Fehlerstrom-Schutzschalter

Ein Fehlerstrom-Schutzschalter (ELCB) schützt Menschen und Geräte vor Stromschlägen. Er erkennt und stoppt einen elektrischen Strom, der zur Erde abfließt, d. h. der Strom weicht von seinem vorgesehenen Weg ab und fließt in den Boden. FI-Schutzschalter sind in Privathaushalten und Unternehmen zu finden und befinden sich in der Nähe der Hauptschalttafel. Um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, sollten sie regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Ein Erdschluss kann zu einem elektrischen Schlag und anderen elektrischen Gefahren führen.

Inhaltsübersicht

• Was ist ein Erdschluss?
• ELCB-Arbeitsprinzip
• Spannung ELCB-Begrenzungen
• ELCB-Norm
• FAQs

Was ist ein Erdschluss?

Als Erdschluss wird ein anormaler oder unbeabsichtigter Zustand bezeichnet, bei dem elektrischer Strom von einem elektrischen Gerät oder Stromkreis in die Erde abfließt. Im Folgenden werden die häufigsten Gründe für das Auftreten von Erdschlüssen genannt:

• Versagen der Isolierung: Ein Versagen der Isolierung (Abbildung 2) kann aufgrund von Alter, Temperatur oder physikalischen Schäden an der Isolierung auftreten.
• Unzureichende elektrische Anschlüsse: Lose oder schlecht angeschlossene elektrische Verbindungen.
• Schlechte Erdungssysteme: Wenn die Erdungsverbindung nicht von ausreichender Qualität oder Widerstandsfähigkeit ist, kann Strom in die Erde fließen.
• Verwendung von fehlerhaften Geräten: Fehlerhafte elektrische Geräte, wie z. B. ein beschädigtes Gerät, können einen Erdschluss verursachen.
• Menschliches Versagen: Eine unsachgemäße Installation kann zu Erdschlüssen führen.

Zu den möglichen Folgen und Gefahren eines Erdschlusses gehören Stromschlag, Feuer und andere gefährliche elektrische Vorfälle. Beispiele für Geräte und Stromkreise, die anfällig für Erdschlüsse sind, sind Kühlschränke, Waschmaschinen, Elektrowerkzeuge und Beleuchtungskreise.

ELCB-Arbeitsprinzip

Es gibt zwei Arten von FI-Schutzschaltern: Spannungs- und Stromschalter. In diesem Abschnitt geht es um Spannungs-ELCBs. Strom-Fehlerstrom-Schutzschalter werden auch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) oder Fehlerstrom-Schutzschalter (RCCBs) genannt. Lesen Sie unseren Artikel über RCCBs, um mehr zu erfahren.

Spannungs-Schutzschalter sind älter als die aktuellen und müssen je nach den örtlichen Vorschriften durch letztere ersetzt werden. Spannungs-Elektroschocks benötigen eine Erdverbindung, um die Ableitung zu messen, Strom-Elektroschocks hingegen nicht. Außerdem sind die aktuellen ELCBs empfindlicher. Diese Tatsachen machen Spannungs-Elektroschocks weniger sicher als derzeitige Elektroschocks.

Spannung ELCBs

Ein FI-Schutzschalter misst kontinuierlich die Spannungsdifferenz zwischen dem Strom, der über den Heißleiter von der Quelle kommt, und dem Strom, der über den Nullleiter zur Quelle zurückkehrt. Abbildung 3 veranschaulicht die Funktionsweise eines ELCB:

• Heißer Draht (A): Der Strom fließt von der Quelle über den heißen Draht zur Last. In Diagrammen ist diese Leitung mit R gekennzeichnet.
• Neutralleiter (B): Der Nullleiter führt den Strom von der Last zurück zur Stromquelle. In Diagrammen ist diese Leitung mit B oder N gekennzeichnet.
• Phasenkabel (C): Das Phasenkabel transportiert den Strom von der Quelle zum ELCB.
• Last (D): Die Last ist ein Metallteil des Geräts, an das ELCB angeschlossen wird, z. B. eine Schaltschranktür.
• Relaisspule (E): Ein Anschluss der Relaisspule ist mit der Last und der andere Anschluss mit der Erde verbunden. Wenn die Stromdifferenz zwischen dem heißen Draht und dem Nullleiter einen bestimmten Wert erreicht (in der Regel 50 mA), erzeugt der Strom im Relais ein elektromagnetisches Feld, das stark genug ist, um den Stromkreis auszulösen.
• Erde (F): Die Verbindung eines Anschlusses der Relaisspule mit der Erde gewährleistet die Sicherheit, da sie einen niederohmigen Pfad für elektrische Streuströme darstellt.

Nachdem die Relaisspule den Unterbrecher ausgelöst hat, kann der Unterbrecher nicht zurückgesetzt werden. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass immer noch Strom in die Erde fließt. Dieses Leck kann von einem an die Hauptstromversorgung angeschlossenen Gerät oder von der Verkabelung des Gebäudes herrühren. Wenn das Abziehen des Netzsteckers das Problem nicht behebt, wenden Sie sich an einen zugelassenen Elektriker.

2-, 3- und 4-polige ELCBs

Der Hauptunterschied zwischen 2-, 3- und 4-poligen FI-Schutzschaltern besteht darin, wie viel Strom in einem bestimmten Moment durch sie fließen kann. 2-polige ELCBs können genügend Strom für die meisten Wohn- und kleinen Gewerbegebäude liefern. Für industrielle Anwendungen, die mehr Strom benötigen, werden 3- und 4-polige ELCBs verwendet.

Zweipolige Unterbrecher haben zwei Klemmen für den ankommenden und zwei Klemmen für den abgehenden Heißdraht sowie eine Klemme für den Nullleiter. Ein 3-poliger Unterbrecher hat drei Eingangs- und Ausgangsklemmen für drei heiße Drähte. Ein 4-poliger Unterbrecher tut dies ebenfalls, bietet aber auch Schutz für den Nullleiter. Wenn also ein Überstrom vom Nullleiter ausgeht, löst der 4-polige Schutzschalter aus.

Spannung ELCB-Begrenzungen

Es ist nützlich, sich mit Spannungs-LSBs vertraut zu machen, da sie in älteren elektrischen Systemen möglicherweise noch verwendet werden. Allerdings gelten sie im Vergleich zu den aktuellen ELCBs in der Regel als veraltet. Spannungs-Leitungsschutzschalter haben Vorteile wie den Schutz vor Stromschlägen, eine geringere Empfindlichkeit, die zu weniger unnötigen Auslösungen führt, und niedrigere Kosten. Die Liste der Nachteile überwiegt jedoch die Vorteile.

• Spannungs-Leitungsschutzschalter können keine Leckage vom Phasenkabel zu anderen geerdeten Körpern erkennen.
• Spannungs-Leitungsschutzschalter lösen nur aus, wenn Strom durch den Schutzleiter fließt.
• Ein FI-Schutzschalter verhindert keinen Stromschlag, wenn der Phasenleiter direkt berührt wird.
• Aufgrund seiner geringeren Empfindlichkeit kann er keine geringen Leckströme erkennen.

Für einen zusätzlichen Schutz kann es erforderlich sein, einen Spannungs-Leitungsschutzschalter durch einen Strom-Leitungsschutzschalter (auch als RCD bekannt) zu ersetzen. Wenden Sie sich an einen professionellen Elektriker, um festzustellen, ob dies der Fall ist oder nicht.

ELCB-Norm

IEC 61008 ist eine internationale Norm, die die Leistungs-, Prüf- und Kennzeichnungsanforderungen für RCDs und ELCBs regelt. Es ist wichtig, dass ein ELCB einer Norm entspricht, um sicherzustellen, dass er korrekt funktioniert. Ein nicht ordnungsgemäß funktionierender FI-Schutzschalter kann tödlich sein.

Weitere Informationen über die Funktionsweise und die Arten von Schutzschaltern finden Sie in unserem Artikel über Schutzschalter.

FAQs

Was ist ein ELCB?

Ein FI-Schutzschalter schützt Sie vor Stromschlägen in elektrischen Anlagen. Er prüft auf gefährliche Spannungen an Metallteilen elektrischer Geräte und schaltet den Strom ab, wenn er welche findet.

Kann ein FI-Schutzschalter einen elektrischen Schlag verhindern?

Ja, ein FI-Schutzschalter überwacht Erdschlüsse und schaltet den Stromkreis bei gefährlichen Werten ab.