RCD-Zweck: Anschlussschema in einem Haushaltsnetz, Installation

Moderne Methoden zum Schutz einer Person vor Stromschlägen in einem elektrischen Haushaltsnetz umfassen die Installation eines FI. Die Richtigkeit des Betriebs und die Zuverlässigkeit des Schutzes hängen von einem richtig ausgewählten Gerät und der Qualität der Installation ab.

Was ist die Notwendigkeit für einen RCD?

Um das Funktionsprinzip des RCD und die Merkmale seiner Installation zu verstehen, sollten einige wichtige Punkte berücksichtigt werden.

Zunächst müssen Sie verstehen, dass die Verwendung einer großen Anzahl von Elektrogeräten im Alltag zu einem erhöhten Risiko führt, dass eine Person unter den Einfluss von Elektrizität fällt. Daher ist die Bildung von Schutzknoten, die vor diesem gefährlichen Faktor schützen, in modernen Wohngebäuden eine Notwendigkeit. Die Schutzabschaltung selbst ist ein Element des Schutzsystems und hat funktional mehrere Zwecke:

• Bei einem Kurzschluss in der Verkabelung schützt der FI den Raum vor Feuer.
• Wenn ein menschlicher Körper unter den Einfluss eines elektrischen Stroms gerät, unterbricht ein FI-Schutzschalter die Stromversorgung im gesamten Netzwerk oder in einem bestimmten Elektrogerät, um ihn zu schützen (die lokale oder allgemeine Abschaltung hängt von der Position der RCD-Installation im Stromversorgungssystem ab).
• Außerdem trennt der FI-Schutzschalter den Versorgungsstromkreis, wenn der Strom in diesem Stromkreis um einen bestimmten Betrag ansteigt, was ebenfalls eine Schutzfunktion darstellt.

Strukturell ist ein UZO ein Gerät, das eine Schutzabschaltfunktion hat, automatisch einem Leistungsschalter ähnelt, aber einen anderen Zweck und eine andere Funktion eines Testeinschlusses hat. Die RCD-Befestigung erfolgt mit einem Standard-Din-Rail-Anschluss.

Das RCD-Design kann bipolar sein - ein Standard-Zweiphasen-Wechselstromnetz mit 220 V.

Ein solches Gerät eignet sich für die Installation in Räumen mit Standardkonstruktion (mit elektrischer Verkabelung über ein zweiadriges Kabel). Wenn die Wohnung oder das Haus mit einer dreiphasigen Verkabelung ausgestattet ist (moderne Neubauten, Industrie- und halbindustrielle Räumlichkeiten), wird ein RCD mit vier Polen verwendet.

Auf dem Gerät selbst ist ein Diagramm des Anschlusses und der grundlegenden Eigenschaften des Geräts dargestellt.

• Seriennummer des Geräts, Hersteller.
• Der maximale Strom, mit dem der RCD lange arbeitet und seine Funktionen erfüllt. Dieser Wert wird als Nennstrom des Geräts bezeichnet und in Ampere gemessen. Sie entspricht in der Regel den standardisierten Stromwerten von Elektrogeräten. Auf der Instrumententafel als In bezeichnet.Dieser Wert wird aufgrund des Drahtquerschnitts und des strukturellen Aufbaus der Kontaktanschlüsse des FI-Schutzschalters eingestellt.

• Standardisierte Stromwerte (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 A).

• RCD-Abschaltstrom. Der korrekte Name ist der Nennbruchdifferentialstrom. Es wird in Milliampere gemessen. Auf dem Fall des Geräts ist bezeichnet - I∆n. Der angezeigte Wert der Leckstromanzeige löst einen RCD-Schutzmechanismus aus. Der Vorgang wird ausgeführt, wenn alle anderen Parameter die Notfallwerte nicht erreichen und die Installation korrekt abgeschlossen ist. Der Leckstromparameter wird durch Standardwerte bestimmt.

• Standardisierter Leckstrom (6, 10, 30, 100, 300, 500 mA)

• Der Wert des nominalen Differenzstroms, der unter normalen Bedingungen nicht zu einer Notabschaltung des FI führt. Richtig als nominaler nicht auslösender Differenzstrom bezeichnet. Auf dem Gehäuse angegeben - In0 und entspricht der Hälfte des Abschaltstroms des FI. Diese Anzeige deckt den Wertebereich des Leckstroms ab, während dessen Auftreten ein Notbetrieb des Geräts auftritt. Beispielsweise beträgt für ein RCD-Gerät mit einem Abschaltstrom von 30 mA der Wert des nicht auslösenden Differenzstroms 15 mA, und der RCD wird versehentlich während der Bildung eines Leckstroms im Netzwerk mit einem Wert abgeschaltet, der dem Bereich von 15 bis 30 mA entspricht.
• Der Spannungswert des RCD beträgt 220 oder 380 V.
• Das Gehäuse zeigt auch den höchsten Wert des Kurzschlussstroms an, zu dessen Zeitpunkt der FI-Schutzschalter weiterhin in gutem Zustand arbeitet. Dieser Parameter wird als nominaler bedingter Kurzschlussstrom bezeichnet und als Inc. bezeichnet. Dieser aktuelle Wert hat standardisierte Werte.

• Der berechnete standardisierte Wert der Kurzschlussströme beträgt 3000, 4500, 6000, 10 Tausend A.

• Anzeige der Nennzeit für das Herunterfahren des Geräts. Dieser Indikator wird als Tn bezeichnet. Die Zeit, die er beschreibt, ist der Zeitraum vom Moment der Bildung des differentiellen Auslösestroms in der Schaltung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die vollständige Löschung des Lichtbogens an den Leistungskontakten der RCD-Vorrichtung auftrat.

Zusätzlich zeigt das RCD-Feld den Temperaturbereich des Geräts, die Nummerierung und den Zweck der Klemmen sowie die Bezeichnung des Schalters (Ein / Aus) an.

Notationsbeispiel:

Das Funktionsprinzip des Gerätes

Bei einem Leckstrom in der Raumverkabelung tritt an den Ausgangs- und Eingangsklemmen des FI ein Unterschied in den Stromanzeigen auf. In diesem Moment vergleicht die Schutzsicherung des Geräts den Wert des Leckstroms mit dem zulässigen Nennwert und zwingt das Gerät zum Auslösen, wenn der zulässige Wert überschritten wird. Es gibt eine sogenannte Notabschaltung.

Die Abschaltzeit des RCD beträgt 0,05 bis 0,2 s. In keinem Fall sollte es länger als 0,3 s sein. Eine längere Abschaltzeit führt zu schwerwiegenden Folgen des Einflusses von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper.

Ein grafisches Beispiel für den Betrieb eines RCD während der Bildung eines Leckstroms in einem Netzwerk. Der Strom am Ausgang des FI ist größer als der Strom am Eingang. Das Gleichgewicht ist gestört, wodurch sich der Kontakt öffnet.

Es ist zu beachten, dass der FI-Schutzschalter nur auf das Auftreten von Leckströmen in dem nach dem FI-Schutzschalter befindlichen Schaltungsabschnitt reagiert. Wenn an der Stelle vor dem FI ein Leck auftritt, erfüllt es seine Funktion nicht.

Ein Beispiel für die Aktionen des Geräts im Falle eines Lecks im Stromkreis, der zum FI-Schutzschalter kommt. In diesem Fall wird die Strombilanz am Ein- und Ausgang des Geräts nicht verletzt, das Gerät funktioniert nicht:

Das Hauptstrukturelement des RCD besteht aus einem Stromwandler 1. Der Stromwandler besteht aus einem torusförmigen ferromagnetischen Kern. Der Stromwandler hat drei Wicklungen. Zwei dieser Wicklungen haben eine unterschiedliche Richtung.Einer wird vom Phasendraht L3 und der andere von Null N gespeist. Die dritte Wicklung 2 ist eine Steuerwicklung. Der Strom I1 fließt durch die Phasenwicklung und der Strom I2 durch den Nullstrom (zu bzw. von elektrischen Geräten). Die Spule der Steuerspule ist im normalen Betriebsmodus ohne induzierte Spannung.

Im normalen Betriebsmodus ist der in den beiden Primärwicklungen fließende Strom entgegengesetzt gerichtet, jedoch gleich groß. Zu diesem Zeitpunkt erscheinen auf dem Transformatorkern zwei Magnetflüsse, die die entgegengesetzte Richtung haben und daher kompensiert werden. Der gesamte (volle) Magnetfluss ist zu jeder Zeit gleich Null (Ф1 + Ф2 = 0).

Wenn eine Person einen stromführenden Leiter berührt, fließt im Phasenleiter ein Strom, der sich in seiner Größe von dem durch den Neutralleiter fließenden Strom unterscheidet. Das Stromgleichgewicht und das Gleichgewicht der Magnetfelder im Stromwandler des FI sind gestört. Der durch den Phasendraht fließende Strom ist größer, da der Leckstrom I zum Nennstrom I1 addiert wird. Bei einem Transformator unterscheidet sich ein solcher Differenzstrom von dem Nennstrom. Wenn das Gleichgewicht der Magnetflüsse im Transformator verletzt wird, erhält der gesamte Magnetfluss einen anderen Wert als Null (F1 + Ф2 ≠ 0). Gemäß den physikalischen Gesetzen erzeugt ein solcher Magnetfluss einen elektrischen Strom im Leiter der Steuerwicklung 2 des UZO-Stromwandlers 1. Der Strom, der den für den Betrieb des Auslöserelais 2 erforderlichen Wert erreicht hat, trennt den Kontaktmechanismus des UZO. Infolgedessen wird das elektrische Gerät, das sich nach dem FI befindet, abgeschaltet. Und auch der gesamte Stromkreis, der den Verbraucher mit Strom versorgt, bleibt ohne Spannung. Eine Person, die einen Teil eines solchen Stromkreises berührt, wird durch den Betrieb von FI-Schutzschaltern vor der Einwirkung von elektrischem Strom geschützt.

Wie man abholt

Der erste Parameter, anhand dessen der FI ausgewählt wird, ist die Art der Verkabelung in dem Raum, in dem das Gerät installiert wird. Für Räume mit einer zweiphasigen Verdrahtungsspannung von 220 V ist ein FI-Schutzschalter mit zwei Polen geeignet. Bei dreiphasiger Verkabelung (moderne Wohnungen, halbindustrielle und industrielle Räumlichkeiten) sollte ein vierpoliges Gerät installiert werden.

Um die richtige Schaltung von Schutzgeräten zu installieren, benötigen Sie mehrere Schutzgeräte unterschiedlicher Größe. Der Unterschied besteht in der Stelle ihrer Installation und der Art des zu schützenden Stromkreises.

Die Auswahl der FI-Schutzschalter muss unter Berücksichtigung bestimmter elektrischer Parameter im heimischen Stromnetz erfolgen, nämlich:

• Der Abschaltstrom des FI muss um 25% größer sein als der größte im Raum (Wohnung) verbrauchte Strom. Die Größe des maximalen Stroms kann in den Versorgungsstrukturen gefunden werden, die die Räumlichkeiten versorgen (Wohnungsamt, Energiedienstleistung).
• Der Nennstrom des FI sollte mit einem Abstand zum Nennstrom des Leistungsschalters der Maschine gewählt werden, der den Stromkreisabschnitt schützt. Wenn der Leistungsschalter beispielsweise für einen Strom von 10 A ausgelegt ist, sollte der FI-Schutzschalter mit einem Strom von 16 A ausgewählt werden. Es ist zu beachten, dass der FI-Schutzschalter ausschließlich vor Leckagen und nicht vor Überlastung und Kurzschluss schützt. Aus diesem Grund ist die Installation eines Leistungsschalters in einem Stromkreisabschnitt zusammen mit einem FI-Schutzschalter zwingend erforderlich.
• Differenzstrom RCD. Der Wert des Leckstroms, zu dessen Zeitpunkt das Gerät eine Notabschaltung durchführt. In Wohngebäuden wird zum Schutz mehrerer Verbraucher (Steckdosengruppe, Gerätegruppe) ein FI-Schutzschalter mit einer Differenzstromeinstellung von 30 mA ausgewählt. Die Auswahl eines Geräts mit einer niedrigeren Einstellung ist mit häufigen falschen Abschaltungen von FI-Schutzschaltern behaftet (Stromlecks sind im Netzwerk eines Raums immer vorhanden, auch bei minimaler Belastung). Für Gruppen oder Einzelverbraucher mit hoher Luftfeuchtigkeit (Dusche, Geschirrspüler, Waschmaschine) sollte ein FI mit einem Differenzstromwert von 10 mA installiert werden. Betriebsbedingungen in feuchter Umgebung gelten unter dem Gesichtspunkt der elektrischen Sicherheit als besonders gefährlich. Sie müssen auf vielen Verbrauchergruppen keinen einzigen RCD installieren. Für kleine Räume ist es zulässig, einen FI-Schutzschalter mit einem eingestellten Strom von 30 mA am Eingangsschirm des Netzteils zu installieren.Bei einer solchen Installation schaltet der FI während eines Notbetriebs den Strom in der gesamten Wohnung ab. Es ist richtig, einen FI-Schutzschalter für jede Verbrauchergruppe und ein Eingabegerät mit dem höchsten eingestellten Strom zu installieren. (Details der Anordnung der Schutzvorrichtungen werden unten diskutiert).
• Außerdem wird der FI entsprechend der Art des Differenzstroms ausgewählt. Für Wechselstromnetze werden Geräte mit Kennzeichnung (AC) hergestellt.

RCD-Anschlussplan

Das Prinzip der Installation eines FI in einem Zweidraht-Stromversorgungsnetz

In den Räumlichkeiten des alten Layouts wird eine Zweidrahtverdrahtung (Phase / Null) verwendet. Der Erdungsleiter mit diesem Schema fehlt. Das Fehlen eines Erdungsleiters kann den effektiven Betrieb eines FI nicht beeinträchtigen. Ein bipolarer RCD, der in einem Raum mit dieser Art von Verkabelung montiert ist, funktioniert ordnungsgemäß.

Der Unterschied zwischen der Installation eines FI mit und ohne Erdung besteht nur im Prinzip des Trennens des Geräts. In einem Stromkreis mit Erdung funktioniert das Gerät, wenn ein Leckstrom im Netzwerk auftritt, und in einem Stromkreis ohne Erdung, wenn eine Person den Körper des Geräts berührt, der einem Stromverlust ausgesetzt ist.

Ein Beispiel für die Installation eines FI in einer Wohnung mit einem einphasigen Zweidraht-Stromnetz (Abbildung):

Das angegebene Schema ist auch für eine Verbrauchergruppe geeignet. Zum Beispiel für elektrische Küchengeräte und Beleuchtung. In diesem Fall wird nach Einführung des Leistungsschalters ein FI installiert, der den Stromkreisabschnitt und die danach befindlichen Elektrogeräte schützt.

Für ein Zweidraht-Stromnetz einer Mehrraumwohnung ist es vorzuziehen, nach dem Öffnen des Leistungsschalters einen Eingangs-FI zu installieren und vom Eingang-FI die Verkabelung unter Berücksichtigung ihrer Kapazität und ihres Installationsortes zu allen erforderlichen Verbrauchergruppen zu verzweigen. In diesem Fall wird für jede Verbrauchergruppe ein RCD mit einer niedrigeren Differenzstromeinstellung als der Eingangs-RCD eingestellt. Jeder RCD der Gruppe ist unbedingt mit einem Leistungsschalter ausgestattet. Dies ist erforderlich, um vor Kurzschlussstrom und Überlastung des Stromnetzes und des RCD selbst zu schützen.

Ein Beispiel für den elektrischen Schaltplan eines Mehrraum-Wohngebäudes, das durch Fehlerstromschutzschalter geschützt ist, ist in der Abbildung dargestellt:

Ein weiterer Vorteil der Installation eines einführenden FI ist der Brandschutz. Eine solche Vorrichtung steuert das Vorhandensein der maximal möglichen Werte des Leckstroms in allen Abschnitten des Stromkreises.

Die Kosten für die Installation eines solchen mehrstufigen Schutzsystems sind höher als die eines Systems mit einem FI. Der zweifelsfreie Vorteil eines mehrstufigen Systems ist die Autonomie jedes geschützten Abschnitts der Schaltung.

Zum objektiven Verständnis des Prozesses des ordnungsgemäßen Anschlusses eines FI in einem Zweidraht-Stromkreis wird ein Video gezeigt.

Dieses Video wurde in der Youtube-Online-Ressource gefunden, wird nur zu Bildungszwecken verwendet und ist keine Werbung.

Video: RCD-Installationsdiagramm

RCD-Anschlussplan in einem Dreileiter-Stromkreis

Ein solches Schema ist das häufigste. Es wird ein vierpoliger FI-Schutzschalter verwendet, und das Prinzip selbst bleibt erhalten, wie bei einer zweiphasigen Schaltung mit einem zweipoligen FI-Schutzschalter.

Vier eingehende Drähte, von denen drei Phasen (A, B, C) und Neutralleiter (Neutralleiter) sind, werden gemäß der am Gerät angebrachten Klemmenmarkierung (L1, L2, L3, N) an die Eingangsanschlüsse des FI angeschlossen.

Ein ähnliches Schema für den korrekten Anschluss von Drähten an das Gerät befindet sich im RCD-Pass oder wird direkt auf den Produktkörper angewendet.

Die Position des Nullanschlusses kann bei FI-Schutzschaltern verschiedener Hersteller unterschiedlich sein. Es ist wichtig, die richtige Verbindung am Ein- und Ausgang des Geräts zu beachten. Der korrekte Betrieb des FI hängt davon ab. Im Übrigen hat die Reihenfolge des Anschlusses der Phasen keinen Einfluss auf den Betrieb des FI.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Nennbetriebsströme von dreiphasigen FI-Schutzschaltern relativ groß sind. Solche Geräte dienen mehr Brandschutzzwecken, und separate FI-Schutzschalter mit einer niedrigeren Nennleistung für jeden Abschnitt des Stromkreises werden verwendet, um eine Person vor einem elektrischen Schlag zu schützen.

Zum objektiven Verständnis des RCD-Anschlussdiagramms in einer Drehstromschaltung wird ein Diagramm gegeben - ein Beispiel.

Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass der verzweigte Stromkreis nach der Einführung des vierpoligen FI-Schutzschalters ähnlich dem Zweidrahtkreis zum Anschließen des FI-Schutzschalters hergestellt ist. Wie im vorherigen Beispiel ist jeder Abschnitt der Schaltung durch ein RCD-Gerät vor Leckströmen und durch einen Leistungsschalter vor Kurzschlussströmen und vor Überlastung im Netzwerk geschützt. In diesem Fall werden einpolige Leistungsschalter verwendet. Durch sie wird nur ein Phasendraht angeschlossen. Der Neutralleiter nähert sich der RCD-Klemme und umgeht den Leistungsschalter. Es ist nicht erforderlich, die Nullleiter nach dem Verlassen des RCD an einen gemeinsamen Knoten anzuschließen. Dies führt zu Fehlalarmen der Geräte.

Der Eingangs-RCD hat in diesem Fall einen Arbeitsstrom von 32 A, und RCDs in einzelnen Abschnitten haben Nennwerte von 10 - 12 A und Differenzstromeinstellungen von 10 - 30 mA.

Fehler bei der Installation und dem Anschluss des FI

Typische Fehler beim Anschließen von RCD-Schutzgeräten:

• Wie oben angegeben, die Verbindung der Nullleiter mit einem gemeinsamen Knoten, nachdem sie den RCD verlassen haben. Dies führt zu Fehlfunktionen des Geräts. Um die korrekte Montage des Stromkreises zu überprüfen, muss ein elektrisches Gerät an die Steckdose (deren Stromkreis den FI-Schutzschalter schützt) angeschlossen und der Betrieb des FI-Schutzschalters überwacht werden. Wenn es nicht ausfällt, ist die Installation korrekt abgeschlossen.
• Der Fehler besteht darin, den Neutralleiter und den Erdungsleiter anzuschließen. In diesem Fall kann der FI nicht auf die Stromdifferenz im Neutralleiter reagieren. Ein solches Schaltungsdesign ist mit häufigen Stromausfällen und der Gefahr behaftet, mit einer nicht funktionsfähigen Erdschleife erregt zu werden.
• Das Anschließen der Erdungsleiter der Buchsen an den Neutralleiter des FI-Schutzschalters ist ebenfalls ein Fehler. Solche Handlungen bergen die Gefahr von Stress. Und auch dieser Stromkreis kann einen Kurzschluss verursachen.

Zur besseren Übersicht wird ein Video zum Thema typische Fehler bei der Selbstinstallation von RCDs präsentiert.

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Video: Fehler beim Anschließen eines Schutzgeräts

Zweifellos hat die Sicherheit des Menschen beim Betrieb von Geräten, insbesondere von elektrischen Geräten, Priorität. Die Implementierung sicherer Stromversorgungskreise ist für eine ungelernte Person oft eine überwältigende Aufgabe. Wenn die Entscheidung zur Installation der Schutzelemente des Stromnetzes getroffen wird, aber Zweifel bestehen, wenden Sie sich am besten an Fachleute. In der Tat hängt der korrekte und sichere Betrieb elektrischer Geräte direkt von der Qualität der Installation ab.