Brandschutz-FI-Schutzschalter: Auswahlempfehlungen, Regeln und Installationsschemata

Gemäß den Regeln für die Planung von Elektroinstallationen und den Brandschutzbestimmungen muss das Stromnetz am Eingang einer Wohnung oder eines Hauses einen Brandschutz-FI-Schalter haben. Es handelt sich um einen normalen Fehlerstromschutzschalter, der jedoch einen höheren Ableitstromwert hat als herkömmliche Schutzgeräte gegen elektrischen Schlag.

Bei der Auswahl eines solchen Geräts zur Brandverhütung müssen eine Reihe von Bedingungen eingehalten werden. Seine Installation erfordert ebenfalls die Erfüllung spezifischer Anforderungen an die Elektroinstallation.

Lassen Sie uns die Besonderheiten der Funktionsweise dieses Geräts, seinen Anwendungsbereich und die wichtigsten Merkmale erläutern, auf die bei der Auswahl dieser Ausrüstung zu achten ist.

Allgemeine Funktionen des Fehlerstromschutzschalters

In Haushalts- und Industrienetzen werden verschiedene Arten von Schutzvorrichtungen eingesetzt, die zur Verhinderung von Bränden und Stromschlägen dienen. Alle sind so ausgelegt, dass sie bei Störungen in Elektroinstallationen oder Isolationsfehlern auslösen.

Das Funktionsprinzip, die inneren Komponenten und die überwachten Eigenschaften sind unterschiedlich. Die Aufgabe ist jedoch überall dieselbe: bei Problemen schnell den Stromkreis zu unterbrechen.

FI-Schalter und FI/LS-Schalter dürfen nicht verwechselt werden; Gerät und Funktionalität unterscheiden sich. Das erste Gerät überwacht ausschließlich das Auftreten von Ableitströmen, während das zweite auch bei Kurzschlüssen und Überlastungen im Netz auslöst.

Der FI-Schalter (Fehlerstromschutzschalter) ist ein elektrotechnisches Gerät, das die Stromversorgung unterbricht, wenn ein hoher Ableitstrom auftritt. Dieser entsteht bei einem Durchschlag der Isolationsschicht in verschiedenen elektrischen Heizgeräten und Leitungen.

Wenn eine Person in diesem Moment das Gehäuse des defekten Geräts berührt, fließt der Strom durch sie in die Erde. Dies kann zu schweren Verletzungen führen. Um dies zu verhindern, wird ein Fehlerstrom-Schutzschalter (automatischer Differenzstrom-Schutzschalter) in den Stromkreis eingebaut.

Ein normaler FI-Schalter und ein Brandschutz-FI-Schalter bestehen aus:

• Gehäuse;
• Transformator mit drei Wicklungen;
• EDS-Relais.

Im normalen Betriebszustand erzeugt der durch die Transformatorwicklungen fließende Strom Magnetflüsse mit unterschiedlichen Polen. Bei ihrer Addition ergibt sich am Ende Null. Das Relais befindet sich in diesem Zustand im geschlossenen Zustand und leitet Strom.

Wenn jedoch ein Leckstrom auftritt, wird das Gleichgewicht in den Wicklungen gestört. Darauf reagiert der betreffende automatische Schalter, indem er den Stromkreis unterbricht. Infolgedessen verschwindet die Spannung im Netz – das defekte Elektrogerät ist spannungsfrei und der Mensch ist nicht mehr gefährdet. Die Auslösung des FI-Schutzschalters erfolgt buchstäblich innerhalb weniger Millisekunden.

Elektrogeräte werden zur Brandquelle bei:

• Kurzschlüssen;
• Überlastungen im Netz und/oder in der elektrischen Anlage selbst;
• übermäßigen Leckströmen, die auf eine Verschlechterung der Isolierung zurückzuführen sind.

In den ersten beiden Fällen erfolgt die Schutzabschaltung durch einen Fehlerstromschutzschalter (thermisch-magnetischer Auslöser) oder durch Durchbrennen einer Sicherung. Für die dritte Situation existiert genau das betrachtete Fehlerstrom-Schutzgerät (RCD) nach Differenzialstrom. Es gibt noch spezielle Isolationsüberwachungsgeräte, aber diese sind teuer und werden in Wohnungs- oder Hausverteilern selten installiert.

Wie kann ein FI-Schalter einen Brand verhindern?

Bei elektrischen Verletzungen entstehen keine Funken, die einen Brand verursachen könnten. Dennoch kann es bei einem Leckstrom zu einem Brand kommen. Die Ursache liegt in der Verkabelung und dem durch die Kabel fließenden elektrischen Strom. Die Adern sind von Haus aus auf streng festgelegte Spannungswerte ausgelegt. Wenn diese Parameter die Auslegungsnormen überschreiten, ist es nicht weit bis zum Auftreten offener Flammen.

Wenn durch eine beschädigte Isolierung ein starker elektrischer Leckstrom fließt, beginnt das Metall der Leitungen, das dafür nicht ausgelegt ist, sich zu stark zu erhitzen – dies führt zum Schmelzen der Isolierummantelung und zur Erhitzung umliegender Gegenstände.

Die Aufgabe des Brandschutz-FI-Schutzschalters besteht darin, diese Situation zu überwachen und eine Überhitzung der Verkabelung zu verhindern. Wenn die Isolierung beschädigt ist und ein Leckstrom auftritt, trennt das Schutzgerät die problematische Leitung einfach vom Netz. Bei Vorhandensein eines Differenzialschutzschalters im Stromkreis kommt es gar nicht erst zu einer übermäßigen Erhitzung des Adernmetalls und zur Entstehung eines Feuers.

Ein Leckstrom im Bereich von 300–500 mA bei einer Spannung von 220 V erzeugt eine Wärme, die der Wärme eines angezündeten Haushaltsfeuerzeugs entspricht. Eine solche Wärmeentwicklung führt unweigerlich zur Entzündung der Verkabelung und aller in der Nähe befindlichen Gegenstände.

Die Hauptfunktion der betrachteten Klasse von FI-Schutzschaltern ist nicht der Schutz von Personen, sondern die Erhöhung des Brandschutzes. Um Stromschläge zu verhindern, werden nach den Brandschutzschutzgeräten in den Stromkreis gewöhnliche Geräte mit geringerem Nennwert des Leckstroms eingebaut.

Funktionell schützt der Brandschutz-FI-Schutzschalter:

1. Das Zuleitungskabel vor sich.
2. Die Verkabelung der Verbraucherleitung nach sich.
3. Angeschlossene elektrische Betriebsmittel, wenn bei Störungen der darunterliegende standardmäßige Differenzialschalter nicht auslöst.

Brandschutz-FI-Schalter ist ein Teil des Kaskadenschutzes des 220-V-Stromnetzes. Er wird nicht in Rauchmelde- und Brandüberwachungssystemen verwendet. In diesen sollten derartige Schutzvorrichtungen im Gegenteil nicht vorhanden sein. Unter bestimmten Umständen können sie ein solches Kontrollsystem abschalten, was völlig inakzeptabel ist.

Auswahlkriterien für Geräte

Die vorhandenen Fehlerstrom-Schutzgeräte (RCD) werden in einphasige und dreiphasige unterteilt. Im Haushalt werden nur die ersteren Geräte verwendet. In eine Wohnung und ein Einfamilienhaus führt vom elektrischen Verteiler praktisch immer eine einphasige Leitung. Der Differenzialschalter wird dafür mit zwei Klemmen (Eingang und Ausgang) verwendet, während die dreiphasigen Pendants vier Anschlüsse für Drähte haben.

Alle FI-Schalter werden nach der Art des Fehlerstroms in drei Gruppen eingeteilt: „A“, „B“ und „AC“. Für Brandschutzzwecke sollte die Variante „AC“ (nur für Wechselstrom) gewählt werden. „A“ und „B“ sind teurer, da sie zusätzlich für pulsierende und gleichgerichtete Ströme ausgelegt sind.

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen gibt es als:

• elektronische;
• elektromechanische.

Erstere sind teurer, aber weniger zuverlässig. In nahezu allen Fällen sollte man für den Brandschutz besser einen FI-Schalter der elektromechanischen Klasse wählen. Ein solcher Schalter benötigt keine externe Stromversorgung. Das elektronische Gegenstück funktioniert bei Unterbrechung der Versorgungsleitung nicht mehr und überwacht keine Isolationsschäden. Zudem erhöht sich bei Spannungssprüngen seine Auslösezeit.

Die zwei Hauptkriterien für die Auswahl eines Brandschutz-FI-Schalters sind die Selektivität des Geräts (Möglichkeit der Einstellung einer Auslöseverzögerung) und ein hoher Fehlerstromparameter (100–300 mA). Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, funktioniert das System aus Schutzgeräten im Verteiler nicht wie vorgesehen.

Ein FI-Schalter vom selektiven Typ wird in der Kennzeichnung auf dem Gehäuse mit dem Buchstaben „S“ bezeichnet. Genau dieser sollte als Brandschutzelement der Kaskade installiert werden (er löst mit einer eingestellten Zeitverzögerung aus).

Gemäß den Normen muss sich ein Brandschutz-FI-Schalter mindestens um das Dreifache von einem darunter angeordneten normalen FI-Schalter unterscheiden in Bezug auf:

• Fehlerstrom;
• Auslösezeit.

Wenn die Differenz bei diesen Parametern weniger als das Dreifache beträgt, wird beim Auslösen des nachgeordneten Fehlerstromschutzschalters auch das Brandschutzgerät auf die Abschaltung des Stromkreises reagieren. Infolgedessen ist die Ursache der Abschaltung schwieriger zu ermitteln, und alle Verbraucher in den parallelen Stromkreisen, in denen keine Probleme bestehen, bleiben ohne Stromversorgung.

Idealerweise sollte eine Kaskadenschaltung aus verschiedenen FI-Schaltern so funktionieren, dass bei Auftreten von Problemen nur das Gerät reagiert, das dem Ort des Isolationsfehlers am nächsten liegt. In diesem Fall wird nur der geschützte Stromkreis abgeschaltet. Die anderen bleiben weiterhin unter Spannung.

Bei der Anforderung eines hohen Ableitstromparameters ist die Situation wie folgt. Bei normalen FI-Schutzschaltern wird er im Bereich von 10–40 Milliampere gewählt. Der Betriebsstrom (maximaler Verbrauch der an die Leitung angeschlossenen Geräte) erreicht in diesem Fall 16–40 Ampere. Für Beleuchtung und Steckdosen mit Haushaltsgeräten ist das völlig ausreichend.

In jedem elektrischen Netz sind jedoch natürliche Ableitströme vorhanden. Bei der Planung der internen Energieversorgung einer Wohnung oder eines Hauses werden diese speziell berechnet, um den FI-Schutzschalter richtig auszuwählen. Sie sollten 1/3 des Ableitstroms des gewählten Fehlerstromschutzschalters für die jeweilige Leitung nicht überschreiten. Andernfalls wird das Schutzgerät regelmäßig Fehlauslösungen verursachen.

Gemäß den Vorschriften wird der Brandschutz-FI-Schutzschalter direkt nach dem Stromzähler am Eingang des Hauses installiert. An ihm summieren sich die natürlichen Ableitströme aller im Haushalt angeschlossenen Haushaltsgeräte.

Wählt man das Schutzgerät wie im Normalfall mit 10–40 mA, wird das Stromnetz ständig abgeschaltet. Tatsächlich erfasst der FI-Schutzschalter kontinuierlich Ableitströme und löst eine Abschaltung der Stromversorgung in allen Leitungen des Hauses aus.

Installationsschemata des Schutzschalters

Das Fehlerstrom-Schutzgerät (RCD) ist nicht für die Überwachung von Überlastungen im Stromnetz ausgelegt, daher muss es unbedingt zusammen mit einem standardmäßigen „Automat“ – Leistungsschalter installiert werden. So ist der Schutz in allen problematischen Bereichen vollständig.

Das standardmäßige Anschlussschema der Schutzgeräte im Verteilerkasten sieht wie folgt aus:

1. Als erstes am Eingang kommt ein Sicherungsautomat.
2. Danach wird der Stromzähler installiert.
3. Danach wird der Brandschutz-FI-Schutzschalter (100–300 mA) angeschlossen.
4. Anschließend erfolgt die Aufteilung des Stromkreises in mehrere separate Verbrauchsleitungen mit FI-Schutzschaltern gegen Stromschlag (10–40 mA).

In einigen Schaltplänen wird der erste Leistungsschalter durch einen Paketschalter ersetzt, und die weniger leistungsstarken Automaten werden dann auf den Verbraucherleitungen installiert. Eine solche Variante widerspricht ebenfalls nicht den Vorschriften.

Beim Anschließen der Kabel ist darauf zu achten, dass die Ausgänge des FI-Schutzschalters nicht auf einer gemeinsamen Nullleitung zusammengeführt werden und sich nirgendwo mit anderen Neutralleitern oder dem Schaltschrankgehäuse kreuzen. Nach dieser Schutzeinrichtung muss die Leitung sofort zu einem anderen FI-Schutzschalter oder Leitungsschutzschalter und dann direkt zu den Verbrauchern führen.

Nach Abschluss der Montage muss die korrekte Verdrahtung des gesamten Schaltkreises und die Funktionsfähigkeit der Schutzeinrichtung überprüft werden.

Zuerst wird ein Gerät in die Steckdose eingesteckt, um eine Last im Netz zu erzeugen, und die Spannung wird angelegt. Wenn alles richtig ist und die Isolierung intakt ist, sollte der FI-Schutzschalter nicht auslösen.

Anschließend wird der Fehlerstromschutzschalter selbst geprüft. Dazu gibt es an den meisten FI-Schutzschaltern eine Taste 'T' ('TEST'). Bei deren Betätigung wird ein berechneter Fehlerstrom simuliert, bei dem der Schutz normal auslösen muss. Der Test muss unabhängig davon funktionieren, ob eine Last anliegt oder nicht.

Wenn der FI-Schutzschalter bei Betätigung von 'TEST' die Leitung nicht abschaltet, ist er defekt. Es ist möglich, dass der Nachbildungsstromkreis für den Fehlerstrom defekt ist. In diesem Fall wird die Schutzeinrichtung ihre vorgesehenen Funktionen weiterhin erfüllen. Dennoch sollte ein solcher Schalter besser sofort ausgetauscht werden. Eine solche Prüfung wird einmal im Monat empfohlen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Man muss die Funktionen und Parameter von Brandschutz- und gewöhnlichen FI-Schutzschaltern klar unterscheiden. Diese Geräte sehen äußerlich gleich aus und sind auch innen identisch aufgebaut. Allerdings haben sie unterschiedliche Aufgaben. Um alle Nuancen dieser Unterschiede zu verstehen, empfehlen wir, sich zusätzlich die unten aufgeführten Videomaterialien anzusehen.

Zweck des Brandschutz-FI-Schutzschalters:

Was ist eine Fehlerstromschutzeinrichtung mit Beschreibung der Nennwerte und Typen:

Warum Haushaltsgeräte über einen FI-Schutzschalter anschließen:

Einen Brandschutz-FI-Schutzschalter kann man immer selbst installieren, da die Anleitung einfach und auch für Laien verständlich ist. Er hat nur zwei Eingänge, es müssen lediglich zwei Drähte angeschlossen werden. Wichtig ist nur, die Nennwerte dieses Geräts richtig zu wählen, damit es bei Bedarf auslöst. Wenn jedoch keine Erfahrung mit einer solchen Installation vorhanden ist, ist es besser, einen Elektriker zu beauftragen.

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