Wie funktioniert ein FI-Schalter?

Ein FI-Schalter, auch Fehlerstromschutzschalter genannt, ist ein wichtiger Schutzmechanismus gegen tödliche Stromschläge. Der FI-Schalter dient vor allem dem Personenschutz und reagiert bereits bei einem Bemessungsfehlerstrom von 30 mA, um die Stromversorgung zu unterbrechen. Im Gegensatz zu Überstromschutzeinrichtungen, die den Geräteschutz gewährleisten, erkennt der FI-Schalter gefährlich hohe Fehlerströme, die gegen Erde abfließen. Ein solcher Fehlerstrom kann beispielsweise entstehen, wenn die Isolierung der Leiter defekt ist.

Die Funktionsweise eines FI-Schalters beruht auf der Auswertung des magnetischen Feldes um einen stromdurchflossenen Leiter. Sobald ein gefährlicher Fehlerstrom erkannt wird, unterbricht der FI-Schalter sofort die Stromversorgung, um Personen vor einem Stromschlag zu schützen. Dieser Schutzmechanismus ist besonders wichtig in Räumen mit Wasseranschluss wie Badezimmer oder Dusche. Tatsächlich ist der Einsatz von FI-Schaltern in vielen Ländern, einschließlich Deutschland, gesetzlich vorgeschrieben.

Im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen müssen in deutschen Neubauten seit dem 1. Oktober 2018 alle Steckdosen-Stromkreise mit einem Bemessungsstrom bis 32 A und Beleuchtungsstromkreise mit einem FI-Schalter ausgestattet sein. Durch die Verbreitung von FI-Schaltern haben sich tödliche Stromunfälle in Deutschland laut Statistischem Bundesamt um mehr als die Hälfte reduziert. Dies unterstreicht die Bedeutung dieses Schutzmechanismus und die Wirksamkeit eines FI-Schalters bei der Verhinderung von Stromschlägen.

Warum ist ein FI-Schalter wichtig?

Ein FI-Schutzschalter ist von entscheidender Bedeutung, um Menschen vor gefährlichen Stromschlägen zu schützen. Im Gegensatz zu einer normalen Sicherung, die lediglich vor Überlastung schützt, überwacht der FI-Schutzschalter den Stromfluss und erkennt sofort, wenn eine Abweichung auftritt. Sobald der Schalter eine Differenz feststellt, schaltet er den Stromfluss blitzschnell ab. Eine normale Sicherung ist in dieser Hinsicht deutlich langsamer und kann nicht so effektiv reagieren. Dies bedeutet, dass ein FI-Schutzschalter den Stromkreis bereits bei einer minimalen Stromstärkendifferenz von 30 Milliampere (mA) oder weniger unterbricht.

Die Installation eines FI-Schutzschalters ist daher dringend zu empfehlen, um die persönliche Sicherheit und die Sicherheit der eigenen Familie zu gewährleisten. Ohne einen solchen Schutzschalter besteht ein erhebliches Risiko für Stromschläge, die schwere Verletzungen oder sogar den Tod verursachen können. Insbesondere in Haushalten mit kleinen Kindern oder älteren Menschen ist es wichtig, die Gefahren von Stromunfällen zu minimieren.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass ein FI-Schutzschalter regelmäßig überprüft werden sollte, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert. Ein FI-Schutzschalter schützt nur, wenn er in einwandfreiem Zustand ist. Wenn er beschädigt oder fehlerhaft ist, besteht nicht mehr der volle Schutz vor Stromschlägen. Daher ist es ratsam, regelmäßige Wartungs- und Überprüfungsmaßnahmen durchzuführen, um sicherzustellen, dass der FI-Schutzschalter zuverlässig funktioniert.

Insgesamt spielt ein FI-Schutzschalter eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der elektrischen Sicherheit. Er schützt vor gefährlichen Stromschlägen und minimiert das Risiko schwerer Verletzungen oder sogar Todesfälle. Die Installation eines FI-Schutzschalters sollte daher nicht vernachlässigt werden, und eine regelmäßige Überprüfung ist ebenso wichtig, um sicherzustellen, dass er effektiv arbeitet und einen zuverlässigen Schutz bietet.

Arten von FI-Schaltern und ihre Unterschiede

Die verschiedenen Arten von FI-Schaltern, auch bekannt als Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD), unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Fähigkeit, verschiedene Fehlerstromformen zu erkennen. Im Folgenden sind die verschiedenen RCD-Typen aufgeführt:

  • RCD-Typ A: Diese netzspannungsunabhängigen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen reagieren nur auf sinusförmige Wechselfehlerströme und pulsierende Gleichfehlerströme. Sie sollten nicht in Stromkreisen mit elektronischen Betriebsmitteln verwendet werden, da die Funktion durch Vormagnetisierung des Spulenkerns beeinträchtigt werden kann.
  • RCD-Typ B: Diese RCDs schützen auch vor glatten Gleichfehler- oder höherfrequenten Oberschwingungsströmen. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, in denen elektronische Betriebsmittel vorhanden sind.
  • RCD-Typ B+: Diese RCDs bieten nicht nur Schutz vor Fehlerströmen, sondern auch einen erhöhten Brandschutz bei hohen Differenzströmen (z. B. 300 mA).
  • RCD-Typ F: Diese RCDs zeichnen sich durch erhöhte Fehlauslösungs- und Stromfestigkeit aus und werden bevorzugt bei Anlagen mit auftretenden Mischfrequenzen eingesetzt.
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Zusätzlich zu den RCD-Typen gibt es noch weitere Arten von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen wie RCCBs (Fehlerstrom-Schutzschalter), RCBOs (Kombination aus Fehlerstrom-Schutzschalter und LS-Schalter), PRCDs (ortsveränderliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen) und SRCDs (Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen zum Einbau in Steckdosen). Diese Geräte dienen jedoch nur optional als zusätzliche Sicherheit in bestimmten Anwendungsfällen.

Die Firma OEZ bietet verschiedene RCD-Modelle an, die für eine werkzeuglose Hutschienenmontage geeignet sind. Zusätzliche Funktionen wie Hilfsschalter und RC-Units zur Ergänzung des Überlastschutzes können optional hinzugefügt werden. Es gibt auch Zubehör wie Sammelschienen, Klemmenerweiterungen und Schaltschlösser für den Fingerschutz und zur Verhinderung unzulässiger manueller Auslösung.

Um RCBOs vor Kurzschluss und Überstrom zu schützen und die Selektivität zu gewährleisten, müssen stets vorgeschaltete LS-Schalter oder Sicherungen installiert werden, deren Nennstrom oberhalb des RCBO-Bemessungsstroms liegt. Vor RCCBs müssen Überstromschutzeinrichtungen von mindestens 100 A Bemessungsstrom geschaltet werden, um Beschädigungen durch zu hohe Kurzschlussströme zu vermeiden. Dies wird auch als Backup-Schutz bezeichnet.

Anleitung zur Installation eines FI-Schalters

Um einen FI-Schalter (Fehlerstrom-Schutzschalter) richtig zu installieren, folgen Sie diesen Schritten:

  • Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung am Hauptschalter ausgeschaltet ist und gegen versehentliche Wiederaktivierung gesichert ist.
  • Montieren Sie den FI-Schalter hinter dem Stromzähler und vor den Leitungsschutzschaltern im Verteilerkasten.
  • Trennen Sie die Verbindung zwischen dem L1-Terminal und den Leitungsschutzschaltern.
  • Verbinden Sie das Stromkabel mit dem L1-Terminal des FI-Schalters und stellen Sie sicher, dass die Verbindung fest ist.
  • Wiederholen Sie den vorherigen Schritt für die L2-, L3- und N-Terminals.
  • Befestigen Sie die Verbindungskabel an den entsprechenden Terminals des FI-Schalters.
  • Führen Sie die Verdrahtungsleitungen in die L1-, L2-, L3- und N-Terminals des FI-Schalters und sichern Sie diese.
  • Verbinden Sie die Verdrahtungsleitungen mit den entsprechenden Terminals der Leitungsschutzschalter.
  • Schließen Sie den Neutralleiter (Nullleiter) an das N-Terminal des FI-Schalters an und führen Sie ihn zur N-Schiene im Verteilerkasten.
  • Überprüfen Sie die Funktionalität des FI-Schalters mithilfe der Testtaste am Gerät.

Wenn Sie einen 2-poligen FI-Schalter installieren, verbinden Sie nur eine Phase und den Neutralleiter (L1 und N). Bei einem 4-poligen FI-Schalter verbinden Sie drei Phasen (L1, L2, L3) und den Neutralleiter.

Gemäß den aktuellen DIN-Normen können maximal 6 Stromkreise an einen 4-poligen FI-Schalter angeschlossen werden. Daher sollten für eine kleine Wohnung mit 12 Leitungsschutzschaltern zwei FI-Schalter installiert werden. Bei 18 Leitungsschutzschaltern werden drei Fehlerstrom-Schutzschalter benötigt.

Bitte beachten Sie, dass elektrische Arbeiten nur von qualifizierten Fachleuten durchgeführt werden sollten.

Wann löst ein FI-Schalter aus?

Ein FI-Schalter löst aus, wenn ein Fehlerstrom auftritt. Dies kann verschiedene Ursachen haben, wie beispielsweise eine feuchte Steckverbindung oder einen Blitzeinschlag. In solchen Fällen kann der Schalter einfach wieder zurückgekippt werden und alles sollte wie gewohnt funktionieren. Das Auslösen des FI-Schalters zeigt, dass er seine Schutzfunktion erfüllt.

Es gibt jedoch Situationen, in denen sich der FI-Schutzschalter nicht einschalten lässt. In einem solchen Fall liegt ein Problem vor und es sollte nicht versucht werden, den Stromkreis zu überbrücken, da dies gefährlich sein kann. Stattdessen muss die Störung behoben werden, um die Sicherheit im Haus wiederherzustellen. Die Suche nach dem Fehler kann jedoch schwierig sein, da er nicht zwangsläufig in dem betroffenen Stromkreis zu finden sein muss.

Es kann auch vorkommen, dass der FI-Schalter erst auslöst, wenn eine bestimmte Menge an Strom verbraucht wird. Eine mögliche Ursache dafür kann beispielsweise eine Verbindung des Neutralleiters mit einer grün-gelben Ader oder dem Erdreich sein. Um den verursachenden Stromkreis zu identifizieren, kann die Fehlersuche durch das Einstecken größerer Verbraucher in verschiedene Stromkreise erfolgen.

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Es ist wichtig zu betonen, dass der FI-Schalter niemals überbrückt werden sollte, da dies zu gefährlichen Stromschlägen führen kann. Im Zweifelsfall sollte immer ein Elektriker kontaktiert werden, um Hilfe zu erhalten.

Fi-Schalter überprüfen und testen: Eine Anleitung für regelmäßige Kontrollen und Tests zur Gewährleistung der ordnungsgemäßen Funktion

Der FI-Schalter (Fehlerstromschutzschalter) ist eine wichtige Einrichtung in elektrischen Installationen, die dazu dient, Benutzer vor Stromschlägen und daraus resultierenden Gesundheitsgefahren zu schützen. Seine Aufgabe ist es, die Stromzufuhr zu unterbrechen, wenn ein Strom vom Außenleiter zum Schutzleiter fließt. Dieser ungewollte Strom wird als Fehlerstrom bezeichnet. Sobald der Fehlerstrom eine bestimmte Größe überschreitet, löst der FI-Schalter aus und unterbricht die Stromversorgung im betreffenden Stromkreis.

Eine einfache Möglichkeit, die Funktion des FI-Schalters zu überprüfen, besteht darin, die eingebaute Testtaste zu verwenden, um einen simulierten Fehlerstrom zu erzeugen. Beim Drücken dieser Taste sollte der FI-Schalter sofort auslösen und die Stromzufuhr unterbrechen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dadurch in der Regel der Strom in der gesamten Wohnung oder dem betroffenen Bereich abgeschaltet wird. Daher sollte dieser Test sorgfältig geplant und durchgeführt werden, um mögliche Unannehmlichkeiten zu minimieren.

Es wird empfohlen, den FI-Schalter ein- bis zweimal im Jahr zu testen, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert. Wenn der FI-Schalter beim Testen nicht auslöst, ist es ratsam, einen qualifizierten Elektriker hinzuzuziehen, um die Schutzeinrichtung zu überprüfen und gegebenenfalls auszutauschen. Es ist wichtig zu beachten, dass der Test des FI-Schalters nur begrenzt geeignet ist, um die gesamte elektrische Installation zu überprüfen. Eine umfassendere Prüfung der gesamten elektrischen Anlage sollte von Fachpersonal durchgeführt werden, um alle potenziellen Risiken zu identifizieren.

Insgesamt ist die regelmäßige Überprüfung und der Test des FI-Schalters von großer Bedeutung, um die Sicherheit in Ihrem Zuhause oder Arbeitsplatz zu gewährleisten. Durch regelmäßige Kontrollen und Tests können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, um Unfälle und Stromschäden zu vermeiden. Beachten Sie jedoch, dass die Hilfe eines Elektrikers erforderlich sein kann, um eine gründliche Überprüfung der gesamten elektrischen Anlage durchzuführen. Sicherheit hat höchste Priorität, und es ist wichtig, diese Maßnahmen ernst zu nehmen und entsprechend zu handeln.

Vorschriften und Normen für FI-Schalter in Deutschland

Die Verwendung und Installation von FI-Schaltern in Deutschland unterliegt verschiedenen Vorschriften und Normen. Diese dienen dem Schutz vor Stromunfällen und der Gewährleistung der elektrischen Sicherheit in Wohn- und Arbeitsbereichen. Die wichtigsten Informationen zu den relevanten Vorschriften und Normen sind:

  • Die Neufassung der DIN VDE 0100-410 (DIN VDE 0100-410:2018-10) und der DIN VDE 0100-530:2018-6 sind seit Oktober 2018 in Kraft. Diese Normen legen die Anforderungen für den Einsatz von FI-Schutzschaltern fest.
  • Alle Endstromkreise bis 32A müssen nun durch einen FI-Schutzschalter geschützt werden. Dies stellt sicher, dass bei auftretenden Fehlerströmen der Stromkreis automatisch abgeschaltet wird, um Personen- und Sachschäden zu vermeiden.
  • Die DIN VDE 0100-410:2018-10 fordert erstmals den Einsatz von RCDs (Residual Current Devices) für Beleuchtungsstromkreise in Wohnungen im TN- und TT-System. Dadurch wird auch in diesen Bereichen ein zusätzlicher Schutz vor Stromunfällen gewährleistet.
  • Elektrische Betriebsmittel im Außenbereich bis 32A Bemessungsstrom müssen über einen RCD abgesichert sein. Dies dient dem Schutz vor verschiedenen Gefahren, wie z.B. Feuchtigkeit oder Erdfehlströmen.
  • Die DIN 18015 fordert die Aufteilung der Stromkreise auf mehrere FI-Schutzschalter, um Totalausfälle zu vermeiden. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass bei einem Fehler in einem Stromkreis nicht alle anderen Stromkreise gleichzeitig abgeschaltet werden.
  • Die DIN VDE 0100-530:2018-6 empfiehlt die Aufteilung von Verteilerstromkreisen auf mindestens zwei RCDs. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Schutzes und reduziert das Risiko von Ausfällen durch Fehlerströme.
  • Die Abschaltströme wurden auf das 0,3-Fache des Bemessungsfehlerstroms reduziert. Dadurch wird eine schnellere Abschaltung im Fehlerfall gewährleistet und das Risiko von Verletzungen durch elektrische Ströme minimiert.
  • Die Norm empfiehlt den Einsatz von kurzzeitverzögerten RCDs in bestimmten Anwendungsbereichen. Diese ermöglichen den Betrieb von sensiblen Geräten, die kurzzeitig erhöhte Fehlerströme aufweisen können, ohne dass der Schalter auslöst.
  • Für bestimmte Anwendungsfälle wird der Einsatz des RCDs vom Typ F vorgeschrieben, um Fehlerströme zu erkennen, die von RCDs des Typs A nicht erkannt werden. Der Typ F wird beispielsweise in medizinischen Bereichen oder beim Betrieb von Maschinen eingesetzt.
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Richtigen FI-Schalter auswählen

Der richtige FI-Schutzschalter ist entscheidend für den Schutz von elektronischen Betriebsmitteln, wie etwa Frequenzumrichtern oder unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV), die in Wechselstromanlagen mit 50 Hz eingesetzt werden. In solchen Fällen empfiehlt es sich, auf allstromsensitive FI-Schutzschalter vom Typ B zurückzugreifen. Diese Schutzschalter erfassen alle Fehlerstromarten, einschließlich glatter Gleichfehlerströme, Wechselfehlerströme mit allen Frequenzen und Mischfrequenzen bis 1 MHz (100 kHz bei selektiver Ausführung).

Es ist wichtig zu beachten, dass handelsübliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen vom Typ A nicht in der Lage sind, diese spezifischen Fehlerströme genau zu erfassen. Ein FI-Schutzschalter vom Typ A gewährleistet daher keine ordnungsgemäße Auslösung. Die DIN VDE 0100-530 schreibt ausdrücklich den Einsatz von Fehlerstromschutzeinrichtungen vom Typ B in Anlagen vor, die Betriebsmittel beinhalten, die einen glatten Gleichfehlerstrom verursachen können, wie es zum Beispiel bei Frequenzumrichtern der Fall ist.

Bei der Auswahl des richtigen FI-Schutzschalters sollten diese Richtlinien berücksichtigt werden, um eine sichere und zuverlässige Absicherung des elektrischen Systems zu gewährleisten. Obwohl Fehlerstromschutzschalter vom Typ B möglicherweise etwas kostspieliger sind als ihre Typ-A-Gegenstücke, bieten sie dennoch einen wesentlich effektiveren Schutz gegen verschiedene Fehlerstromarten.

Zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen in Verbindung mit FI-Schalter

Der FI-Schalter, auch bekannt als Fehlerstromschutzschalter, ist eine wichtige Schutzvorrichtung, die vor Stromunfällen schützt. Er bietet nicht nur Schutz vor Überlastung der Leitungen, sondern garantiert auch Fehlerschutz, Personenschutz und Schutz vor elektrisch gezündeten Bränden durch Fehlerströme gegen Erde. Dies macht ihn zu einem unverzichtbaren Bestandteil der elektrischen Sicherheit.

Obwohl der FI-Schalter bereits eine effektive Maßnahme zum Schutz bietet, gibt es zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen und Geräte, die seine Schutzwirkung ergänzen können. Eine solche Vorkehrung ist beispielsweise der Überspannungsschutz. Dieses Gerät schützt vor den Folgen von Überspannungen im Stromnetz, die durch Blitzeinschläge oder andere Störungen verursacht werden können. Ein Überspannungsschutzgerät kann in Verbindung mit einem FI-Schalter die Sicherheit des elektrischen Systems weiter verbessern.

Ein weiteres wichtiges Sicherheitsgerät ist der Kurzschlussschutzschalter. Dieses Gerät erkennt Kurzschlüsse im Stromkreis und unterbricht den Stromfluss sofort, um Schäden am elektrischen System zu verhindern. Ein Kurzschlussschutzschalter kann in Kombination mit einem FI-Schalter zusätzlichen Schutz bieten und die Reaktionszeit in Notfällen verkürzen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese zusätzlichen Sicherheitsvorkehrungen in Verbindung mit einem FI-Schalter von geschultem Fachpersonal installiert werden sollten. Nur so kann sichergestellt werden, dass sie ordnungsgemäß funktionieren und die elektrische Sicherheit gewährleisten. Bei der Installation und Wartung dieser Geräte sollte immer auf die Anweisungen der Hersteller geachtet werden.

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