Differentialschutzschalter: Zweck, Typen, Kennzeichnung + Auswahltipps
Der Betriebsalgorithmus von Differentialschaltern basiert auf einem zuverlässigen Schutz vor möglichen Leckströmen.Beispielsweise bei indirektem Kontakt mit leitenden Elementen oder bei Kurzschlüssen stromführender Teile zum Gehäuse. Die Wahl der Schutzeinrichtung sollte verantwortungsvoll getroffen werden. Sind Sie einverstanden?
Wir erklären Ihnen, wie Sie einen Differentialschutzschalter mit erweiterter Schutzfunktion richtig auswählen. Der von uns vorgestellte Artikel beschreibt ausführlich die Arten von Geräten, die viele bedrohliche Situationen verhindern können. Den zukünftigen Käufern wurden wertvolle Empfehlungen gegeben.
Der Inhalt des Artikels:
Betrieb des Fehlerstromschutzschalters
Betrachtet man das Standarddesign eines RCD (UDT), sind drei Hauptmodule hervorzuheben:
- Summierender Stromwandler.
- Reisekonverter.
- Vorrichtung zum Blockieren von Schaltelementen.
Die stromführenden Leiter des Stromkreises werden an die Kontakte des Summierungstransformators angeschlossen. Unter Berücksichtigung des Ohmschen Gesetzes, nach dem die Summe aller Ströme Null ergibt, wird die magnetische Wirkung der stromdurchflossenen Leiter des Transformators gegenseitig kompensiert.
Es gibt kein Magnetfeld, das aufgrund des Induktionseffekts das Auftreten von Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators verursacht. Dieser Zustand entspricht den normalen Bedingungen für den Stromdurchgang im Stromkreis.
Allerdings bringt bereits die Entstehung eines kleinen Leckstroms dieses Gleichgewicht durcheinander. Der Kernbereich des Transformators ist einem Restmagnetfeld ausgesetzt. Dadurch erzeugt die Sekundärwicklung Spannung.
Der Auslöser wird auf natürliche Weise aktiviert und wandelt die elektrische Größe in eine mechanische Aktion um. Als nächstes wird die Differenzstromsperre aktiviert.
Diese Art von Schutztechnik wird als Hochschutztechnik bezeichnet, da der Stromkreis unabhängig von der Netzspannung oder der Spannung der Hilfsstromquelle unterbrochen wird. Es ist dieses Funktionsprinzip, das zu 100 % garantiert, dass der Schutz unter allen Umständen funktioniert.
Die Konstruktion jedes Fehlerstromschalters ist in der Regel mit einem Prüfschlüssel ausgestattet. Der sogenannte „Kontrollknopf“ ist speziell auf der Frontplatte des Geräts angebracht, sodass Anwender die Betriebsbereitschaft der Schutzeinrichtung überprüfen können.
Wird die „Test“-Taste gedrückt, erzeugt der Gerätemechanismus künstlich einen Leckstrom. In diesem Fall wird ein funktionierendes Gerät auf jeden Fall funktionieren. Typischerweise wird die Taste „Test“ unmittelbar nach der Installation der Maschine im Stromkreis verwendet, wenn zum ersten Mal Strom angeschlossen wird. Anschließend werden sie nach einem Zeitplan etwa einmal im Quartal getestet.
Arten von Fehlerstromschutzeinrichtungen
Die Vielfalt der automatischen Differentialschalter ist beeindruckend. Diese Vielfalt eröffnet die Möglichkeit, in Projekten jeglicher Zwecksetzung einen wirksamen Schutz zu organisieren. Schauen wir uns einige Beispiele für das Design von RCDs an, um alle vorhandenen Vorteile zu bewerten.
Standardgeräte
Der Hauptzweck von Standardgeräten, beispielsweise der F-, FH-Serie, ist der Schutz des Bedienpersonals. Direkter/indirekter Kontakt mit spannungsführenden Anlagenteilen, Gefahr eines Stromschlags – solche Situationen werden durch den Einsatz von Schaltern der Serien F, FH auf Null reduziert.
Die optimale Wahl für den Einsatz in privaten und gewerblichen Stromkreisen. Die Geräte bieten auch Brandschutz, wenn bei längerer Einwirkung von Ableitströmen die Gefahr eines Kabelbrandes besteht.
Dieser Gerätetyp ist für den Einsatz in Wechselstromnetzen mit minimalen Anteilen hoher Oberschwingungen und ohne Gleichspannung konzipiert. Laststrom 16 – 63A, mechanische Zyklenreserve – 20.000.
Ein weiteres Beispiel für Standard-Selektivgeräte ist die DS-Serie von ABB. Sie sind für den Einbau und Betrieb in einphasigen Netzstromkreisen konzipiert. MIT Prinzip der Selektivität stellt Ihnen den Artikel vor, dessen Lektüre wir wärmstens empfehlen.
Der Zweck der Fehlerstromschutzschalter der DS-Serie besteht darin, Schutzschaltungen gegen Überlast und Kurzschluss zu organisieren.Die Module gewährleisten eine präzise Funktion der Schutzfunktionen gegen unbeabsichtigtes Berühren spannungsführender Leitungen oder Geräteelemente.
Ein besonderes Merkmal der Serienentwicklung von DS ist das Vorhandensein einer visuell erkennbaren Anzeige, die auf das Vorhandensein eines Leckstroms hinweist. Dies ist eine dieser Schutzvorrichtungskonstruktionen, die es ermöglicht, einen Brand zu verhindern und eine Verletzung der elektrischen Isolierung zu melden. Zulässige Belastung 6 – 40A. Zyklizität – 20000.
Der Differenzialschalter „Home“ der AD-, BD-Serie ist ein Produkt der deutschen Firma Schneider Electric und wurde vor allem für den Einsatz in elektrischen Haushaltsnetzen entwickelt.
Der Hauptzweck besteht darin, zu verhindern, dass ein Stromschlag den physischen Körper schädigt. Außerdem schützt diese Art von Schutzvorrichtungen elektrische Geräte, Kabel und Geräte sehr effektiv und schnell.
Die Empfindlichkeit der Maschine bei direktem (indirektem) Kontakt mit unter Spannung stehenden Teilen elektrischer Geräte entspricht der Norm (30 mA). Die Standardempfindlichkeit (100 – 300 mA) ist auch für den Fall der Erkennung von Stromlecks infolge von Bränden verfügbar. Eine gute Lösung für Ausstattung von Wohngebäuden und Büroräume.
Differential-Monoblock-Maschinen
Monoblock-Geräte funktionieren umfassend und das ist ihr Hauptunterschied zu Standardausführungen. Decken Sie das gesamte Spektrum an Schutzfunktionen ab, die moderne Schutzgeräte haben sollten. Allerdings bieten Standardgeräte dem Benutzer auch eine breite Funktionalität.
Ein markantes Beispiel für automatische Fehlerstromschalter mit komplexer Funktionalität sind die Produkte der gleichen Firma „Schneider Electric“. Insbesondere bei den Modellen der „Multi“-Serie handelt es sich um selektive und unverzögerte Lastschalter.
Die Maschinen sind je nach Modell für den Einbau in Verteilungsnetze von Verwaltungsgebäuden (Nutzungsgebäuden) der industriellen Produktion vorgesehen.
Diese UDTs ermöglichen eine Stromkreisunterbrechung bei Leckströmen von 10 bis 500 mA. Ein konstruktives Merkmal ist die Möglichkeit der Justierung, um unbeabsichtigte Auslösungen (Blitzentladungen, Durchschlag durch eine Staubschicht usw.) auszuschließen.
Überspannungsschutz
Möglicherweise sollten auch konstruktive Entwicklungen wie Leistungsschalter, deren Konstruktion Schutz vor Überspannungen bietet, als eigenständiger Gerätetyp betrachtet werden.
In der Regel verfügt dieser Gerätetyp über eine sehr hohe Leistung und eine Empfindlichkeit von 10 - 30 mA bei Aktivierung bei Berührung spannungsführender Oberflächen. Dieselben Leistungsschalter garantieren einen zuverlässigen Schutz der Geräte vor Überströmen.
Der Bereich der Nennströme beträgt hier üblicherweise 6 – 63A bei Spannungen von 230 – 440 Volt. Die Schaltleistung erreicht 4500A. Konstruktiv sind sie für die Stromversorgung über 2 oder 4 Pole ausgelegt.
Schalter mit der Charakteristik „A“ scheinen aus der gleichen Serie zu stammen, jedoch leicht modifiziert. Ein gutes Beispiel ist die AD12M-Serie, bei der die Erweiterung der Schutzfunktionalität erwähnt wird. Zu den Neuerungen gehört eine Abschaltfunktion für den Fall, dass die Netzspannung für 0,3 Sekunden über 265 Volt steigt.
Es ist auch zu beachten, dass Geräte mit der Charakteristik „A“ erhebliche Unterschiede zum Design von Differentialautomaten mit der Charakteristik „AC“ aufweisen. Die erste Option ist in der Lage, auf einen ständig pulsierenden Differenzstrom und einen Sinusstrom zu reagieren.
Mobile Fehlerstromschutzgeräte
Die Industrie (im In- und Ausland) stellt eine andere Art von automatischen Differentialschaltern in mobiler Ausführung her. Das heißt, wir sprechen von tragbaren Geräten, die durch Differenzstrom gesteuert werden.
Solche mobilen Module werden in Form eines Miniaturblocks hergestellt, der einfach in eine Haushaltssteckdose gesteckt wird. Mittlerweile ist dieser Gerätetyp für den Einsatz in Innenräumen vorgesehen und gehört zur Gruppe der besonders gefährlichen (hochgefährlichen) Räumlichkeiten.
Diese Geräte werden häufig als Zusatzmodule zu bestehenden Geräten installiert Fehlerstromschutzschalter.
Der gleiche Gerätetyp, eine tragbare Konfiguration, wird für den Einsatz in häuslichen Umgebungen zum Schutz von Kindern und älteren Menschen empfohlen. Wie Sie wissen, unterscheidet sich die Widerstandsfähigkeit des Körpers junger und alter Organismen etwas vom gleichen Wert des Körpers eines Menschen mittleren Alters.
Daher sind tragbare RCDs strukturell als Geräte konzipiert, die über eine erhöhte Reaktionseinstellung verfügen. Bei mobilen Geräten überschreitet dieser Einstellwert in der Regel 10 mA nicht.
Tragbare Maschinen, zum Beispiel die UZO-DP-Serie, gelten als optimaler Schutz für private städtische und ländliche Immobilien – Ferienhäuser, Landgebäude, Garagen usw.
RCD (UDT)-Kennzeichnung auf dem Gerätegehäuse
Es ist zu beachten, dass die Gehäuseeigenschaften (Bezeichnungen auf dem Gehäuse) moderner Geräte nahezu vollständige Informationen über die elektromechanischen und Temperaturparameter der Geräte enthalten.
Tatsächlich muss der Benutzer nicht einmal auf die Begleitdokumentation zurückgreifen, da er bei Kenntnis der Bezeichnungen alle Informationen durch Lesen der Informationen auf der Vorderseite des Gehäuses erhalten kann.
Unter den Bezeichnungen wird empfohlen, die Grafiken zu studieren, die die Eigenschaften der Maschinen in Bezug auf die Betriebsbedingungen zeigen: „A“, „B“, „AC“, „F“, die die Empfindlichkeit des Geräts gegenüber Wechsel- und Gleichstrom bestimmen in verschiedenen Formen.
Die Abkürzung von Geräten spiegelt häufig deren typische und serielle Zugehörigkeit wider. „AD12M“ ist beispielsweise ein modernisierter Differenzialautomat mit der Seriennummer 12. Oder das hier: „VD63“ – Differentialschalter, Serie 63.
Es stimmt, es gibt (normalerweise importierte) Modelle, die eine etwas verwirrende Abkürzung haben, beispielsweise FH200. Hier: Symbol F ist die Geräteserie, H ist die Gehäuseversion, 200 ist die Seriennummer.
Oder ein anderes Beispiel: ein Gerät, das mit der Abkürzung DS bezeichnet wird. Das erste Symbol ist ohne „Übersetzung“ – Differential – verständlich. Die zweite gibt an, dass das Gerät zur Kategorie der selektiven Geräte gehört.
Eine Frage der Wahl zwischen Differentialschutzschalter und RCD erfordert eine detaillierte Untersuchung. Wir empfehlen Ihnen, sich mit dem Material vertraut zu machen, in dem die Unterschiede, die Besonderheiten der Verwendung sowie die Vor- und Nachteile erläutert werden.
Wie wählt man ein Differenzstromgerät aus?
Die Auswahl von Fehlerstromschutzgeräten erfolgt auf die gleiche Weise wie beispielsweise bei Leistungsschaltern.
Das heißt, die Auswahl erfolgt auf der Grundlage traditioneller Kriterien für die Auswahl elektrischer Geräte dieses Typs:
- Zweck der Anwendung.
- Einhaltung des Laststroms.
- Kriterium der Reaktionsempfindlichkeit.
- Gehäusedesign.
Für den Einsatz im Alltag fällt die Wahl meist auf einphasige Geräte mit der Charakteristik „AC“ oder „A“. Für den Einsatz in Haushaltsnetzen von Wohngebäuden ist es besser, Geräte mit einer Empfindlichkeit von 10-30 mA (Berührung) und 100 mA (Brandschutz und Kurzschluss) zu verwenden.Das Gehäusedesign ist für Installation und Betrieb so komfortabel wie möglich.
Zu beachten ist: Das Differenzstromgerät wird immer in Reihe mit dem Leistungsschalter montiert. Daher müssen die Stromeigenschaften beider Geräte gleich sein oder der Nennstrom des UDT muss höher sein.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Noch mehr interessante Informationen zu Aufbau, Typen und Funktionsweise von Diffautomaten finden Sie im folgenden Video:
Bei Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen handelt es sich eigentlich um Leistungsschalter, die mit einem empfindlichen Leckstrom-Erkennungssystem ausgestattet sind.
Es ist zwingend erforderlich, elektrische Netze mit solchen Geräten auszustatten, bei deren Einsatz die Gefahr des Kontakts zwischen Personen und spannungsführenden Teilen der Geräte besteht. Moderne Designschemata gehen standardmäßig von der Einführung von UDT aus.
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