Besonderheiten beim Anschluss von Leitungsschutzschaltern und FI-Schaltern im Verteiler: Schaltpläne + Installationsregeln

Von der korrekten Verkabelung im Haus hängt das komfortable Wohnen aller Bewohner und der reibungslose Betrieb der Haushaltsgeräte ab. Sind Sie einverstanden? Um die im Haus befindlichen Geräte vor den Folgen von Überspannung oder Kurzschluss zu schützen und die Bewohner vor den Gefahren des elektrischen Stroms zu bewahren, müssen Schutzgeräte in den Stromkreis eingebaut werden.

Dabei muss die Hauptanforderung erfüllt werden: Der Anschluss von FI-Schutzschaltern und Automaten im Verteilerkasten muss korrekt erfolgen. Ebenso wichtig ist es, bei der Auswahl dieser Geräte keine Fehler zu machen. Aber keine Sorge, wir erklären Ihnen, wie Sie alles richtig machen können.

In diesem Artikel erfahren Sie, nach welchen Parametern FI-Schutzschalter ausgewählt werden. Außerdem finden Sie hier Besonderheiten, Regeln für den Anschluss von Automaten und FI-Schutzschaltern sowie viele nützliche Anschlussschaltungen. Die im Material enthaltenen Videos helfen Ihnen, alles in der Praxis umzusetzen, selbst ohne Fachleute hinzuzuziehen, wenn Sie zumindest ein wenig von der Elektrik verstehen.

Grundlegende Prinzipien des Anschlusses

Für den Anschluss eines FI-Schutzschalters im Verteilerkasten werden zwei Leiter benötigt. Durch den ersten fließt der Strom zur Last, durch den zweiten verlässt er den Verbraucher über den externen Stromkreis.

Sobald ein Stromleck auftritt, entsteht eine Differenz zwischen den Stromwerten am Eingang und Ausgang. Wenn der Wert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, löst der FI-Schutzschalter im Notfallmodus aus und schützt so die gesamte Wohnungsleitung.

Auf die Fehlerstromschutzschalter wirken sich Kurzschlüsse und Spannungsspitzen negativ aus, daher benötigen sie selbst einen Schutz. Diese Aufgabe wird gelöst, indem Automaten in den Stromkreis aufgenommen werden.

Der FI-Schutzschalter enthält einen ringförmigen Kern mit zwei Wicklungen. Die Wicklungen sind in ihren elektrischen und physikalischen Eigenschaften identisch.

Der Strom, der die Elektrogeräte versorgt, fließt durch eine der Wicklungen des Kerns in eine Richtung. Nach dem Durchlaufen hat er in der zweiten Wicklung eine andere Richtung.

Die eigenständige Durchführung der Montagearbeiten von Schutzvorrichtungen setzt die Verwendung von Schaltplänen voraus. Sowohl modulare FI-Schutzschalter als auch die dazugehörigen Automaten werden im Verteilerkasten installiert.

Bevor Sie mit der Montage beginnen, müssen folgende Fragen geklärt werden:

• Wie viele FI-Schutzschalter installiert werden sollen;
• wo sie im Schaltplan platziert werden müssen;
• wie der FI-Schutzschalter korrekt angeschlossen wird.

Die Elektroinstallationsregel besagt, dass alle Verbindungen in einem einphasigen Netz von oben nach unten in die anzuschließenden Geräte eingehen müssen.

Professionelle Elektriker erklären dies damit, dass der Wirkungsgrad bei den allermeisten Schutzschaltern um ein Viertel sinkt, wenn diese von unten angeschlossen werden. Zudem muss der Monteur, der im Verteilerkasten arbeitet, sich nicht zusätzlich in den Schaltplan einarbeiten.

FI-Schutzschalter, die für die Installation in einzelnen Leitungen ausgelegt sind und kleine Nennwerte haben, dürfen nicht in das allgemeine Netz eingebaut werden. Bei Missachtung dieser Regel steigt sowohl die Wahrscheinlichkeit von Leckströmen als auch von Kurzschlüssen.

Auswahl des FI-Schutzschalters nach den wichtigsten Parametern

Alle technischen Feinheiten in Bezug auf die Auswahl des FI-Schutzschalters sind nur professionellen Installateuren bekannt. Aus diesem Grund sollten die Fachleute die Auswahl der Geräte bereits bei der Projekterstellung vornehmen.

Kriterium #1. Nuancen der Geräteauswahl

Bei der Auswahl des Geräts ist der Nennstrom das Hauptkriterium, der bei längerem Betrieb durch ihn fließt.

Ausgehend vom stabilen Parameter – dem Ableitstrom – gibt es zwei Hauptklassen von FI-Schutzschaltern: „A“ und „AC“. Die Geräte der letzten Kategorie sind zuverlässiger.

Der Wert In liegt im Bereich von 6-125 A. Der Differenzstrom IΔn ist das zweitwichtigste Merkmal. Es ist ein fester Wert, bei dessen Erreichen der FI-Schutzschalter auslöst. Bei der Auswahl aus der Reihe: 10, 30, 100, 300, 500 mA, 1 A haben die Sicherheitsanforderungen Priorität.

Auch der Installationszweck beeinflusst die Auswahl. Um den sicheren Betrieb eines einzelnen Geräts zu gewährleisten, orientiert man sich am Nennstrom mit einer kleinen Reserve. Wenn der Schutz für das ganze Haus oder die Wohnung benötigt wird, werden alle Lasten summiert.

Kriterium #2. Vorhandene Typen von FI-Schutzschaltern

Man sollte FI-Schutzschalter auch nach Typen unterscheiden. Es gibt insgesamt zwei – elektromechanische und elektronische. Die Hauptarbeitseinheit des ersteren ist ein Magnetkern mit Wicklung. Seine Wirkung besteht darin, die Werte des in das Netz fließenden und zurückkehrenden Stroms zu vergleichen.

Diese Funktion gibt es auch im Gerät des zweiten Typs, nur wird sie von einer elektronischen Platine ausgeführt. Diese arbeitet ausschließlich bei Vorhandensein von Spannung. Aus diesem Grund schützt das elektromechanische Gerät besser.

Das elektromechanische Gerät verfügt über einen Differenzialtransformator + Relais, während das elektronische Gerät (FI-Schutzschalter) eine elektronische Platine hat. Darin besteht der Unterschied zwischen ihnen.

In einer Situation, in der ein Benutzer versehentlich den Phasenleiter berührt und die Platine spannungslos ist, gerät die Person bei Installation eines elektronischen FI-Schutzschalters unter Spannung. Dabei löst das Schutzgerät nicht aus, während das elektromechanische unter solchen Bedingungen funktionsfähig bleibt.

Die Feinheiten der Auswahl eines FI-Schutzschalters werden in diesem Artikel beschrieben.

Installation von FI-Schutzschaltern und Automaten im Verteilerkasten

Der Verteiler, in dem sich die Messeinrichtungen und Lastverteiler befinden, ist in der Regel auch der Ort für die Installation eines Fehlerstromschutzschalters (RCD). Unabhängig vom gewählten Schema gibt es verbindliche Regeln für den Anschluss.

Wichtige Anschlussregeln

Neben der automatischen Abschaltvorrichtung werden auf dem Schaltkasten auch Sicherungsautomaten installiert. Alles, was dazu benötigt wird, sind minimale Werkzeuge und eine durchdachte Schaltung.

Ein Standardsatz sollte enthalten:

• aus einem Satz Schraubendreher;
• Kombizangen;
• Seitenschneider;
• Prüfgerät;
• Steckschlüssel;
• Isolierschlauch (Cambric).

Außerdem wird für die Montage ein VVG-Kabel in verschiedenen Farben benötigt, das entsprechend den Strömen im Querschnitt ausgewählt ist. Mit einem PVC-Isolierschlauch werden die Leiter markiert.

Wenn auf der im Verteiler vorhandenen DIN-Schiene Platz ist, wird darauf der Fehlerstromschutzschalter montiert. Andernfalls wird eine zusätzliche Schiene installiert.

Das wichtigste Montageprinzip lautet: Der Nullleiter darf nach dem RCD weder mit dem Eingangsnullleiter noch mit der Erde in Berührung kommen, daher wird er analog zu den anderen Adern isoliert.

In Reihe mit dem RCD muss ein Sicherungsautomat geschaltet werden. Auch dies ist eine der wichtigsten Regeln.

Wenn der Schutz der gesamten Wohnung mit einem einzigen RCD erfolgt, wird ein Schema mit mehreren Sicherungsautomaten verwendet.

Um zusätzliche Drähte im Verteiler zu vermeiden, was nicht sehr ästhetisch aussieht, wird für den Anschluss eines Adern-Bündels eine Kamm- (Verteiler-) Sammelschiene verwendet.

In das Projekt wird neben den zusätzlichen Sicherungsautomaten noch eine weitere Komponente einbezogen – der Nullsammelschienen-Isolator. Er wird auf dem Gehäuse des Verteilers oder auf der DIN-Schiene montiert.

Diese Ergänzung wird eingeführt, weil bei einer großen Anzahl von Nullleitern, die an die Ausgangsklemme des Fehlerstromschutzschalters angeschlossen werden, diese einfach nicht in eine Klemmstelle passen. Eine isolierte Nullsammelschiene ist der beste Ausweg aus dieser Situation.

Manchmal entscheiden sich Elektriker, um das gesamte Bündel von Nullleitern in die Klemme zu stecken, die Adern eines einadrigen Kabels zu feilen. Wenn das Kabel mehradrig ist, werden einige Adern entfernt.

Diese Variante sollte man besser nicht verwenden, da durch die Verringerung des Leiterquerschnitts der Widerstand und damit die Erwärmung zunimmt.

Sowohl die Anzahl der Montagelöcher als auch deren Durchmesser können unterschiedlich sein. Die Erdungsschiene wird direkt am Gehäuse befestigt.

Nullleiter in einer einzigen Verdrillung sind eine zusätzliche Unannehmlichkeit bei der Fehlersuche in der Leitung sowie beim Ausbau eines der Kabel. Hier kommt man nicht um das Lösen der Klemme und das Aufdrehen des Bündels herum, was unweigerlich Risse in den Adern verursacht.

Es dürfen nicht zwei Drähte gleichzeitig in eine Klemme montiert werden. Die Eingänge der Sicherungsautomaten werden mit Brücken verbunden. Als solche werden bei der professionellen Montage spezielle Verbindungssammelschienen namens „Kamm“ verwendet.

Besonderheiten der Anschlussschaltungen

Die Auswahl der Schaltung erfordert die Berücksichtigung der Besonderheiten des jeweiligen Stromnetzes. Unter den zahlreichen Varianten gibt es nur zwei Schaltungen, die für den Anschluss von Sicherungsautomaten und FI-Schutzschaltern im Schaltkasten verwendet werden und als grundlegend gelten.

Das einfachste Schema für die Montage von Leistungsschaltern und Schutzgeräten. Es kann für den Anschluss von einer bis zu mehreren parallelen Lasten angewendet werden.

Die erste und einfachste Methode, bei der ein FI-Schalter das gesamte Stromnetz schützt, birgt Nachteile. Der Hauptnachteil sind die Schwierigkeiten bei der Identifizierung der konkreten Schadensstelle.

Zweitens: Wenn es zu einer Störung des FI-Schalters kommt, wird das gesamte System außer Betrieb gesetzt. Das Fehlerstromschutzgerät wird direkt nach dem Zähler platziert.

Die nächste Methode sieht solche Geräte an jeder einzelnen Leitung vor. Bei einer Störung an einer Leitung bleiben alle anderen funktionsfähig. Für die Umsetzung dieses Schemas ist ein größerer Verteilerkasten und ein höherer finanzieller Aufwand erforderlich.

Ausführlich zur einfachen Schaltung

Betrachten wir den Anschluss eines FI-Schalters mit Leistungsschaltern an einem einfachen Wohnungsverteiler. Am Eingang befindet sich ein zweipoliger Einschalter. Daran angeschlossen ist ein zweipoliger FI-Schalter, an dem zwei einpolige Leistungsschalter hängen.

An den Ausgang jedes von ihnen ist eine Last angeschlossen. Im Prinzip wird der FI-Schutzschalter in die Schaltung genauso eingebracht wie ein Sicherungsautomat.

Am Gehäuse des FI-Schalters befindet sich eine „Test“-Taste. Sie dient zur Überprüfung seiner Funktion. Die Hersteller empfehlen, diese Taste mindestens einmal monatlich zu betätigen und die Funktion des Geräts selbst zu überprüfen.

Die zum Einschalter geführte Phase gelangt an den Eingang des FI-Schalters und wird von dort zu den Leistungsschaltern weitergeleitet. Der Nullausgang des Leistungsschalters geht zur Nullschiene und von dort zum Eingang des Geräts.

Vom Ausgang des Geräts wird der Nullleiter zur zweiten Nullschiene geführt. In der Existenz dieser zweiten Schiene liegt eine besondere Nuance, ohne deren Kenntnis das ordnungsgemäße Funktionieren der Schaltung nicht möglich ist.

Der FI-Schalter überwacht während des Betriebs sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsspannung – so viel am Eingang ankommt, muss auch am Ausgang vorhanden sein.

Wenn das Gleichgewicht gestört ist und der Ausgang den eingestellten Auslösewert des FI-Schalters überschreitet, löst der FI-Schalter aus und schaltet die Stromversorgung automatisch ab. Für diesen Vorgang ist die Nullschiene verantwortlich.

In elektrischen Schaltungen, die ohne Fehlerstromschutzgerät auskommen, gibt es nur einen gemeinsamen Nullleiter.

Bei Schaltungen mit FI-Schalter sieht das anders aus – hier gibt es mehrere solcher Nullleiter. Bei einem Gerät gibt es zwei: den gemeinsamen und den, auf den sich das Schutzgerät bezieht.

Wenn zwei FI-Schalter angeschlossen sind, gibt es drei Nullschienen. Sie werden mit Indizes wie N1, N2, N3 usw. bezeichnet. Insgesamt gibt es immer einen Nullleiter mehr als Fehlerstromschutzgeräte. Einer davon ist der Hauptnullleiter, alle anderen sind direkt den FI-Schaltern zugeordnet.

Die Farbkennzeichnung elektrischer Leitungen gemäß den PUE-Regeln. Diese Kennzeichnung muss studiert werden, bevor Sie mit der Installation der Schutzgeräte beginnen.

Wenn nicht alle Geräte über den FI-Schutzschalter angeschlossen werden sollen, wird der Nullleiter von der gemeinsamen Sammelschiene zugeführt. In diesem Fall wird der Fehlerstromschutzschalter aus dem Stromkreis ausgeschlossen.

Bei Hinzufügen eines einpoligen Automaten, der vom FI-Schutzschalter gespeist wird, wird die Phase vom Ausgang des FI-Schutzschalters an den Eingang des Automaten geführt. Vom Ausgang des Automaten wird der Leiter an einen Kontakt der Last angeschlossen. Der Nullleiter wird an den zweiten Anschluss der Last geführt. Er kommt von der durch den FI-Schutzschalter gebildeten Nullschiene.

Im Verteiler gibt es ein weiteres Element – die Schutzleiter-Sammelschiene. Ohne diese ist ein korrekter Betrieb des FI-Schutzschalters nicht möglich.

Ein dreiadriges Netz gibt es nur in Neubauten. Es enthält zwingend einen Nullleiter und eine Erdung. In älteren Häusern gibt es nur Phase und Nullleiter. Unter diesen Bedingungen funktioniert der FI-Schutzschalter ebenfalls, jedoch etwas anders als in einem Drehstromnetz.

Als Ausweg wird die Erdung als dritter Leiter zu den Steckdosen und dann zur Decke an die Stelle geführt, an der Kronleuchter angeschlossen werden. An Schalter wird die „Erde" nicht angeschlossen.

Variante des Anschlusses von Automaten ohne FI-Schutzschalter

Es gibt Fälle, in denen einer der Automaten unter Umgehung des Fehlerstromschutzschalters angeschlossen werden muss. Die Stromversorgung wird nicht am Ausgang des FI-Schutzschalters, sondern an dessen Eingang, also direkt am Automaten, angeschlossen. Die Phase wird an den Eingang geführt und am Ausgang an den linken Anschluss der Last angeschlossen.

Der Nullleiter wird von der gemeinsamen Nullschiene (N) abgenommen. Sollte im vom FI-Schutzschalter überwachten Bereich ein Fehler auftreten, wird dieser aus dem Stromkreis genommen, während die andere Last nicht stromlos wird.

FI-Schutzschalter im Drehstromnetz

In ein solches Netz wird entweder ein spezieller dreiphasiger FI-Schutzschalter mit acht Kontakten oder drei einphasige FI-Schutzschalter eingebunden.

Der Anschlussplan des FI-Schutzschalters ist auf seinem Gehäuse angebracht. Die von den Ausgangsklemmen abgehenden Leitungen werden zum Verteilungsnetz der Wohnung geführt.

Das Anschlussprinzip ist vollkommen identisch. Es wird nach dem Schaltplan montiert. Die Phasen A, B und C versorgen Lasten mit 380 V. Betrachtet man jede Phase einzeln, so versorgt sie zusammen mit dem N-Leiter (0) eine Reihe von einphasigen Verbrauchern mit 220 V.

Die Hersteller bieten dreiphasige Fehlerstromschutzgeräte an, die für hohe Ableitströme ausgelegt sind. Sie schützen die Elektroinstallation nur vor Brand.

Auf dem Foto sind zwei Schemata: Fehlerstromschutzgerät im ein- und dreiphasigen Netz des TN-C-S-Systems. Das bedeutet, dass der Nullleiter in einen Arbeits- und einen Schutzleiter aufgeteilt wird.

Zum Schutz von Personen vor elektrischem Strom werden an den abgehenden Leitungen einphasige zweipolige FI-Schutzschalter mit einem Auslösestrom von 10-30 mA installiert. Zum Schutz wird jedem ein Automat vorgeschaltet. Im Stromkreis nach dem FI-Schutzschalter dürfen Arbeitsnullleiter und Erdung nicht verbunden werden.

FI-Schutzschalter und Automaten in einem dreiphasigen Verteilerkasten

Lassen Sie uns ein nicht ganz standardmäßiges Schema im Detail besprechen, das auf einem dreiphasigen Verteilerkasten aufgebaut ist.

Darauf befinden sich:

• dreiphasige Eingangsleistungsschalter – 3 Stk.;
• dreiphasiger Fehlerstromschutzschalter – 1 Stk.;
• einphasige Fehlerstromschutzschalter – 2 Stk.;
• einpolige einphasige Automaten – 4 Stk.

Vom ersten Eingangsautomaten gelangt die Spannung über die oberen Klemmen zum zweiten Drehstromautomaten. Von hier aus geht eine Phase zum ersten einphasigen Fehlerstromschutzschalter und die zweite zum nächsten.

Die Spannung vom zweiten Eingangsautomaten gelangt zum dreiphasigen Fehlerstromschutzschalter, an dessen unteren Klemmen eine dreiphasige Last angeschlossen ist. Diese Schutzeinrichtung schützt vor Fehlerströmen, der zweite Eingangsautomat vor Kurzschlüssen.

Die auf dem Verteilerkasten installierten einphasigen Fehlerstromschutzschalter sind zweipolig, die Automaten einpolig. Für das korrekte Funktionieren der Schutzeinrichtung ist es erforderlich, dass die Arbeitsnullen danach nirgendwo mehr verbunden werden. Deshalb wurde hier nach jedem Fehlerstromschutzschalter eine Nullschiene installiert.

Wenn die Automaten nicht einpolig, sondern zweipolig sind, muss keine separate Nullschiene installiert werden. Wenn zwei Nullschienen zusammengelegt werden, kommt es zu Fehlauslösungen.

Jeder der einpoligen Fehlerstromschutzschalter ist für zwei Automaten ausgelegt (1-3, 2-4). An den unteren Klemmen der Automaten ist die Last angeschlossen.

Die gemeinsame Erdungsschiene ist separat installiert. Auf den Eingangsautomaten gehen drei Phasen: L1, L2, L3 und der Arbeitsnullleiter.

Der Nullleiter ist an den gemeinsamen Nullleiter angeschlossen und von dort geht er zu allen Fehlerstromschutzschaltern. Danach geht er zur Last: vom ersten Gerät zur dreiphasigen Last und von den folgenden einphasigen Geräten jeweils zur eigenen Schiene.

Im Drehstromnetz sind die elektrischen Größen vektoriell, daher wird ihr Gesamtwert nicht durch die algebraische, sondern durch die vektorielle Summe dieser Größen bestimmt.

Obwohl in diesem Verteilerkasten der Eingang dreiphasig ist, wurde die Aufteilung der Leitung in PEN und PE nicht vorgenommen, da der Eingang fünfadrig ist. Auf den Verteiler kommen drei Phasen, ein Nullleiter und eine Erdung.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Nuancen der Installation aller Elemente auf dem Wohnungsverteiler:

Details zur Montage von Fehlerstromschutzschaltern:

Fehlerstromschutzschalter und Automaten sind technisch komplexe Geräte. Es ist sinnvoll, sie dort zu installieren, wo elektrischer Strom sowohl die Sicherheit von Personen als auch von Haushaltsgeräten gefährden kann.

Die Installation erfordert die Berücksichtigung vieler Parameter, daher sollten sowohl die Berechnung als auch die Installation von qualifizierten Fachleuten durchgeführt werden.

Wenn Sie Erfahrung mit der Selbstinstallation von Fehlerstromschutzschaltern haben, teilen Sie diese bitte mit unseren Lesern. Erzählen Sie, auf welche Punkte man besonders achten sollte. Hinterlassen Sie Ihre Kommentare und stellen Sie Ihre Fragen im Block unter dem Artikel.