Fehlerstromschutzschalter - RCD (FI)

Wofür werden Fehlerstromschutzschalter eingesetzt?

Ein Fehlerstromschutzschalter schützt gegen das Bestehenbleiben, nicht das Entstehen, eines unzulässig hohen Berührungsstroms. Er ist ein effizientes Mittel zur Vermeidung von gefährlichen (zum Teil tödlichen) Verletzungen bei Stromunfällen und dient zusätzlich der Brandverhütung.

Im Gegensatz dazu dienen Überstromschutzeinrichtungen, wie Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherungen, die allgemein als „Sicherungen“ bezeichnet werden, hauptsächlich dem Schutz von Geräten und Installationen und bieten deshalb keinen hinreichenden Schutz vor Stromschlag: „die Sicherung schützt die Leitung, der FI-Schalter den Menschen“.

Wie wird er richtig bezeichnet und welche Vorschriften gelten?

In der EU ist die englische Bezeichnung RCD (Residual Current Protective Device, wörtlich Reststromschutzgerät) die Norm und daher auch in der deutschen Fachsprache üblich; im allgemeinen Sprachgebrauch sind auch die Begriffe FI-Schutzschalter oder kurz FI-Schalter (F für Fehler, I als Formelzeichen des elektrischen Stromes) gebräuchlich.

Eine genauere, technischere Bezeichnung ist Fehlerstromschutzeinrichtung ohne Hilfsenergie.

Der Einsatz von Fehlerstromschutzschaltern wird in vielen Ländern im Haushalts- und Industriebereich zumindest für Steckdosen (bis 20 A oder 32 A) (etwa DIN VDE oder ÖVE) zusätzlich zu den installierten Überstromschutzorganen zwingend verlangt. Ein RCD mit einer Auslösestromdifferenz von 300 mA wird als Brandschutz der gesamten elektrischen Anlage von einigen Energieversorgungsunternehmen oftmals vorgeschrieben, wenn die Hauseinspeisung nicht über Erdkabel, sondern über Dachfreileitungen erfolgt.

Ist der RCD (FI) in Österreich Pflicht?

In Österreich ist ein RCD mit einem Nennfehlerstrom von max. 30 mA für alle Stromkreise vorgeschrieben, in denen sich Steckdosen befinden und deren Nennstrom 16 A nicht übersteigt (ÖVE E8001-1/A1:2002-04-01).

Auf Baustellen ist für alle Steckdosenstromkreise mit einem Nennstrom bis 32 A und in landwirtschaftlichen sowie gartenbaulichen Betriebsstätten (nicht in den angrenzenden Wohnhäusern), unabhängig von deren Nennstrom, ein Zusatzschutz vorzusehen.

Wie funktioniert ein RCD?

Der RCD (FI-Schalter) trennt bei Überschreiten eines bestimmten Differenzstroms (in Hausanlagen meist 30 mA) den überwachten Stromkreis allpolig, d. h. alle Leiter bis auf den Schutzleiter, vom restlichen Netz.

Differenzströme können auftreten, wenn etwa durch den menschlichen Körper oder über eine schadhafte Isolierung ein (Fehler-)Strom fließt. Dazu vergleicht der RCD die Höhe des hin- mit dem des zurückfließenden Stromes. Die vorzeichenbehaftete Summe aller durch den RCD fließenden Ströme muss bei einer intakten Anlage Null betragen. (Siehe auch: Kirchhoffsche Regeln)

Der Vergleich erfolgt in einem Summen-Stromwandler, der alle zum und vom Verbraucher fließenden Ströme vorzeichenrichtig addiert. Wird irgendwo im Stromkreis ein Strom gegen Erde abgeleitet, so ist im Summenstromwandler die Summe von hin- und zurückfließendem Strom ungleich Null: es entsteht eine Stromdifferenz, die zum Ansprechen des RCD und damit zur Abschaltung der Stromzufuhr führt.

Der Schutz gegen direktes Berühren (Basisschutz durch Isolierung) und Kurzschluss bzw. Überlast (Schutz durch Sicherungen) kann durch einen RCD nicht ersetzt, sondern nur ergänzt werden. Sie bieten keinen Schutz gegen Stromschlag, wenn eine Person auf einer isolierenden Unterlage beide Netzspannungsleitungen (L und N) berührt, da hier (aus „Sicht“ des FI-Schalters) kein Fehlerstrom auftritt. Ebenso ist kein Schutz gegeben, wenn ein unerwünschter Strom zwischen mehreren Leitern (L1, L2 oder L3) einer Drehstromleitung fließt, da auch hier aus Sicht des FI-Schalters kein Fehlerstrom auftritt. Berührt man z. B. an der Anschlussdose eines Elektroherdes oder eines Durchlauferhitzers gleichzeitig mehrere Leiter des Drehstroms, kann der RCD nur auslösen, wenn auch ein Fehlerstrom gegen Erde fließt.

Warum schaltet ein RCD manchmal ohne erkennbare Ursache?

Bei der Nachrüstung von Altbauwohnungen kommt es oft zu Fehlauslösungen des RCD, deren Ursache teilweise schwer einzugrenzen ist. Oft sind falsche Verdrahtungen die Ursache, bei denen beispielsweise in Steckdosen oder Durchlauferhitzern Strom über die Schutzleiter statt über den Neutralleiter abfließt.

Abschaltungen durch RCDs können auch durch externe Ereignisse hervorgerufen werden, beispielsweise durch Überspannungsimpulse durch Blitzschläge in Freileitungen. Das kann oft zu unangenehmen Nebenwirkungen führen, wie Abschaltungen von Heizungen oder Kühlanlagen, obwohl kein Fehler in der eigenen Anlage vorliegt. Aus diesem Grund wurden auch Schutzschalter entwickelt, die in kurzen Abstand nach dem Auslösen zwei- bis dreimal selbstständig nochmals die Spannung aufschalten. Nur wenn der Fehler weiterhin auftritt, bleiben sie endgültig abgeschaltet. Diese Modelle sind vor allem für ferngesteuerte Anlagen von Interesse, wo kein Personal vor Ort ist und nur zum Einschalten anreisen müsste.

Kann man seinen RCD selbst prüfen?

FI-RCDVorne am RCD befindet sich eine Test-Taste (T), mit der der Fehlerfall simuliert werden kann. So kann die ordnungsgemäße Funktion regelmäßig (VDE-Vorschrift halbjährlich) überprüft werden. Durch Drücken der Taste wird eine abgehende Phase über einen geeignet dimensionierten Widerstand mit dem Neutralleiter vor dem Fehlerstromschutzschalter verbunden und so gewollt ein Fehlerstrom erzeugt, der die Auslösestromstärke übersteigt. Wenn ein RCD beim Betätigen der Test-Taste ausschaltet, ist das jedoch lediglich ein Hinweis auf seine mechanisch korrekte Funktion und nicht darauf, dass die Geräte in diesem Stromkreis richtig angeschlossen und geerdet sind. Die Testtaste gibt auch keine Auskunft darüber, ob die vorgeschriebenen Auslösezeiten oder die Höhe des Auslösestroms eingehalten werden. Dazu bedarf es einer RCD-Prüfung, die von einer Elektrofachkraft durchzuführen ist.

Hersteller empfehlen eine mindestens halbjährliche Prüfung. Ortsveränderliche RCD (z. B. in Baustromverteilern) müssen täglich vor Arbeitsbeginn auf Funktion geprüft werden.

Quelle, Fotos: Wikipedia