folgende Bereiche mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
ausgestattet werden:
- • Alle Steckdosenstromkreise im Laienbereich bis 20 Ampere und alle Endstromkreise im Außenbereich
- • Räume mit Badewanne und Dusche
- • Becken von Schwimmbädern und andere Becken
- •
Feuchte und nasse Bereiche sowie Räume und Anlagen im Freien. Damit
werden auch Hobbyräume,
benutzt werden können über einen Fehlerstromschutzschalter mit IΔn ≤ 30mA vorzusehen sind.
Formal müssen alle Steckdosen bis 20A Nenn- bzw. Bemessungsstrom, die man im Innenbereich errichtet,
mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom von ≤30mA geschützt werden.
Ausnahmen:
Steckdosen, die durch Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen überwacht werden.
Die dazugehörige Anmerkung grenzt diese Ausnahme weiter ein: »Dieses gilt z.B. für Industriebetriebe, deren elektrische
Anlagen und Betriebsmittel ständig überwacht werden. Als ständig überwacht gelten elektrische Anlagen und
Betriebsmittel, wenn sie von Elektrofachkräften in Stand gehalten werden und durch messtechnische Maßnahmen
sichergestellt ist, dass dadurch Schäden rechtzeitig entdeckt und behoben werden können.
Als messtechnische Maßnahme sieht das zuständige Unterkomitee der DKE den Einsatz einer
Differenzstromüberwachungseinrichtung (RCM) an.
Steckdosen, die für den Anschluss nur jeweils eines bestimmten elektrischen
Betriebsmittels /Verbrauchsmittel errichtet werden. Auch hierzu enthält die Norm eine Anmerkung, in der empfohlen
wird, auf diese Ausnahme soweit wie möglich zu verzichten. Für welche Art von Steckdosen, bzw. welche bestimmten
Betriebsmittel gemeint sind, findet man keine Angabe in der Norm.
Außerdem existiert noch die Forderung, alle Stromkreise mit Steckdosen – in der Norm »Endstromkreise« zu denen
Steckdosen gehören – die für die Versorgung von tragbaren (ortsveränderlichen) Verbrauchsmitteln bis zu
einem Betriebsstrom von 32 A, die im Freien zum Einsatz kommen ohne Ausnahmen mit Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen
(RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom von ≤30mA zu schützen.
z.B Tauchpumpe im Keller - Waschküche - Badewannen Duschen - Schwimmbereiche - Sauna und dergleichen.
Nehmen wir zunächst den normalen Spannungs und Stromverlauf innerhalb einer FI Schaltung.Betrachten wir L3 so fließt der Strom über die Sicherung (F1) , dann über den FI (F2) Automat
durch eine zusätzliche Sicherung (F5)
und anschließend durch den Verbraucher hier als Glühlampe dargestellt.
und über den Null Leiter wieder zurück.
Der Stromverlauf ist ähnlich wie in der ersten Schaltung, allerdings teilt sich jetzt der Strom auf
sobald er den Verbraucher ( Glühlampe) verlässt.
Dann nämlich fließt eine Teil durch den Nullleiter, und ein Teil durch die Erdverbindung,
dessen Stromanteil am FI fehlt und diesen dann auslöst.
Betrachten wir die gleiche Schaltung, aber mit ausgeschalteten Automaten
Betrachten wir gleichzeitig den eingerahmten Kasten auf der rechten Seite,
der soll den Stromverbrauch einer beliebigen Nachbar Wohnung zeigen.
Eines nämlich hat der Nachbar mit meinen Stromnetz gemeinsam, beide benutzen den gleiche Nullleiter.
So kann also der Strom folgenden Verlauf nehmen und meinen FI Schalter auslösen obwohl alle meine Automaten aus sind.
Wenn man den roten Pfeilen folgt erkennt man das eine Teil des vom Nachbarn verbrauchten Strom durch meinen FI Schalter fließt,
allerdings nur in einer Richtung, somit im FI Schalter keine Gleichgewicht mehr hergestellt wird, und er dann auslöst.
