FI-Schutzschalter

Klassisch und vernetzt

13. März 2017, 13:05 Uhr | Peter Respondek, freier Fachautor und Publizist
Fehlerstrom-Schutzschalter von Siemens.
Fehlerstrom-Schutzschalter von Siemens.
© Siemens AG

Fehlerstrom-Schutzschalter, kurz FI-Schutzschalter, schützen vor lebensgefährlichen Stromunfällen im Niederspannungsnetz. Unser Autor hat sich mit Wirkprinzip, Schutzzielen und Einsatzbereichen der kleinen Lebensretter beschäftigt.

Als eines der klassischen Schutzgeräte in der Installationstechnik hat der Fehlerstrom-Schutzschalter seit vielen Jahren seinen Platz verteidigen und ausbauen können. Die elektrotechnischen Normen definieren die Anforderungen zum Schutz von Personen und Tieren gegen elektrischen Schlag durch eine Kombination aus Basis-, Fehler- und Zusatzschutz.

In der Praxis erreicht der FI-Schutzschalter seine Schutzwirkung im Falle eines gleichzeitigen Versagens des Basis- und Fehlerschutzes dadurch, dass er die Dauer der Körperdurchströmung zeitlich begrenzt und dadurch – je nach Fehlerstrom – das Risiko einer lebensbedrohlichen Störung auf ein Minimum begrenzt.

Einfaches Wirkprinzip
Das Wirkprinzip des Fehlerstrom-Schutzschalters, der im Jahre 1903 von Schuckert (Siemens) entwickelt wurde, ist recht einfach. Der in eine Anlage hinein fließende Strom wird permanent mit dem Strom verglichen, der die Anlage wieder verlässt. Sind beide Ströme gleich groß, liegt kein Leck(strom) – also kein Fehlerstrom – vor. Fehlerströme können dann auftreten, wenn unbeabsichtigte oder gefährliche Verbindungen (z. B. Berührungen elektrischer Leitungen durch Mensch oder Tier und Ableitung des Stromes zur Erde) zu Differenzen in der Summe von hin- und rückgeleitetem Strom führen. »Ist ein Gerät defekt oder wird es falsch benutzt, können gefährliche Situationen entstehen,« sagt Hartmut Zander von der Initiative Elektro+. In diesen Fällen schaltet der FI-Schutzschalter innerhalb klar definierter Fehlerströme und Zeiten ab.

Bedingt durch die Tatsache, dass in den letzten Jahrzehnten die Netzströme und damit auch die auftretenden Fehlerströme, durch den Einsatz elektronischer Bauteile kaum mehr sinusförmig sind, wurden Fehlerstrom-Schutzschalter nötig, die auch bei vom Sinus abweichenden Strömen (Allstrom bis pulsstromsensitiv) zuverlässig abschalten können. Das ist bei den heutigen Schaltern gemäß VDE 0664 (je nach Typ) der Fall. Bei Mischfrequenzen, wie sie beispielsweise beim Einsatz von Frequenzumrichtern, in Waschmaschinen und Wärmepumpen, Bohrhämmern oder Induktionskochfeldern entstehen, können bei einer Störung oder einem Defekt Fehlerströme mit Mischfrequenzen auftreten, die die üblicherweise verbauten FI-Schutzschalter nicht vollständig erfassen. Die Initiative Elektro+ weist daher darauf hin, dass in diesen Fällen der Einsatz eines besonderen FI-Schutzschalters des Typs F verlangt ist.

Diese FI-Schutzschalter sind nicht nur in der Lage Fehlerströme mit Mischfrequenzen zu erfassen, sondern sind auch unempfindlich gegenüber Stoßströmen, wie sie etwa bei Gewitter, beim Einschalten von Geräten mit hohem Einschaltstrom oder bei ausgedehnten Beleuchtungsanlagen mit elektronisch gesteuerten Leuchten vorkommen.

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