Eltako-Funk. allstromsensitive Fehlerstromschutzschalter Typ B. Batterielose enocean Funksensoren

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1 Doepke:Stromverteiler_09_Demelectric :21 Page 1 Ungesicherte Kabel? Schutz Total Kein Problem! allstromsensitive Fehlerstromschutzschalter Typ B Eltako-Funk Kabelbrücke Protector Rubber Die neue Freiheit Batterielose enocean Funksensoren NEU auch für dimmbare LED Starter-Kit EB-Schaltaktor Starter-Kit EB-Dimmaktor 2-Kanal mit Einfach-Wippe 4-Kanal mit Doppel-Wippe FT4CH-w WippenFunktaster inkl. grosser Einfach- und Doppel-Wippe (DW), ohne Bedruckung, Lieferung ohne Abdeckrahmen, kompatibel mit EDIZIOdue, Kallysto, Sidus. E-No FSR V EB-Funk-Schaltaktor Schrittschalter, SchrittschaltMinuterie min. oder Relais, Glühlampenlast bis 2000 W. E-No Direktansteuerung mit Taster möglich E-No CHF 169. exkl. MwSt. mit USB-Slide-Stick Zusätzlich im Kit: stenloser entation und ko aktueller Dokum S-Home: ngs-software FV Funk-Visualisieru 0 Tage. Testlizenz für 12 FMH4S-sz FunkMinihandsender für vier Signale, lasergraviert mit 1-4. Für das Anbringen von Schlüsselring vorbereitet. E-No FUD61NPN-230 V EB-Funk-Dimmaktor Universal-Dimmer für R, L und C-Lasten bis 300 W, dimmbare Energiesparlampen (ESL) bis 100 W und neu auch für dimmbare LED-Leuchten bis 100 W. Einstellbare Mindesthelligkeit und Dimmgeschwindigkeit. Mit Kinderzimmer undschlummerschaltung. Bis zu vier Lichtszenen einlernbar. E-No E-No CHF 179. exkl. MwSt. Demelectric AG AG Steinhaldenstrasse Steinhaldenstrasse CH-8954 CH-8954 Geroldswil Geroldswil Demelectric Tel. +41 (0) Fax +41 (0) info demelectric.ch Tel. +41 (0) Fax +41 (0) info@demelectric.ch Bezug über den Grossisten. Verlangen Sie unseren Katalog.

2 Auftreten von Gleichfehler- und Ableitsströmen beim Einsatz von FU Installations- & Gebäudetechnik RCD vor Frequenzumund Wechselrichtern 1 Überall dort, wo glatte Gleichfehlerströme entstehen können, versagen herkömmliche Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD). Vor allem bei Einsatz von Frequenzumrichtern (FU) sind RCD vom Typ B zwingend. FU bieten in der Anwendung auch sonst noch diverse Herausforderungen, die in diesem Beitrag speziell beleuchtet werden und auf die Planer und Betreiber speziell achten sollten. Raymond Kleger Um die Problematik rund um FU aber auch Wechselrichter (WR), wie sie bei PV- oder USV-Anlagen zum Einsatz kommen, verstehen zu können, muss man deren Aufbau kennen (Bild 2). Die Wechselspannung wird bei FU ab 2 kw über eine Drehstrom-B6-Schaltung gleichgerichtet. Das gibt dann bei 400 VAC am Eingang eine Zwischenkreisspannung U Z in der Höhe von 560 VDC. U Z wird nun in Gleichspannungspulse variabler Breite «zerhackt». Diese Gleichspannungspulse mit einer Frequenz (Schaltfrequenz) von bis zu 16 khz führen in der Regel ohne Filterung direkt über ein abgeschirmtes Kabel auf den Asynchronmotor. Weil der Motor eine grosse Induktivität darstellt, gleicht der Strom einer Sinuskur- ve, wie in Bild 2 dargestellt. Der Strom entspricht dem linearen Mittelwert der Pulse! Bei PV-Anlagen können bei Isolationsdefekten auch glatte Gleichfehlerströme entstehen, sie sind hier aber nicht das Thema. Der FU zieht aus dem Netz keinen sinusförmigen Strom, sondern es fliesst eben nur Strom, wenn der Zwischenkreiskondensator geladen wird, das ist im Spannungsmaximum der einzelnen Perioden der Fall. Zudem wird diesem Strom noch ein durch die Schaltfrequenz bedingter hochfrequenter Anteil überlagert. Die Spannungsflanken am Ausgang des FU sind ungeheuer steil, was natürlich zu EMV-Problemen führt. Kommt kein abgeschirmtes Motorkabel zum Einsatz, sind die Störemissionen ausserordentlich hoch, weil das Kabel als Antenne RCD vom Typ B können auch glatte Gleichfehlerströme erfassen. Typen von den Firmen: Doepke, vertreten durch Demelectric, Hager, Schneider Electric. wirkt und die Gegend mit einem Störteppich überzieht. Die eben besprochene Thematik ist Grundvoraussetzung fürs Verständnis aller weiteren Probleme von FU im praktischen Einsatz. Fehler- und Ableitstrom Fehlerströme haben überwiegend ohmschen Charakter. Die Uhrsache sind Isolationsfehler zwischen spannungsführenden Teilen und Erde in einem Gerät (Bild 3). Auch wenn eine Person einen aktiven Netzleiter berührt, fliesst ein ohmscher Fehlerstrom zur Erde. Ableitströme sind betriebsbedingte Ströme überwiegend kapazitiver Art und fliessen zum Beispiel aufgrund von Entstörmassnahmen durch Kondensatoren in EMV-Filtern oder über die Kapazität langer abgeschirmter Leitungen zur Erde. Mehrphasig betriebene elektronische Betriebsmittel wie FU oder WR können im Fehlerfall einen glatten Gleichfehlerstrom erzeugen (Bild 4). Die dreiphasige Netzspannung wird gleichgerichtet. Die Zwischenkreisspannung UZ auf dem Kondensator ist eine Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung. Sollte zum Beispiel der Zwischenkreiskondensator einen Isolationsdefekt aufweisen, fliesst ein annähernd glatter Gleichfehlerstrom zur Erde. Herkömmliche RCD vom Typ A lösen bei diesem Fehlerstrom nicht aus, da im Summenstromwandler des RCD keine zeitlich veränderliche Magnetisierung erfolgt, was zwingend ist für eine induktive Energieübertragung auf das Auslöserelais. Je nach Höhe bewirkt der Gleichfehlerstrom stattdessen eine Vormagnetisierung des Wandlerkerns (Sättigung Eisenkern) und erhöht so noch die Auslöseschwelle des RCD für möglicherweise noch vorhandene Wechselfehlerströme. Im ungünstigsten Fall löst ein RCD unter diesen Bedingungen überhaupt nicht aus. Elektrotechnik 62 8/11 8/11

3 Stationäre Ableitströme Das EMV-Filter besteht in der einfachsten Ausführung aus LCTiefpässen, deren Kondensatoren im Stern zum Schutzleiter geschaltet sind (Bild 3). In einem idealen Netz mit einer streng sinusförmigen Spannung ergibt die Summe aller kapazitiven Ströme durch diese Kondensatoren null. Bedingt durch Netzunsymmetrien und verzerrte Netzspannungen, wie sie auch durch die nichtsinusförmige Stromaufnahme eines FU hervorgerufen werden, fliesst nun ein kapazitiver Ableitstrom über die Kondensatoren des EMV-Filters aber auch über mögliche Kondensatoren im Zwischenkreis gegen Erde; man spricht vom stationären Ableitstrom. Dieser stationäre Ableitstrom ist auch bei nichtlaufendem Motor vorhanden (Reglersperre des FU) und weist dann ty- D 21 BKS So allstromsensitive GelebteluNtiacohnhsa-ltigkeit..! 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DemelectricBKS AG, Steinhaldenstrasse 26, 8954 Geroldswil Kabel-Service AG Telefon ,Derendingen Fax Fabrikstrasse 8, CH-4552 SWISS info@demelectric.ch Tel: oder /11 Probleme mit Ableitströmen Nebst den bereits behandelten Fehlerströmen fliessen beim Einsatz von FU an diversen Stellen Ableitströme, die ebenfalls (unerwünscht) durch den RCD erfasst werden. Zur Erinnerung, Ableitströme sind keine Fehlerströme, ein RCD kann diese aber nicht von Fehlerströmen trennen. Man unterscheidet zwischen stationären, variablen und transienten Ableitströmen. Zur Erläuterung hierzu dient ebenfalls Bild 5. Zur Einhaltung der einschlägigen EMV-Vorschriften darf der FU nur über ein vorgeschaltetes EMV-Filter, welches auch schon im FU integriert sein kann, betrieben werden. Da die pulsweitenmodulierte Ausgangsspannung des FU äusserst steilflankig ist und somit Oberschwingungen hoher Amplituden und Frequenzen enthält, darf man den Motor, ebenfalls zur Einhaltung der EMV-Vorschriften, nur über eine abgeschirmte Leitung mit dem FU verbinden. Die Tech vom 13. no - 16.Sept für Gebäud logiemesse e & Infrast ruktur MADE Fehlerströme mit FU Beim Betrieb einer Asynchronmaschine mit einem FU können an zahlreichen Stellen Fehlerströme entstehen, Bild 5 zeigt diese im Detail. Sowohl Fehlerströme als auch Ableitströme können je nach Anwendung und elektrischer Anlage mehrere, von der Netzfrequenz deutlich verschiedene Frequenzanteile gleichzeitig aufweisen. Der RCD kann Fehler- und Ableitströme nicht voneinander unterscheiden! So kann eine Auslösung bereits erfolgen, wenn die Summe aller fliessenden Ableitströme die Auslöseschwelle des RCD überschreitet. Und dies, obwohl kein Fehler (Fehlerstrom) in der elektrischen Anlage vorliegt. Tritt ein Erdschlussfehler vor oder nach dem EMV-Filter auf, fliesst ein ziemlich sinusförmiger 50-Hz-Fehlerstrom zur Erde; im Beispiel wären dies die Fehlerströme IF1 und IF2. Hier spricht ein RCD vom Typ A oder B bei entsprechendem Fehlerstrom an. Tritt hingegen im Zwischenkreis des FU, also zum Beispiel wegen eines Isolationsdefekts des Zwischenkreiskondensators zum Gehäuse des FU, der Gleichfehlerstrom IF3 auf, löst hier nur ein RCD vom Typ B aus. Wie weiter oben begründet, müssen nach einem FU zum Motor abgeschirmte Motorkabel verlegt werden. Wir nehmen nun an, der Motor arbeite im Moment mit einer Motorfrequenz von 30 Hz. Die Schaltfrequenz (auch als Chopper- oder Taktfrequenz bezeichnet) des FU betrage 8 khz. Bei einer schadhaften Motorzuleitung entsteht ein Isolationsfehler. Es fliesst jetzt ein Fehlerstrom IF4, der aus sehr vielen Frequenzanteilen besteht. Dieser enthält neben der Ausgangsfrequenz 30 Hz mit geringerer Amplitude auch die Schaltfrequenz des FU mit 8 khz und deren Oberschwingungen 16 khz, 24 khz, 32 khz usw. mit erheblichem Anteil sowie einem geringen 150-Hz-Anteil, welcher durch die eingangsseitige Sechspuls-Brückengleichrichtung des FU generiert wird. Eine Auslösung durch ein RCD Typ B ist gewährleistet, wenn dieser den Fehlerstrom bei hohen Frequenzen und ausreichender Empfindlichkeit erfasst. Installations- & Gebäudetechnik Schutz Total Richtig investieren... Fax: www.demelectric.ch e-katalog: info@bks.ch 8/11 33 Bezug über den Grossisten. Verlangen Sie Elektrotechnik unsere Dokumentation.

4 Installations- & Gebäudetechnik 2 eine sehr hohe Schaltfrequenz eingestellt ist (z. B. 16 khz). Im ungünstigsten Fall gerät diese verringerte Schaltfrequenz in die Nähe der Eigenresonanzfrequenz des EMV-Filters, sodass sich der Ableitstrom stark erhöht und somit die Gefahr einer unerwünschten RCD-Auslösung besteht. Stationäre und variable Ableitströme verlaufen bei konstanter Drehzahl des Motors nahezu periodisch. Ein RCD reagiert auf diese Ableitströme mit einer Abschaltung, wenn sie in ihrer Höhe die Ansprechschwelle des RCD bei der jeweiligen Frequenz überschreiten. Veränderungen der Drehzahl bewirken auch eine Veränderung der variablen Ableitströme sowohl im Frequenzspektrum als auch in der Amplitude und können möglicherweise dann eine Auslösung des RCD bewirken. 3! FU mit B6-Brückengleichrichter, Zwischenkreiskondensator, Wechselrichter und Motor. pischerweise Frequenzanteile von 100 Hz bis 1 khz sowie Frequenzanteile im Bereich der Eigenresonanzfrequenz des EMV-Filters (typisch im Bereich von 2 4 khz) auf. Besonders einfache und preiswerte EMV-Filter mit kleinen Induktivitäten und grossen Kondensatoren bewirken hohe Ableitströme und können zur ungewollten Auslösung eines RCD führen. FU kleiner Leistung werden eingangsseitig oft nur mit 230 VAC versorgt und werden mit integriertem EMV-Filter geliefert. Bei diesem Filter sind die Filterkondensatoren von L nach PE und N nach PE geschaltet. Dadurch entstehen hier nicht unerhebliche 50-Hz-Ableitströme. Bei Verwendung mehrerer FU muss der Planer deshalb darauf achten, die FU zur E J A H 1 ) > A D A H I J H 1 ) > ) > A E J I J H = F = E J E L 2 - Entstehung Fehlerstrom und kapazitiver Ableitstrom bei einem EMV-Filter.! Kompensation der Ableitströme möglichst gleichmässig auf die drei Aussenleiter L 1, L 2 und L 3 zu verteilen. Damit heben sich die Ableitströme insgesamt weitgehend auf. Variable Ableitströme Wird der Motor durch den FU in seiner Drehzahl geregelt, so treten noch weitere Frequenzanteile oberhalb von 1 khz im Gesamtableitstrom auf. Besonders die Schaltfrequenz des FU (typische Werte: 2, 4, 8 und 16 khz) und auch die dazugehörenden Oberschwingungen sind mit sehr hoher Amplitude vorhanden. Eine lange Motorleitung mit einer geerdeten Abschirmung wirkt wie ein gegen Erde geschalteter Kondensator. Der kapazitive Ableitstrom über den Kabelschirm (I F6) kann erheblich sein. Problematisch sind Frequenzanteile im Bereich der Eigenresonanzfrequenz des EMV-Filters, wenn die Schaltfrequenz des FU etwa gleich ist oder einem Vielfachen der Eigenresonanzfrequenz des EMV-Filters. Das EMV-Filter wird durch die Schaltfrequenz des FU zum Schwingen angeregt und kann sehr hohe Ableitströme im Bereich der Eigenresonanzfrequenz generieren. FU können bei niedrigen Ausgangsfrequenzen die Schaltfrequenz verringern, was in der Regel der Fall ist, wenn die Motorfrequenz unter 25 Hz fällt. Dies gilt auch dann, wenn am FU Transiente Ableitströme Bei Ausschaltvorgängen treten im Netz infolge der Induktivitäten in den Strompfaden Spannungsspitzen auf, die aufgrund der steilen Anstiegsflanken sehr hohe Frequenzanteile enthalten. Auch durch Einschaltungen bei ungünstigen Phasenwinkeln der Netzspannung enthält das Spektrum der Netzspannung kurzzeitig Hochfrequenzanteile infolge des schnellen Spannungsanstiegs. Diese hochfrequenten Spannungsanteile treiben, über Kapazitäten der EMV-Schutzmassnahmen, transiente Ströme zur Erde, die eine unerwünschte Abschaltung von RCD bewirken können. Bei Aufschaltung der Netzspannung mit Schaltern ohne Sprungschaltfunktion werden je nach Schaltgeschwindigkeit die drei Aussenleiter zeitlich zueinander versetzt zugeschaltet. Die zeitliche Schliessung und Öffnung der einzelnen Strompfade hängt von der Schaltgeschwindigkeit des Bedieners ab und kann eine Zeitdifferenz von ms ergeben. In diesem Fall fliessen bedingt durch die ungeladenen Filterkondensatoren sehr hohe Ableitströme während einer nicht unkritischen Zeit zur Erde. Ein Sammel-EMV-Filter für mehrere FU kann den hohen Einschaltableitstrom deutlich reduzieren. Unerwünschte Auslösungen infolge transienter Ableitströme kann man vielfach mittels Einsatzes von RCD mit Ansprechverzögerung vermeiden. Allerdings lassen sich RCD gegen transiente Ableitströme nicht beliebig immunisieren. RCD vom Typ B weisen in der Regel eine erhöhte Ansprechverzögerung auf. Elektrotechnik 64 8/11 8/11

5 Installations- & Gebäudetechnik 5 Ableitströme reduzieren Eine Immunisierung der RCD gegen Fehlauslösungen durch Ableitströme geht häufig zulasten der Schutzwirkung. Deshalb sind durch installationstechnische Massnahmen Ableitströme möglichst klein zu halten. Nach der IEC ist die elektrische Anlage so auszulegen, dass der Ableitstrom das 0,4-fache des Bemessungsfehlerstromes der RCD nicht überschreitet. Reduzierung stationärer Ableitströme Viele FU-Hersteller bieten mittlerweile auch sogenannte ableitstromarme EMV-Filter an. Hier treten bauartbedingt deutlich niedrigere Ableitströme auf als bei Standardfiltern. Maximale Längen geschirmter Motorzuleitung beachten. In elektrischen Netzen mit Neutralleiter ist ein 4-Leiter-Filter einzusetzen. Dieser Filtertyp weist die geringsten Ableitströme auf. In diesem Fall fliesst der Hauptanteil der Ableitströme über den Neutralleiter ab. Auf gar keinen Fall darf am Ausgang eines dreiphasigen EMV-Filters # 0 A J B H A G K A. A D A H I J H > A H M E A C = F E J E L A H # 0 ) > A E J I J H > A H M E A C # 0 A J B H A G K A. A D A H I J H / = J J A H / A E? D B A D A H I J H = F E J E L A H 1. $ D? D B H A G K A J A H ) > A E J I J H = K B C A A A J A = > A I? D E H 0? D B H A G K A J A H. A D A H I J H ) I O? D H J H 1. # !. 7. H A G K A K H E? D J A H " # $ Mögliche Fehlerströme beim Einsatz von FU E J A H. 7!!! 2-4 +, 6 O F * " 1. " A L A J K A E J A C H E A H J E. 7 1.! 4 * $ / A E? D H E? D J A H, H A D I J H, H A D I J H A E F D = I E C 1 / * 6 6 H = I E I J H > H ) I? O A? D H J H! 4. Typische Entstehung eines Gleichfehlerstroms nach einer B6-Gleichrichterschaltung. (kein 4-Leiter-EMV-Filter, ein einphasiger Verbraucher angeschlossen werden. Durch die unsymmetrische Belastung des Filters werden die Ableitströme weiter erhöht und die Filterwirkung stark reduziert (stromkompensierte Drosseln geraten in Sättigung). Zulässige Grenzen zur Einhaltung der EMV-Vorschriften werden überschritten. Werden mehrere einphasig betriebene FU verwendet, sollten diese zur Kompensation der Ableitströme gleichmässig auf alle Aussenleiter verteilt werden. Reduzierung variabler Ableitströme Die abgeschirmte Motorzuleitung ist möglichst kurz zu halten. Sinus-Filter, EMV-Sinus-Filter, du/dt-filter oder Ausgangsdrosseln direkt am Ausgang des FU vor der Motorzuleitung installieren. Diese verringern durch eine Reduzierung der Flankensteilheit der FU-Ausgangsspannung die Ableitströme oberhalb von 1 khz auf der Leitung zum Motor erheblich. Besonders niedrige Ableitströme lassen sich mit einem du/dt-filter erreichen. Werden mehrere FU mit integrierten EMV-Filtern eingesetzt, lassen sich durch ein zusätzlich vorgeschaltetes, gemeinsames 4-Leiter-Filter die variablen Ableitströme reduzieren. Netzdrosseln, welche noch vor das EMV-Filter gesetzt werden, reduzieren die Stromwelligkeit samt Oberschwingungen und erhöhen zudem die Lebenserwartung von Bauelementen im FU. 1.!. 7 " # $ > A H = C A H J A H 9 A? D I A I J H # 0 > A E # 0 A J I J H J Beim Einsatz mehrerer FU sollte anstelle der integrierten EMV-Filter in den FU ein Sammelfilter verwendet werden, weil sich die Ableitströme der einzelnen EMV-Filter addieren. Hierbei ist die Summe der Ableitströme aller Einzelfilter in der Regel grösser als der Ableitstrom eines grösseren, gemeinsamen Filters. Man sollte das gleichzeitige Hochfahren von mehreren FU vermeiden, weil dadurch kurzzeitig hohe und sich addierende Ableitströme entstehen, die zur ungewollten RCD-Auslösung führen können. Die in diesem Abschnitt beschriebenen Filter sind in der Regel als Zubehör bei den Herstellern der FU, WR usw.) erhältlich. Hier erhält der Anwender auch technische Unterstützung. Resonanz eines EMV-Filters Zu einer heftigen Erhöhung von Ableitströmen kann es infolge der Schwingneigung (Resonanz) eines EMV-Filters kommen. Wenn die Schaltfrequenz des FU etwa gleich viel oder ein Vielfaches der Eigenresonanzfrequenz des EMV- Filters beträgt, wird es besonders kritisch. Beispiel: Die Eigenresonanzfrequenz des EMV-Filters beträgt 2,1 khz. Eine möglicherweise gewählte oder vom FU selbsttätig reduzierte Schaltfrequenz auf 2 khz bei tiefer Motorfrequenz liegt in unmittelbarer Nähe der Eigenresonanzfrequenz und kann zu sehr hohen Ableitströmen führen. Selbst eine Schaltfrequenz von 4 khz kann noch zu hohen Ableitströmen führen, da sie fast den zweifachen Elektrotechnik 66 8/11 8/11

6 Wert der Eigenresonanzfrequenz beträgt. Höhere Schaltfrequenzen und besonders Nichtvielfache der Eigenresonanzfrequenz (in diesem Fall z. B. 7 khz) verringern die Gefahr der Schwingneigung des EMV-Filters und hohen Ableitströme. Nach Möglichkeit sind hohe Schaltfrequenzen zu wählen. Die selbsttätige Reduzierung der Schaltfrequenz vom FU ist zu deaktivieren. Zudem ist die vom FU bzw. Filterhersteller maximal zulässige Länge der geschirmten Motorzuleitung zu beachten. FU mit integrierten EMV-Filtern Viele FU sind bereits mit einem internen EMV-Eingangsfilter ausgestattet, sodass die Verwendung eines externen Filters entfallen kann. Allerdings erlauben so die Hersteller in aller Regel nur eine geschirmte Motorzuleitung von maximal 5 10 m. Die in den Bedienungsanleitungen der FU angegebenen Konformitätserklärungen zu den EMV-Richtlinien (z. B. EN 55011, Klasse A oder B) gelten meistens nur für diese relativ kurzen Leitungslängen. Es gibt aber auch Hersteller, die Leitungslängen bis zu 100 m erlauben. Diese Leitungslängen beziehen sich jedoch meistens nicht auf die EMV-Konformität, sondern auf eine maximal zulässige kapazitive Last (Kapazität der geschirmten Motorzuleitung), welche die Ausgangsstufe des FU noch problemlos treiben kann. Längere Zuleitungen bewirken durch die Zunahme der asymmetrischen kapazitiven Ströme eine magnetische Sättigung der EMV-Filterdrossel. Extrem hohe Ableitströme und eine Filterresonanz sind die Folge. Eine gesättigte Filterdrossel führt zur Unwirksamkeit des Filters, sodass die zulässigen Grenzwerte der einschlägigen EMV-Richtlinien weit überschritten werden und der FU somit unbemerkt zur hochgradigen Störquelle für andere Verbraucher wird. Verwendet man FU mit integrierten EMV-Filtern und langer geschirmter Motorzuleitung (> 10 m), so ist das integrierte Filter nach Möglichkeit zu deaktivieren und ein externes EMV-Filter zu wählen, welches sich für den Betrieb mit langen Motorzuleitungen eignet. Das passende Filter ist durch eine EMV-Messung an der gesamten elektrischen Anlage zu ermitteln. Allstromsensitiver Fehlerstromschutz Sind in elektrischen Anlagen glatte Gleichfehlerströme (keine Nullpunktberührung) bedingt durch den Einsatz bestimmter elektronischer Betriebsmittel zu erwarten, fordern die Normen bereits in mehreren Bereichen den Einsatz von allstromsensitiver RCD. Auch wenn die elektronischen Betriebsmittel der elektrischen Anlage fest (ohne Steckvorrichtung) angeschlossen sind, kann ein RCD vom Typ B gefordert sein. Dies trifft z. B. für dreiphasig betriebene FU zu, welche eingangsseitig zur Gleichrichtung der Netzspannung eine 6-Puls-Brückenschaltung verwenden. RCD-Einsatz bei Baustellen Auf Baustellen ist der Einsatz von Geräten ungewiss. Wichtig in diesem Zusammenhang: Einphasig betriebene elektronische Betriebsmittel (230 V/16 A) darf man über pulsstromsensitive RCD (Typ A) mit I N 30 ma oder Schutztrenntransformatoren betreiben, wenn keine glatten Gleichfehlerströme zu erwarten sind. Über eine einphasige Brückengleichrichtung kann im Falle eines Erdschlusses kein glatter Gleichfehlerstrom fliessen, auch wenn im Brückenzweig ein Glättungskondensator angeordnet ist. Verfügt das elektronische Betriebsmittel jedoch eingangsseitig über eine Einweggleichrichtung mit Glättungskondensator, so kann dann im Falle eines Erdschlusses ein glatter Gleichfehlerstrom entstehen. Dreiphasig betriebene elektronische Betriebsmittel mit Steckvorrichtungen 32 A dürfen nur über allstromsensitive RCD mit I N 30 ma oder Schutztrenntransformatoren betrieben werden. Dreiphasig betriebene elektronische Betriebsmittel mit Steckvorrichtungen von 32 bis 63 A dürfen nur über allstromsensitive RCD mit I N 300 ma oder mit Schutztrenntransformatoren betrieben werden. Elektronische Betriebsmittel mit Festanschluss, ohne Steckverbindung, darf man ohne RCD oder Schutztrenntransformatoren betreiben. Weitere Einsatzgebiete der RCD Typ B Solar-Photovoltaik-Stromversorgungssysteme können glatte Gleichfehlerströme verursachen. Deshalb muss der Errichter ein RCD vom Typ B vorsehen, wenn: durch die Bauart des WR nicht mindestens eine einfache Trennung zwischen der Wechsel- und Gleichspannungsseite besteht und der Fehlerschutz durch automatische Abschaltung mit Überstromschutzeinrichtungen (Leitungsschutzschalter) aufgrund unzureichender Erdungsbedingungen (hohe Schleifenwiderstände) nicht gegeben ist. Das trifft beispielsweise zu, wenn ein transformatorloser PV-WR was heute Standard ist in einem TToder TN-System mit hohen Schleifenwiderständen verwendet wird. Das gilt auch dann, wenn eine externe oder im WR integrierte selbsttätige Schaltstelle mit Fehlerstrom- Überwachungseinheit (RCMU) zur Schutzpegelerhöhung vorhanden ist. Häufig verwendet man einphasig einspeisende WR. In diesem Fall genügt der Einsatz eines zweipoligen Fehlerstromschutzschalters vom Typ B. In Unterrichtsräumen mit Experimentiereinrichtungen wird der Einsatz eines RCD vom Typ B mit einem Bemessungsfehlerstrom 30 ma gefordert. Fazit Prinzipiell steht der Anlagenschutz durch Abschaltung im Fehlerfall vor der Anlagenverfügbarkeit. Die Grundschaltungen elektrischer Betriebsmittel und daraus resultierende mögliche Fehlerströme sind in einer umfassenden Übersicht der NIN geregelt. Beim Einsatz von FU gilt es zusätzlich wichtige Installationstechniken zu beachten, damit nicht durch stationäre, variable oder gar transiente Ableitströme eine ungewollte RCD-Auslösung zum Tragen kommt. Verwendete Unterlagen Der Beitrag basiert überwiegend auf Unterlagen von Doepke Schaltgeräte GmbH & Co. KG Deutschland («Allstromsensitive Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD Typ B), Anwendungshinweise und technische Information».) Installations- & Gebäudetechnik Der Beitrag «RCD vor Frequenzum- und Wechselrichtern» wurde in der Zeitschrift ET Elektrotechnik 8/2011 veröffentlicht. Die Copyright zum Beitrag gehören der Herausgeberin AZ Fachverlage AG, 5001 Aarau. Elektrotechnik 8/11

7 Doepke Speziell für diese Anwendung sind daher allstromsensitive Fehlerstromschutzeinrichtungen vom Typ B einzusetzen. Einsatzgebiete Für Fahrtreppen, Aufzüge, Lüftungsanlagen, Pumpensteuerungen, Baustromverteiler, Schweißgeräte, Industriewaschmaschinen. In Einkaufszentren, Industrie, landwirtschaftl. Betriebsstätten, Kläranlagen, Medizintechnik (Röntgengeräte, MRT). 1) 2) 3) *) VDE Verband Deutscher Elektrotechniker e. V. BG Berufsgenossenschaft VdS Verband der Sachversicherer mögliche Stromformen siehe VDE , Anhang B. Doepke Schaltgeräte GmbH Stellmacherstraße Norden Telefon Fax info@doepke.de Prospekt Vorschriften und Empf 2011.indd 2 Baureihe DFL 8 B Leistungsschalter mit integrierter allstromsensitiver Fehlerstromschutzeinrichtung gemäß VDE 0660 T 101 (IEC , Anhang B) für den industriellen Einsatz mit Bemessungsströmen von 100 A bis 250 A und Bemessungsfehlerströmen bis 1 A (auch mit einstellbarer Ansprechverzögerung). Baureihe DRCM 1 B Die Überwachungsgeräte DRCM 1 B bringen Differenz- bzw. Fehlerströme, die in der elektrischen Anlage auftreten können, zur Anzeige. Baureihe DMRCD 1 B Die Fehlerstrom-Steuerrelais DMRCD 1 B dienen zur Anzeige und in Verbindung mit einem entsprechenden Leistungsschalter zum Schutz. Sie erfüllen die Vorgaben der VDE Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung. Zur Erläuterung Unsere allstromsensitiven Schutzeinrichtungen der Baureihe DFS 4B bieten wir in drei verschiedenen Kennlinien des Auslösefrequenzganges an. Ausführung NK Die Geräte der Variante NK sind speziell für den Einsatz in elektrischen Anlagen konzipiert, in denen ein zuverlässiger Brandschutz über einen weiten Frequenzbereich gefordert wird. Diese Geräte sind mit einem VDE-Zeichen gekennzeichnet und erfüllen zudem die Anforderungen der VdS-Richtlinie 3501 bezüglich eines Brandschutzes bis 100 khz (im Bereich der Schaltfrequenzen von Frequenzumrichtern). Bedingt durch die größere Unempfindlichkeit im oberen Frequenzbereich werden unerwünschte Auslösungen weitestgehend vermieden. Auch diese Geräte sind mit einem VDE-Zeichen gekennzeichnet. Weitere Informationen zum Thema allstromsensitiver Fehlerstromschutz finden Sie» auf unserer Homepage in der VDE 0100 Teil 530» in der VDE 0100 Teil 482» in der BGI 608» in der Richtlinie zur Schadensverhütung VdS 3501 Normen und Richtlinien VDE Errichten von Niederspannungsanlagen; Auswahl und Einrichtung von Betriebsmitteln-, Schalt- und Steuergeräten DIN V VDE Fehlerstromschutzschalter Typ B ohne eingebauten Überstromschutz zur Erfassung von Wechsel- und Gleichfehlerströmen für den gehobenen vorbeugenden Brandschutz VDE Brandschutz bei besonderen Risiken und Gefahren VDE Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art SolarPhotovoltaik(PV)-Stromversorgungssysteme (neu) VDE Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art Unterrichtsräume mit Experimentiereinrichtungen BGI 608 Auswahl und Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel auf Baustellen GDV-Publikation (VdS 3501) Isolationsschutz in elektrischen Anlagen mit elektronischen Betriebsmitteln RCD und FU Technische Änderungen vorbehalten Warum allstromsensitiv? Der Einsatz von elektronischen Betriebsmitteln* (z. B. Frequenzumrichtern) nimmt in der Elektroinstallation immer mehr zu. Im Fehlerfall können hier glatte Gleichfehlerströme und hochfrequente Wechselfehlerströme auftreten, die von einer handelsüblichen Fehlerstromschutzeinrichtung des Typs A nicht erfasst werden. Ein umfassender Personen- und Anlagenschutz ist nicht mehr gewährleistet! Baureihe DFS 4 B Wir bieten Ihnen allstromsensitive Fehlerstromschutzschalter gemäß VDE 0664 T 10 und T 100 für die Hutschienenmontage in 4 Teilungseinheiten von 16 A bis 125 A mit Bemessungsfehlerströmen von 0,03 bis 0,5 A. Ausführung SK Die Ausführung SK ist geeignet für den Einsatz in elektrischen Anlagen, in denen besonders hohe Ableitströme im Bereich der Schaltfrequenzen der Frequenzumrichter zu erwarten sind und ein Brandschutz nicht gefordert wird. Doepke Schaltgeräte GmbH Gekennzeichnet als Typ B sind sie unverwechselbar gegenüber herkömmlichen Fehlerstromschutzeinrichtungen vom Typ A oder AC. Der Spezialist Mit mehr als unterschiedlichen Ausführungen von FI-Schutzeinrichtungen gilt Doepke als Spezialist auf diesem Gebiet. Für fast jeden Anwendungsfall kann die passende Lösung angeboten werden. Ausführung B+ Die Ausführung B+ bietet einen grundlegenden Brandschutz, der auch die Vorgaben der Sachversicherer erfüllt. Dieser Schutz ist für Fehlerströme bis 20 khz bei einer Auslöseobergrenze von 420 ma definiert. V 05/2011 Diese Schutzeinrichtungen werden nach den neuesten sicherheitstechnischen Erkenntnissen gefertigt und erfüllen die aktuellen Anforderungen des VDE 1, die Richtlinien der BG 2 und des VdS 3. Also... in allen Bereichen, wo elektrische Verbraucher durch Geräte der Leistungselektronik gesteuert werden und dabei mehrphasig direkt an ein geerdetes Netz angeschlossen sind. Art.-Nr Wussten Sie schon, dass Doepke drei unterschiedliche Baureihen allstromsensitiver Fehlerstromschutzeinrichtungen herstellt? :54:53

8 A V1_09/2011 Demelectric AG Steinhaldenstrasse 26 CH-8954 Geroldswil Tel. +41 (0) Fax +41 (0)