FI-Schutzschalter

Aufbau

Allgemeines

Fehlerstromschutzeinrichtungen bestehen aus

  1. Summenstromwandler,
  2. Auslöserelais und
  3. Schaltschloss mit dem Kontaktsystem.

Zusätzlich wird von den Normen ein Prüfstromkreis gefordert. Dieser hat aber keinen Einfluss auf die Funktion. Bei Fehlerstromschutzschaltern sind alle Teilsysteme in einem Gehäuse vereint. Sie sind für Nennströme bis 125 A erhältlich.

Die NennauslöseströmeDas sind die Fehlerströme bei denen die Schalter ansprechen müssen, betragen

  1. 10 mA,
  2. 30 mA,
  3. 100 mA und
  4. 300 mA.

Summenstromwandler

Der Kern des Summenstromwandlers besteht aus einem ringförmig gewickelten Band aus einer hochwertigen weichmagnetischen Legierung. Die zur Verfügung stehenden magnetischen Feldstärken sind besonders bei Fehlerstromschutzschaltern mit 10 mA und 30 mA Nennauslösestrom sehr gering. Deshalb werden die Leiter um den Kern in mehreren Wicklungen gelegt.

FI_Schutzschalter4 (6K)

Magnetauslöser

Die abgegebene Energie der Auslösewicklung des Summenstromwandlers reicht nicht aus, um den Anker eines Relais anzuziehen und über das Schaltschloss einen Fehlerstromschutzschalter auszuschalten. Beispielsweise arbeitet der Magnetauslöser der Firma ABB CMC Carl Maier AG nach dem Haltemagnetprinzip.

FI_Schutzschalter5 (11K)

Der Magnetauslöser MA besteht aus

  1. dem Permanentmagneten MP,
  2. den beiden aus weichmagnetischem Material bestehenden Schenkeln M1 und M2 sowie
  3. dem Anker MB.
Auf dem Schenkel M1 sitzt die Auslösewicklung AW. Die Zugfeder F übt eine öffnende Kraft auf den Anker MB aus.

FI_Schutzschalter6 (75K)

Prinzip der Fehlerstromerkennung

In der Ruhelage des Systems besteht die folgende Situation:

  1. Die vom Fluss ΦP des Permanentmagneten MP erzeugte Anziehungskraft auf den Anker MB ist größer als die Kraft der Feder F. Der Anker MB liegt an den Schenkeln M1 und M2.
  2. Fließt ein Fehlerstrom, dann wird in der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers eine Wechselspannung induziert. Durch die Auslösewicklung AW fließt dann ein Wechselstrom, welcher im Magnetauslöser MA den magnetischen Wechselfluss ΦFI erzeugt.
  3. ΦFI schwächt in der negativen Halbwelle dem Magnetfluss ΦP, weshalb die Kraft der Zugfeder F den Anker MB wegzuziehen vermag.
  4. Die Energie der Feder F entriegelt die Verklinkung des Schaltschlosses S, und die Kontakte des Fehlerstromschutzschalters öffnen sich.
  5. Schon während der Abschaltung drückt das Schaltschloss den Anker MB wieder an die Schenkel M1 und M2; und der Fehlerstromschutzschalter ist für ein manuelles Einschalten bereit.
  6. Der Luftspalt D zwischen den Schenkeln M1 und M2 lenkt die Feldlinien von ΦP über den Anker MB.
  7. Der Magnetfluss ΦFI fließt wegen des hohen magnetischen Widerstandes nicht über den Permanentmagneten MP. Die feldschwächende Wirkung von ΦFI kann durch den Luftspalt D gesteuert werden

Quelle ABB

Prüfstromkreis

Fehlerstromschutzeinrichtungen müssen aufgrund der Normen eine Prüfvorrichtung besitzen. So können auch Laien das Funktionieren der Fehlerstromschutzschaltung testen.

FI_Schutzschalter7 (64K)

FI-Schutzschaltung

Schutzmassnahmen_04 (23K)

Informationen

Typ Bezeichnung Inhalt
pdf (1K) Technische Daten Technische Daten F 200 A – 16 ... 100 A