Ein Fehlerstromschutzrelais (Leckstromschutzrelais) erkennt Berührungsströme (Leckströme) und sendet ein mechanisches Öffnungs-/Schließsignal an den Steuerstromkreis. Es kann mit Niederspannungs-Leistungsschaltern oder AC-Schützen verschiedener Ausführungen zu einem Fehlerstromschutzschalter kombiniert werden. Im heutigen, hochentwickelten Schutzmodus (zweite oder dritte Schutzebene) ländlicher Niederspannungsnetze gegen Leckströme ist es zu einer wichtigen Komponente des Gesamtschutzes des Stromkreises geworden und spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung von Leitungs- und Geräteleckströmen sowie Stromschlägen für Personen.
Da Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) zum Schutz von Geräten eingesetzt werden, muss ihre Sicherheitsfunktion überprüft werden. Daher ist der FI-Schalter mit einem Testknopf ausgestattet, um seine Schutzfunktion zu prüfen. Beim Drücken des Knopfes fließt der Teststrom durch den Magnetring, und der FI-Schalter sollte schnell reagieren. Reagiert der FI-Schalter nicht, liegt ein Fehler vor, und die Anlage muss sofort abgeschaltet werden. Ein gängiger FI-Schalter besteht aus einer Kombination von automatischem Schalter und FI-Schalter und dient hauptsächlich dem Personenschutz. Bei 50 Hz Wechselstrom sind 2 mA für den menschlichen Körper spürbar, 30 mA oder mehr können jedoch tödlich sein. Daher ist bei der Auswahl des FI-Schalters auf die Größe des Auslösestroms zu achten. Um auch bei kleinen Signalen zuverlässig zu funktionieren, ist der FI-Schalter mit elektronischen Schaltungen ausgestattet, die Fehlauslösungen durch kleine Signale verhindern.
Funktionsprinzip eines Fehlerstromschutzschalters
Das Leckstromrelais besteht aus einer Detektoreinheit, einer Prüfeinheit, einem Auslösemechanismus, einem Kontaktteil und einem festen Teil. Die Detektoreinheit dient der Erkennung eines Leckstroms, und der Auslösemechanismus dient zum Auslösen des Kontakts.
Das Funktionsprinzip eines Fehlerstromschutzschalters (FI-Schalter) ist folgendes: Ein magnetischer Ring aus magnetischem Material wird an der Zuleitung des elektrischen Geräts angebracht, durch den alle Stromleitungen verlaufen. Im Normalbetrieb bildet die Lastseite keinen geschlossenen Stromkreis mit der Erde, sodass der Gesamtstrom durch den magnetischen Ring null ist. Das bedeutet, dass kein Strom durch den gesamten magnetischen Ring fließt und somit kein magnetischer Fluss induziert wird. Fließt jedoch Strom von der Lastseite zur Erde, wird im magnetischen Ring ein magnetischer Fluss induziert, der proportional zum Fehlerstrom ist. Wird nun eine Spule um den magnetischen Ring gewickelt, entsteht in dieser Spule eine induzierte elektromotorische Kraft (EMK). Die Größe dieser EMK entspricht der Stärke des Fehlerstroms. Im Fehlerstromschutzschalter ist die Spule des magnetischen Rings mit der Spule des Fehlerstromauslösers verbunden. Sobald die Spule des magnetischen Rings einen induzierten Strom erzeugt, wird der Auslöser im Fehlerstromschutzschalter zurückgesetzt.
Beachten Sie bei der Verwendung des Leckstromrelais die folgenden Punkte.
•Das Modell des Leckstromrelais ist anhand des zu schützenden Objekts, wie z. B. Nennstrom und Leckstrom, zu bestimmen.
Das geschützte Stromnetz muss ein zentral geerdetes System sein. In der geschützten Leitung darf der Neutralleiter nicht erneut geerdet werden, und der Schutzleiter darf nicht durch den Magnetring geführt und nicht mit dem Neutralleiter vermischt werden.
• Um zu verhindern, dass der Auslösestrom der Spule des Leckstromauslösers aufgrund der langen Zuleitungen abnimmt, sollte der Querschnitt der Zuleitungen größer sein.
• Während des Betriebs sollten regelmäßige Prüfungen durchgeführt werden, um Fehler im Fehlerstromschutzschalter frühzeitig zu erkennen. Die Installation eines Fehlerstromschutzschalters sollte nicht zu Sorglosigkeit im Umgang mit Elektrizität führen.
Veröffentlichungsdatum: 28. April 2025