Home Elektroinstallation Brandschutz Schutzgeräte reagieren auf geändertes Gefährdungspotenzial

Erhöhung des Schutzpegels

Schutzgeräte reagieren auf geändertes Gefährdungspotenzial

Auf einen Blick Brandschutzschalter Seit Februar 2016 sind Brandschutzschalter normativ vorgeschrieben, nun bieten mehrere Hersteller Geräte an

Wiederzuschalten Speziell für den industriellen Einsatz gedacht sind FI-Schutzschalter bzw. LS-Schalter mit automatischer Wiederzuschaltung
Neben der Anhebung des Schutzpegels in der elekrischen Anlage und der vereinfachten Installation spielt auch bei den Schutzgeräten die Kommunikationsfähigkeit eine immer wichtigere Rolle. Einige Geräte schalten im Fehlerfall nicht mehr nur ab, sondern stellen auch Diagnosewerte zur Verfügung.

Brandschutzschalter nun normativ gefordert

Anfang Februar 2016 erschien die aktuelle Fassung der DIN VDE 0100-420:2016-02 »Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-42: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen thermische Auswirkungen«. Sie schreibt die Installation eines Brandschutzschalters (Arc Fault Detection Device, AFDD) für bestimmte Anwendungsbereiche verpflichtend vor. Dazu gehören u. a. Schlaf- und Aufenthaltsräume von Kindertagesstätten und Se­niorenheimen oder Räume / Orte mit einem Feuerrisiko durch verarbeitete oder gelagerte Materialien oder mit brennbaren Baustoffen (Details siehe Fachbeitrag »Brandschutzschalter nun vorgesehen« in»de« 4.2016).
Quelle: Eaton
Quelle: Eaton
Eine Voraussetzung für die verpflichtende Forderung in einer Anwendungsnorm ist, dass es die entsprechenden Produkte von mehreren Herstellern gibt. Seit einigen Jahren bietet Siemens Brandschutzschalter auf dem deutschen Markt an, nun hat Eaton auf der Light + Building einen eigenen AFDD gezeigt, der ab Herbst lieferbar sein soll (Bild 1).

Bei dem Gerät von Eaton sind zusätzlich zur Störlichtbogen-Schutzeinrichtungsfunktion in dem Brandschutzschalter ein Fehlerstromschutzschalter (RCD) sowie Kurzschluss- und Überlastschutz integriert.Diese Komplettlösung eignet sich besonders für den Wohnsektor. Das Gerät ermöglicht die schnelle Erkennung von Fehlerlichtbögen mit hoher Genauigkeit, was für die Minimierung von Fehlauslösungen von wesentlicher Bedeutung ist.
Bild 2: 
Siemens hat nun einen Brandschutzschalter für Ströme bis 40A im Portfolio; Quelle: Siemens
Bild 2: Siemens hat nun einen Brandschutzschalter für Ströme bis 40A im Portfolio; Quelle: Siemens
Der Brandschutzschalter ist von seinem Aufbau her in der Lage, ein echtes Risiko von anderen Hochfrequenzsignalen zu unterscheiden, wie sie im Wohnbereich üblicherweise vorkommen. Beispielsweise soll der AFDD kurzzeitige Lichtbögen, die beim Öffnen oder Schließen von Kontakten oder in Motoren von Elektrogeräten entstehen, nicht als Fehler melden. Um das Ansprechverhalten weiter zu optimieren, empfiehlt es sich, die Geräte möglichst nah an den potentiellen Lichtbogenquellen zu positionieren. Darüber hinaus gewährleistet ein Übersprechtest, dass der dem Fehler zugehörige Schalter auslöst, sobald ein entsprechendes Signal erkannt wird.

Siemens hat sein Portfolio an Brandschutzschaltern aus der Reihe 5SM6 erweitert. Neben der schon länger auf dem Markt befindlichen 16-A-Version zeigte der Hersteller nun eine Variante für Bemessungsströme bis 40 A (Bild 2). Sie eignet sich besonders für Stromkreise mit größeren elektrischen Verbrauchern, beispielsweise bei Motoren. In der neuen Version hat Siemens den mechanischen Auslösehebel durch eine LED-beleuchtete Taste ersetzt. Diese dient gleichzeitig als Reset- und Testtaste. Die LED zeigt durch unterschiedliche Farben den Normalbetrieb oder einen Fehler an. Das Gerät nimmt automatisch alle 11 h einen Selbsttest vor.

Automatisches Wiederzuschalten

Bild 3: Wiedereinschaltsystem mit Fehlerstrom­erkennung für Leitungsschutzschalter von GE; Quelle: GE
Bild 3: Wiedereinschaltsystem mit Fehlerstrom­erkennung für Leitungsschutzschalter von GE; Quelle: GE
GE zeigte auf der Messe verschiedene Wiedereinschaltsysteme für Fehlerstromschutzschalter (»Telerec 2«) sowie ein Wiedereinschaltsystem mit Fehlerstromerkennung für Leitungsschutzschalter (»Telerec Top«). Nach einer Auslösung des FI bzw. des LS schalten die Geräte – jeweils nach Ablauf der entsprechenden Wartezeit – bis zu dreimal wieder zu (bei den Geräten »Telerec Top« sind die Anzahl der Wiederzuschaltversuche und die Wartezeit einstellbar). Sollte der die Abschaltung auslösende Fehler- bzw. Kurzschlussstrom danach immer noch anliegen, bleibt die Ausschaltung bestehen – man muss dann nach Beseitigung des Fehlers manuell zuschalten. Eine Hauptanwendung der Geräte liegt im industriellen Einsatz. Tritt hier ein Fehler nur kurzfristig auf (z. B. durch eine Schalthandlung), so reduziert das automatische Wiederzuschalten die Stillstandszeiten deutlich. Eine Meldung des Alarmzustandes ist über einen potentialfreien Kontakt möglich.
Bild 4: Fehlerstrom-Schutzschalter mit 
automatischem Selbsttest von Gewiss
Bild 4: Fehlerstrom-Schutzschalter mit automatischem Selbsttest von Gewiss
Die Geräte der Serie »Telerec 2« gibt es für Bemessungsfehlerströme IΔn von 30 mA und 300 mA, jeweils in verschiedenen RCD-Charakteristiken. Bei »Telerec Top« (Bild 3) gibt es Varianten mit LS-Auslösecharakteristik B oder C, den Bemessungsfehlerstrom kann man einstellen von 30 mA bis 1 A.

Eine neue Generation des »Restart Autotest« (Bild 4) zeigte der Hersteller Gewiss. Dieser Fehlerstrom-Schutzschalter führt den automatischen Selbsttest ohne Abschaltung der nachgeschalteten Anlage durch und schaltet sich selbsttätig nach einer Fehlauslösung wieder ein. Während des Selbsttests bleibt die Schutzfunktion des Fehlerstrom-Schutzschalters erhalten. Eine Besonderheit ist die Überprüfung des Isolationswiderstandes vor der Wiedereinschaltung. Nur wenn der Isolationswiderstand über dem Schwellenwert liegt und somit keine Gefahr mehr besteht, schaltet das Gerät wieder ein. Sollte das Auslösen durch einen permanenten Fehler erfolgt sein, verhindert das Gerät die Wiedereinschaltung und zeigt das Auslösen durch die entsprechende LED bzw. kommuniziert über den Hilfskontakt.

In Kombination

Bild 5: FI/LS-Kombination 3 x 1polig + N von Hager
Bild 5: FI/LS-Kombination 3 x 1polig + N von Hager
Kombinierte Fehlerstrom- und Leitungsschutzschalter (FI/LS) reduzieren den Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu Einzelgeräten. Zwei neue Gerätereihen in diesem Bereich hat nun Hager im Sortiment:

Der FI/LS-Schalter 3 x 1polig + N (Bild 5) verbindet drei 1-polige Leitungsschutzschalter für drei Wechselstromkreise 230 V mit einem RCD. Dieses Gerät sichert alle drei Stromkreise gleichzeitig gegen Fehlerströme; die Überlast und Kurschlusseinrichtungen sichert das Gerät einzeln. Phasen und Neu­tralleiter sind klar gegliedert und eindeutig zugeordnet. Es gibt sechs Varianten in B- und C-Charakteristik von 10 A bis 16 A und 30 mA Bemessungsfehlerstrom. Bevorzugtes Einsatzgebiet ist der Wohnbereich.

Der neue 4-polige Fehlerstrom-Leitungsschutzschalter von Hager mit einer 4-poligen LS- und einer FI-Funktion schützt alle vier Pole. Mit dem Gerät können im gewerblichen Bereich z. B. Drehstromanwendungen wie Motoren abgesichert werden, aber auch Drehstromgeräte wie Durchlauferhitzer oder Starkstromherde im Wohnbereich. Zur Wahl stehen 32 Geräte in B-und C-Charakteristik von 6 A bis 40 A, die Bemessungsfehlerströme betragen wahlweise 30 mA oder 300 mA.

Auch unterputz

Bild 6: FI-Schutzschalter von Busch-Jaeger zum Nachrüsten für die Unterputzdose
Bild 6: FI-Schutzschalter von Busch-Jaeger zum Nachrüsten für die Unterputzdose
Bei der Modernisierung oder Renovierung fehlen häufig Leitungen für einen zusätzlichen FI-Schutz. Dafür bringt Busch-Jaeger nun neue Versionen von »FI-Schukomat« und »Buschmat FI« auf den Markt (Bild 6). So lässt sich der FI-Schutz an einzelnen Steckdosen nachrüsten. Der neue »FI-Schukomat« verfügt über eine flache Designabdeckung und eine verbesserte technische Ausführung. In Form und Größe wurde das Produkt an die »normale« Steckdose angepasst. Über die graue Taste kann man nach Auslösung und Fehlerbeseitigung die Steckdose wieder freischalten. Die gelbe Taste ermöglicht einen Funktionstest. Den »FI-Schukomat« gibt es in der UP-Version auch in wassergeschützter Ausführung.

Allstromsensitiv

Bild 7: Allstromsensitive FI-Schutzschalter von ABB
Bild 7: Allstromsensitive FI-Schutzschalter von ABB
ABB zeigte auf der Messe neue allstromsensitive Fehlerstrom-Schutzschalter vom Typ B für zwei- und dreiphasige Netze (»F200 B«, Bild 7). Die RCCBs erkennen glatte Gleichfehlerströme bei hohen Frequenzen frühzeitig. Außerdem bieten sie Fehlerschutz, zusätzlichen Schutz (mit IΔn ≤ 30 mA) und Brandschutz (mit IΔn ≤ 300 mA). Die Geräte eignen sich für nicht-lineare Schaltungen, die Fehlerströme mit einem hohen Gleichstromanteil von mehr als 6 mA oder Wechselfehlerströme mit unterschiedlichen (Hoch-)Frequenzen generieren können.

Die 2-poligen Geräte haben eine Baubreite von 2 TE (4-polig: 4 TE). Der Umgebungstemperaturbereich reicht von – 25 °C bis + 60 °C. Die Stoßstromfestigkeit von 3 kA und die Kurzzeitverzögerung von 10 ms führen zu ­einer hohen Betriebssicherheit in Anwendungen mit Frequenzumrichtern.

Mit Not-Aus

Bild 8: Doepke zeigte Not-Aus- und 
FI-Schutzschalter in einem Gerät
Bild 8: Doepke zeigte Not-Aus- und FI-Schutzschalter in einem Gerät
In vielen Fällen ist es sinnvoll oder durch Normen bzw. Errichtungsbestimmungen vorgeschrieben, dass Stromkreise mit einer Not-Aus-Funktion ausgestattet werden, z.B. nach DIN VDE 0100-723 in Experimentier- und Unterrichtsräumen. Der neue DFS 4 NA (Bild 8) von Doepke bietet eine solche Trenn­einrichtung und den passenden Fehlerstromschutz in einem Gerät. Die Trenn­einrichtung trennt alle aktiven Leiter einschließlich des Neutralleiters.

Bei Bedarf kann man auch mehrere Geräte über einen Not-Aus-Taster betreiben. Eine LED zeigt den Status des Not-Aus-Kreises an. Zusätzlich kann mittels des integrierten Hilfsschalters die Ausgelöst-Information weitergeleitet werden.

Ab einer Spannung von 50 V, der maximalen Berührungsspannung, ist die Not-Aus-Funk­tion aktiv. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Gerät einphasig oder dreiphasig betrieben wird. Bei Spannungsausfall lösen die Geräte nicht aus. Darüber hinaus werden zusätzlich die Anforderungen der DIN VDE 0100-537 erfüllt. Dabei ist das ganze Gerät nur eine halbe Teilungseinheit breiter als ein Standardschalter. Fast alle Schalter DFS 4, also auch die allstromsensitiven Fehlerstromschutzschalter des Typs B, sind mit Not-Aus-Funktion erhältlich.
Über den Autor
Autorenbild
Dipl.-Ing. Andreas Stöcklhuber

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