FI-Schutzschalter – Funktion/Aufbau

Achtung: elektrischer Strom ist lebensgefährlich! Zum Arbeiten an elektrischen Anlagen sind Fachkenntnisse und eine spezielle Ausbildung erforderlich.  Ich übernehme keine Haftung für die Korrektheit meiner Beiträge. Auch für Sach- oder Personenschäden, die durch das Arbeiten an elektrischen Anlagen entstehen können, übernehme ich keine Haftung!

FI-Schutzschalter1Ein Fehlerstromschutzschalter kurz FI-Schutzschalter oder häufig auch RCD genannt ist eine Fehlerstromschutzeinrichtung die in nahezu jeder Verteilung zu finden ist und in der Regel den Überstromschutzeinrichtungen wie z.B. Leitungsschutzschaltern vorgeschaltet ist.
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Ein FI-Schutzschalter schützt nicht die Leitungen vor Überlastung oder Kurzschluss wie es der Leitungsschutzschalter tut, sondern dient als Personen- oder Brandschutz.
Zum Personenschutz kommen FI-Schutzschalter mit einem Auslösestrom von 30mA zum Einsatz. Somit fließt im Ernstfall innerhalb weniger Millisekunden maximal ein Strom von 30mA durch beispielsweise den menschlichen Körper.

1SummenstromwandlerDer FI-Schutzschalter besteht im Kern aus einem Summenstromwandler durch den alle aktiven Leiter fließen. In der Regel besitzt er somit für jeden Außenleiter und den Neutralleiter eine Anschlussklemme und ist somit 4polig. Allerdings gibt es auch zweipolige FI-Schutzschalter, die jeweils einen Anschluss für einen Außenleiter und den Neutralleiter besitzen.
Die Summe der über die Außenleiter hinfließenden Ströme und der über den Neutralleiter abfließenden Ströme muss sich im Normalfall aufheben.
Wenn beispielsweise ein Verbraucher eine Bemessungsstromstärke von 5 Ampere hat, muss dieser Strom über einen Außenleiter zum Verbraucher und anschließend über den Neutralleiter zurückfließen. Sofern dies nicht der Fall ist, muss in der Anlage ein Strom ins Erdreich fließen.

Summenstromwandler mit Mensch und Strom2Dabei ist es egal, ob der Strom direkt, über den Schutzleiter oder beispielsweise über den menschlichen Körper (siehe Grafik) in die Erde fließt. In jedem Fall würde der Schutzschalter bei der entsprechenden Fehlerstromstärke auslösen.
Dies passiert, da der Summenstromwandler durch die hinfließenden Ströme magnetisiert wird, und durch die abfließenden Ströme wieder entmagnetisiert wird. Somit ist im Normalfall kein Magnetfeld im Summenstromwandler vorhanden. Wenn allerdings ein Strom über die Erde abfließt behält der Summenstromwandler eine Restmagnetisierung, welche eine Spannung in die Sekundärwickelung induziert. Diese sorgt für das auslösen des Schutzschalters.

Summenstromwandler StromUm den FI-Schutzschalter auf Funktion zu testen besitzt er eine Prüftaste. Sofern man diese drückt wird ein Fehler simuliert, indem ein kleiner Strom über einen Vorwiderstand am Summenstromwandler vorbeifließen kann (siehe Grafik) und sich somit die hin- und rückfließenden Ströme nicht aufheben.

Die Prüftaste funktioniert somit nur unter Spannung und sollte regelmäßig zur Funktionskontrolle gedrückt werden.

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