Siemens AG Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen. Projektierungshandbuch 2012 SENTRON. Answers for infrastructure.

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1 Siemens AG 0 Projektierungshandbuch 0 SETRO Answers for infrastructure.

2 Siemens AG 0

3 Siemens AG 0 Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen Einführung FI-Schutzschalter, Typ A, 5SM3 Fehlerstrom-Schutzschalter Typ B und Typ B+, SIQUECE, allstromsensitiv, 5SM3 und 5SU Zusatzkomponenten 3 FI-Blöcke, Typ A, 5SM 5 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Sammelschienen FI-Steckdosen, 5SM und 5SZ9 5 FI-Schutzschalttechnik Siemens 0

4 Siemens AG 0 Einführung Übersicht Geräte Seite Anwendungsbereich Standards Einsatz FI-Schutzschalter, Typ A, 5SM3 Personen-, Sach- und Brandschutz, Schutz bei direktem Berühren. SIGRES mit aktivem Kondensationsschutz für Einsatz in erschwerter Umgebung. Superresistente und selektive Ausführungen Zweckbau Wohnbau Industrie IEC/E 008 SIQUECE, allstromsensitive, Fehlerstrom-Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU SIQUECE, die Technik der allstromsensitiven VDE 0-00 VDE 0-00 VDE V Zusatzkomponenten Fernantrieb, Hilfsstromschalter für alle Fehlerstrom-Schutzschalter. Ableitstrom-Messgerät zur Fehlersuche und optimalen Auswahl von FI-Schutzschaltern FI-Blöcke, Typ A, 5SM 3 FI-Blöcke mit LS Schaltern in freier Wahl zusammengesetzt erlauben flexible Planung von FI/LS-Kombinationen IEC/E IEC/E FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU 5 Die ideale Schutzkombination für jeden Stromkreis durch kompakte Geräteausführung von FI-Schutzschalter und LS-Schalter in einem Gerät IEC/E 009 Sammelschienen Sammelschienen in 0 mm und mm zum platzsparenden Verteileraufbau und zur Zeiteinsparung bei der Montage FI-Steckdosen, 5SM und 5SZ9 Zur achrüstung in bestehende Installationen -- VDE 0 0 ma 30 ma FI-Schutzschaltechnik 5 Hier erfahren Sie alles über FI-Schutzschalter in Kombination mit LS-Schaltern, wie Auslösecharakteristik, Selektivität und Ausschaltvermögen -- 3 Differenzstrom-Überwachungsgeräte, 5SV8 Überwachung von Differenzströmen in elektrischen Anlagen und Meldung bei Überschreitung eines festgelegten Grenzwertes. siehe Kapitel: Überwachungsgeräte > Überwachungsgeräte für elektrische Werte > Differenzstrom- Überwachungsgeräte IEC 00 DI E Siemens 0

5 (Typ A) -5 Siemens AG 0 Einführung SIGRES SIGRES FI-Schutzschalter sind für den Einsatz bei erschwerten Umgebungsbedingungen entwickelt worden, wie in Hallenbädern zum Schutz vor Chlor und Ozon, in der Landwirtschaft (Ammoniak), auf Baustellen und in der chemischen Industrie (Stickoxide, Schwefeldioxid, Lösungsmittel), in der ahrungsmittelindustrie (Schwefelwasserstoff) und in nicht beheizten Räumen (Feuchtigkeit). Der patentierte aktive Kondensationsschutz erfordert eine dauerhafte Spannungsversorgung und bei ausgeschaltetem FI-Schutzschalter die Einspeisung von unten. Bei Einsatz unter Umgebungsbedingungen nach Produktstandard (DI E 008-) kann das Betätigungsintervall für das Drücken der Prüftaste auf x jährlich verlängert werden. Superresistent æ Superresistente (kurzzeitverzögerte) FI-Schutzschalter erfüllen die maximal zulässigen Abschaltzeiten für unverzögerte Geräte. Sie verhindern jedoch unnötige Auslösungen durch kurzzeitige Verzögerung der Abschaltung und damit Anlagenstörungen, wenn impulsförmige Ableitströme wie beim Einschalten von Kondensatoren auftreten. Selektiv î Einsetzbar als vorgeschalteter Gruppenschalter zur selektiven Abschaltung gegenüber nachgeschaltetem, unverzögertem oder superresistentem FI-Schutzschalter. Hinweis: Weitere Informationen zum Thema Fehlerstromschutzeinrichtungen finden Sie in der Technik-Fibel "Fehlerstromschutzeinrichtungen", Bestellnummer: E0003-E38-9T-B30 sowie im Technik-Handbuch unter: K RCCB AC S Bauform RCBO Fl-Schutzschalter Fl/LS-Schalter Typ A Ausführung B B+ RC unit Fl-Block SIGRES 500 V Hz Polzahl Bemessungsdifferenzstrom I n Schutzziel zusätzlicher Schutz I n 30 ma Fehlerschutz I n > 30mA Abschaltbedingung begrenzt I n Bemessungsstrom I n nur bei Fl/LS-Schalter Charakteristik LS Brandschutz I n 300 ma B C D Auswahlhilfe zur Bestimmung der geeigneten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Auswahlkriterium Betriebsmittel, Schaltung, Laststrom, Fehlerstrom etz, Betriebsmittel, Umgebungsbed. Betriebsmittel Errichtungsbestimmung VDE xx -8 VDS 350 Betriebsmittel Abschaltbedingung n. VDE Betriebsmittel I_5509a Siemens 0 3

6 Siemens AG 0 (Typ A) -5 FI-Schutzschalter, Typ A, 5SM3 Übersicht FI-Schutzschalter des Typs A werden in allen etzen bis AC 0/5 V eingesetzt. Sie lösen sowohl bei sinusförmigen Wechselfehlerströmen als auch bei pulsierenden Gleichfehlerströmen aus. Für den Personen-, Sach-, Brandschutz und zusätzlichen Schutz bei direktem Berühren werden FI-Schutzschalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 30 ma eingesetzt. FI-Schutzschalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von 0 ma werden bevorzugt in Räumen mit erhöhter Personengefährdung eingesetzt. ach DI VDE sind auch für alle Steckdosenstromkreise bis 0 A mit einem Bemessungsfehlerstrom bis max. 30 ma vorzusehen. Das gilt auch für Stromkreise im Außenbereich bis 3 A zum Anschluss von tragbaren Betriebsmitteln. Geräte mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 300 ma werden zum vorbeugenden Brandschutz gegen Isolationsfehler eingesetzt. FI-Schutzschalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von 00 ma werden vorzugsweise im europäischen Ausland eingesetzt. Technische Daten Unverzögert SIGRES Superresistent Selektiv Standards IEC/E 008- (VDE 0-0); IEC/E (VDE 0-); IEC/E 53 (VDE 0-30) Approbationen IEC 008-, IEC 008--; DI E 008-, DI E Stoßstromfestigkeit mit Stromform 8/0 µs nach DI VDE 03- ka > (Typ A) >3 >5 Mindestbetriebsspannung zur Funktion der Prüfeinrichtung AC V 00 Isolationskoordination Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad Klemmen-Leiterquerschnitte bei TE bei I n = A, 5 A, 0 A mm,0... bei I n = 00 A, 5 A mm, bei,5 TE bei I n =3A, 80A mm, bei TE bei I n = 5 A, 0 A, 3 A, 80 A mm, bei I n =5A mm, , Klemmenanzugsdrehmomente bis I n =80A m,5... 3,0 bei I n = 00 A, 5 A m 3,0... 3, ,0... 3,5 etzanschluss oben oder unten unten oben oder unten Gebrauchslage beliebig Schutzart nach DI E 059 IP0, bei Verteilereinbau, mit angeschlossenen Leitern (VDE 070-) Berührungsschutz nach DI E 507 finger- und handrückensicher (VDE 00-5) Gerätelebensdauer Prüfzyklus nach IEC/E 008 Schaltspiele > 0000 Lagertemperatur C Umgebungstemperatur C , gekennzeichnet mit -5 Klimabeständigkeit nach IEC Zyklen (55 C; 95 % rel. Luftfeuchte) FCKW- und silikonfrei ja Siemens 0

7 (Typ B/Typ B+) khz -5 Siemens AG 0 FI-Schutzschalter, Typ A, 5SM3 Maßzeichnungen FI-Schutzschalter bis 80 A T T T I_0780c P+ TE P+,5 TE 3P+ TE FI-Schutzschalter 00 und 5 A /L 3/L 5/L3 7/ I_85a 5 70 /L /L /L3 8/ 7 7 I_07830a 5 8 P+, TE 3P+, TE Schaltpläne Schaltzeichen I_33 I_337 I_339 P+ 3P+ bis 80 A -Anschluss rechts 3P+ 00 A, 5 A 3 5 I_338 -Anschluss links Hinweis: SIGRES-Geräte müssen von unten an den Klemmen,, und eingespeist werden. Siemens 0 5

8 Siemens AG 0 (Typ B/Typ B+) khz -5 SIQUECE, allstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU Übersicht Geräte wie Frequenzumrichter, medizinische Geräte und USV- Anlagen werden in der Industrie vermehrt eingesetzt. Im Fehlerfall können glatte Gleichfehlerströme oder solche mit geringer Restwelligkeit auftreten. des Typs A können glatte Gleichfehlerströme nicht erfassen. Darüber hinaus werden Geräte des Typs A durch diese glatten Gleichfehlerströme für Wechselfehlerströme und pulsierende Gleichfehlerströme zunehmend unempfindlich. Deswegen erfolgt im Fehlerfall keine Abschaltung und die angestrebte Schutzfunktion ist nicht mehr sichergestellt. Allstromsensitive der Typen B und B+ haben einen zusätzlichen Wandler, der mit einem Steuersignal beaufschlagt wird. Dadurch kann die Veränderung des Wandlerarbeitsbereichs durch glatte Gleichfehlerströme ausgewertet werden. Die angestrebte Schutzfunktion ist damit sichergestellt. Die des Typs B sind für den Einsatz im Drehstromsystem vor Eingangsstromkreisen mit Gleichrichtern geeignet. Sie sind nicht zum Einsatz in Gleichspannungssystemen und in etzen mit anderen Betriebsfrequenzen als 50 Hz oder 0 Hz vorgesehen. Die Geräteserie ist ausgeführt als Fehlerstrom-Schutzschalter bis 80 A und als FI/LS-Schalter mit 00 A oder 5 A in den Charakteristiken C oder D. des Typs B+ bieten darüber hinaus einen gehobenen, vorbeugenden Brandschutz. Der Auslösewert ist bei diesen Ausführungen bis 0 khz auf maximal 0 ma begrenzt. Technische Daten SIQUECE, FI-Schutzschalter Typ B und Typ B+ 5SM3 Standards IEC/E 008- (VDE 0-0); VDE 0-00; IEC/E 53 (VDE 0-30); IEC 3 zusätzlich bei Typ B+: DI V VDE V 0-0 Ausführungen P+ 3P+ P Auslösecharakteristik C, D Stoßstromfestigkeit mit Stromform 8/0 μs nach DI VDE 03- superresistent ka >3 >3 >3 selektiv ka -- >5 >5 Mindestbetriebsspannung zur Funktion der AC V Prüfeinrichtung Bemessungsspannungen U n AC V , 80 Bemessungsfrequenz f n Hz Bemessungsströme I n A, 5, 0, 3 5, 0, 3, 80 00, 5 Bemessungsfehlerströme I Δn ma 30, , 300, , 300 Bemessungsschaltvermögen I m A I cn ka -- 0 Isolationskoordination Überspannungskategorie III Leiterquerschnitte ein- und mehrdrähtig mm, feindrähtig, mit Aderendhülse mm, Klemmenanzugsdrehmomente für alle m,5... 3,0 3,0... 3,5 Geräte etzanschluss wahlweise oben oder unten Gebrauchslage beliebig Schutzart nach DI E 059 (VDE 070-) IP0, bei Verteilereinbau, mit angeschlossenen Leitern Berührungsschutz finger- und handrückensicher nach DI E 507 (VDE 00-5) Gerätelebensdauer, elektrisch und mechanisch; > 0000 Schaltspiele (Prüfzyklus nach Vorschrift) Lagertemperatur C Umgebungstemperatur C , gekennzeichnet mit -5 Klimabeständigkeit nach IEC Zyklen (55 C; 95 % rel. Luftfeuchte) FCKW- und silikonfrei ja SIQUECE, FI/LS-Schalter Typ B und Typ B+ 5SU IEC/E 009- (VDE 0-0); VDE 0-00; IEC/E 53 (VDE 0-30); IEC 3 Siemens 0

9 (Typ B/Typ B+) khz -5 Siemens AG 0 SIQUECE, allstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU Kennlinien 0000 Auslösestrom (ma) 000 Auslösewerte für Bemessungsfehlerstrom 30 ma Auslösewerte für Bemessungsfehlerstrom 300 ma Obergrenze nach VDE 0 Teil 00 für 30 ma Obergrenze nach VDE 0 Teil 00 für 300 ma Frequenz (Hz) 0000 G_I0_DE_88 Auslösestrom in Abhängigkeit von der Frequenz bei Typ B 0000 Auslösestrom (ma) 000 Auslösewerte für Bemessungsfehlerstrom 30 ma Auslösewerte für Bemessungsfehlerstrom 300 ma Obergrenze nach DI V VDE V 0-0 und DI V VDE V 0-0 für 30 ma Obergrenze nach DI V VDE V 0-0 und DI V VDE V 0-0 für 300 ma Auslösestrom in Abhängigkeit von der Frequenz bei Typ B+ 000 Frequenz (Hz) 0000 G_I0_DE_8 Siemens 0 7

10 Siemens AG 0 (Typ B/Typ B+) khz -5 SIQUECE, allstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU Maßzeichnungen T I_ SIQUECE FI-Schutzschalter, Typ B und Typ B+ P+, TE 7 T 7 I_9a SIQUECE FI-Schutzschalter, Typ B und Typ B+ 3P+, TE max I_3 SIQUECE FI/LS-Schalter, Typ B und Typ B+ P, TE Schaltpläne Schaltzeichen 3 5 Y Y T I_3973 I_375a 8 SIQUECE FI-Schutzschalter, Typ B SIQUECE FI-Schutzschalter, Typ B SIQUECE FI/LS-Schalter, Typ B und Typ B+ und Typ B+ und Typ B+ P+, TE 3P+, TE P, TE I_37 8 Siemens 0

11 (Typ B/Typ B+) khz -5 Siemens AG 0 SIQUECE, allstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU Weitere Info Geräteaufbau Die Basis für die allstromsensitive Schutzeinrichtung bildet ein pulsstromsensitives Schutzschaltgerät mit netzspannungsunabhängiger Auslösung, ergänzt um eine Zusatzeinheit für die Erfassung von glatten Gleichfehlerströmen. Den prinzipiellen Aufbau zeigen die nachstehenden Abbildungen. Der Summenstromwandler W überwacht die elektrische Anlage auf wechsel- und pulsstromartige Fehlerströme. Der Summenstromwandler W erfasst die glatten Gleichfehlerströme und gibt bei einem Fehler den Abschaltbefehl über eine Elektronikeinheit E an den Auslöser A weiter, der über die Mechanik den Stromkreis trennt. M A E n n 3 5 W W Aufbau FI-Schutzschalter Typ B und Typ B+ T I_308a Wirkungsweise Die allstromsensitiven arbeiten netzspannungsunabhängig entsprechend den in Deutschland gültigen Anforderungen für den Typ A nach DI VDE Lediglich für die Erfassung von glatten Gleichfehlerströmen durch einen zweiten Wandler ist eine Spannungsversorgung notwendig. Diese erfolgt von allen etzleitungen und ist so dimensioniert, dass die Elektronik auch bei einer Spannungsabsenkung auf 50 Volt noch sicher auslöst. Dadurch ist die Auslösung bei glatten Gleichfehlerströmen gegeben, solange derartige Fehlerstromformen, auch bei Störungen im elektrischen Versorgungsnetz, auftreten können, zum Beispiel bei -Leiterbruch. Selbst in dem höchst unwahrscheinlichen Fall, dass zwei Außenleiter und der eutralleiter ausgefallen sind und der noch intakte Außenleiter Brandgefahr durch Erdschluss verursacht, übernimmt immer noch der pulsstromsensitive Schalterteil mit seiner netzspannungsunabhängigen Auslösung zuverlässig die Abschaltung. Die des Typs B sind für den Einsatz im Drehstromsystem vor Eingangsstromkreisen mit Gleichrichtern geeignet. Sie sind nicht zum Einsatz in Gleichspannungssystemen und in etzen mit anderen Betriebsfrequenzen als 50 Hz oder 0 Hz vorgesehen. FI/LS-Schalter sind eine Kombination aus FI-Schutzschalter und LS-Schalter bis 5 A in einem kompakten Gerät. eben dem Personen-, Sach- und Brandschutz ist damit auch der Überlast- und Kurzschlussschutz abgedeckt. Die Mechanik der FI-Schutzeinrichtung wirkt auf die Auslöseeinheit des Leitungsschutzschalters, der den Stromkreis trennt M LS A n W E n W T 8 I_309b Aufbau FI/LS-Schalter Typ B und Typ B+ M LS A E n W W T Mechanik der FI-Schutzeinrichtung LS-Teil Auslöser Elektronik für Auslösung bei glatten Gleichfehlerströmen Sekundärwicklung Summenstromwandler zur Erfassung der sinusförmigen Fehlerströme Summenstromwandler zur Erfassung der glatten Gleichfehlerströme Prüfeinrichtung Siemens 0 9

12 Siemens AG 0 SIQUECE, allstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter Typ B und Typ B+, 5SM3 und 5SU Schutzwirkung bei höheren Frequenzen Bei elektronischen Betriebsmitteln, wie Gleichrichtern in Frequenzumrichtern oder Computertomographen, können, wie auf der Abgangsseite eines Frequenzumrichters, neben den beschriebenen Fehlerstromformen Wechselfehlerströme, pulsierende und glatte Gleichfehlerströme auch Wechselfehlerströme unterschiedlichster Frequenzen entstehen. In der Gerätevorschrift DI VDE 0-00 sind die Anforderungen für Frequenzen bis khz definiert. Für Frequenzen über 00 Hz lassen sich derzeit nur begrenzte Aussagen bezüglich der Gefahr des Herzkammerflimmerns bis khz treffen. Zu weiteren Effekten des thermischen oder elektrolytischen Einflusses auf den menschlichen Organismus sind keine sicheren Aussagen möglich. Auf Grund dieser Erkenntnisse ist der Schutz bei direktem Berühren nur für Frequenzen bis 00 Hz möglich. Für höhere Frequenzen ist der Schutz bei indirektem Berühren unter Beachtung des Frequenzgangs der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, der maximal zulässigen Berührungsspannung bis 50 V und dem daraus zu bestimmenden zulässigen Erdungswiderstand zu realisieren. Bei der Projektierung und Errichtung elektrischer Anlagen ist zu beachten, dass elektrischen Verbrauchern, die im Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme erzeugen können, ein eigener Stromkreis mit einer allstromsensitiven Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (Typ B) zugeordnet wird: AC 30/00 V, 3-phasig Wh Typ AC/A n 300 ma S Bemessungsdifferenzstrom Max. zulässiger Erdungswiderstand bei Berührungsspannung 50 V 5 V 30 ma 0 Ω 0 Ω Typ AC/A n 00 ma Typ B/B+ 30 ma n 300 ma Ω 8 Ω 500 ma 0 Ω 5 Ω Empfohlene maximal zulässige Erdungswiderstände für SIQUECE allstromsensitive FI-Schutzeinrichtungen Typ B I_30c Bemessungsdifferenzstrom Max. zulässiger Erdungswiderstand bei Berührungsspannung 50 V 5 V 30 ma, 300 ma 0 Ω 0 Ω Empfohlene maximal zulässige Erdungswiderstände für SIQUECE allstromsensitive FI-Schutzeinrichtungen Typ B+ Das Abzweigen von Stromkreisen mit derartigen elektrischen Verbrauchern nach pulsstromsensitiven (Typ A) ist nicht zulässig: AC 30/00 V, 3-phasig Ausführungen Superresistent æ: Kurzzeitverzögerte Abschaltung bei Auftreten von transienten Ableitströmen. Hohe Stoßstromfestigkeit: > 3 ka. Wh Selektiv î: Einsetzbar als vorgeschalteter Gruppenschalter zur selektiven Abschaltung gegenüber nachgeschaltetem, unverzögertem oder superresistentem FI-Schutzschalter. Projektierung Typ AC/A 300 ma n S Die DI VDE "Auswahl von Schutzeinrichtungen" beschreibt auch die Errichtung von Anlagen mit Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen. Die E 5078 (DI VDE 00) "Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln" beschreibt unter anderem die Auswahl des geeigneten Typs der Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen. Typ AC/A n 00 ma Typ B/B+ 30 ma n I_3c 0 Siemens 0

13 Siemens AG 0 Zusatzkomponenten Übersicht Hilfsstromschalter (AS) melden die Kontaktstellung des FI-Schutzschalters. Fernantriebe werden zum Fernschalten EI/AUS von FI-Schutzschaltern eingesetzt. Sie ermöglichen auch ein manuelles Schalten vor Ort. Für Wartungsarbeiten ist eine Blockierung vorgesehen. Im Falle einer Auslösung des FI-Schutzschalters ist das Einschalten erst nach einer Quittierung möglich. Das Ableitstrom-Messgerät erfasst die Ableitströme wie der Schutzschalter und bietet damit eine direkte Aussage, wie weit der FI-Schutzschalter bereits vorbelastet ist. Es wird zum Messen von Ableitströmen bis 300 ma eingesetzt. Hierzu wird ein Voltmeter mit einem Innenwiderstand größer MΩ/V und einem Messbereich für Wechselspannung von U eff = mv bis V benötigt. Zum störungsfreien Betrieb eines FI-Schutzschalters sollte der gemessene Ableitstrom maximal /3 des Bemessungsfehlerstromes betragen. Technische Daten Hilfsstromschalter (AS) Hilfsstromschalter (AS) 5SW SW3 330 Standards IEC/E Approbationen DI VDE Klemmen Leiterquerschnitt mm 0,75...,5 Anzugsdrehmoment m 0,... 0,8 Kurzschlussschutz B oder C oder Sicherung gl/gg A Min. Kontaktbelastung 50 ma/ V Max. Kontaktbelastung AC 30 V, AC- A 5 AC 30 V, AC- A 3, -- DC0V, DC- A 0,5 Siemens 0

14 Siemens AG 0 (Typ A) -5 Zusatzkomponenten Maßzeichnungen Hilfsstromschalter (AS) für FI-Schutzeinrichtungen für 5SM3 bis 80 A Hilfsstromschalter (AS) für FI-Schutzeinrichtungen für 5SM3, 00 A, 5 A, 3P I_078d 7 9 I_078b 3 0 Fernantrieb Ableitstrom-Messgerät I_a I_0783c Schaltpläne Schaltzeichen Hilfsstromschalter (AS) für FI-Schutzeinrichtungen für 5SM3 bis 80 A Hilfsstromschalter (AS) für FI-Schutzeinrichtungen für 5SM3, 00 A, 5 A, 3P+ S+Ö Ö S S+Ö Fernantrieb M P 3 I_37a Ableitstrom-Messgerät MΩ/V O OFF Weitere Info Zur Funktionsprüfung von FI-Schutzschaltern und zur Überprüfung der Schutzmaßnahmen bietet die Fa. Gossen-Metrawatt geeignete Prüfgeräte an. Informationen über: Gossen-Metrawatt GmbH Thomas-Mann-Str ürnberg Tel. 0 9 /8 0- Fax 0 9 / info@gmc-instruments.com Siemens 0

15 (Typ A) -5 Siemens AG 0 FI-Blöcke, Typ A, 5SM Übersicht FI-Blöcke des Typs A können in allen etzsystemen bis AC 0/5 V eingesetzt werden. Sie lösen bei sinusförmigen Wechselfehlerströmen und auch bei pulsierenden Gleichfehlerströmen aus. Für den Personen-, Sach-, Brandschutz und zusätzlichen Schutz bei direktem Berühren werden FI-Schutzschalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 30 ma eingesetzt. Geräte mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 300 ma werden zum vorbeugenden Brandschutz bei Isolationsfehlern eingesetzt. FI-Blöcke werden mit LS-Schaltern der Charakteristiken A, B, C und D kombiniert, soweit diese im LS-Programm zur Verfügung stehen. Die beiden Komponenten werden ohne Werkzeug einfach zusammengesteckt. Sie bilden dann eine Kombination aus FI-Schutzschalter und LS-Schalter für Personen-, Brand- und Leitungsschutz. Die Dimensionierung des Bemessungsfehlerstromes richtet sich nach der Anlagengröße. Sie bilden dann eine Kombination aus FI-Schutzschalter und LS-Schalter für Personen-, Brand- und Leitungsschutz. Superresistent æ Superresistente (kurzzeitverzögerte) FI-Blöcke erfüllen die maximal zulässigen Abschaltzeiten für unverzögerte Geräte. Sie verhindern jedoch unnötige Auslösungen durch kurzzeitige Verzögerung der Abschaltung und damit Anlagenstörungen, wenn impulsförmige Ableitströme wie beim Einschalten von Kondensatoren auftreten. Selektiv î Einsetzbar als vorgeschalteter Gruppenschalter zur selektiven Abschaltung gegenüber nachgeschaltetem, unverzögertem oder superresistentem FI-Schutzschalter. Die Dimensionierung des Bemessungsfehlerstromes richtet sich nach der Anlagengröße. Technische Daten 5SM Standards IEC/E 009- (VDE 0-0), IEC/E (VDE 0-), IEC/E 53 (VDE 0-30) Approbationen DI E 009-, DI E 009--; IEC 009-, IEC Stoßstromfestigkeit mit Stromform 8/0 µs nach DI VDE 03- Unverzögert ka > (Typ A) Superresistent ka > 3 Selektiv ka > 5 Mindestbetriebsspannung zur Funktion der Prüfeinrichtung bis I n = 3 A, - und 3-polig AC V 95 bis I n = 3 A, -polig AC V 00 bei I n = A AC V 00 Bemessungsspannung U n AC V Bemessungsfrequenz f n Hz Bemessungsströme I n A 0,3... ; 0,3... 0; 0,3... 3; Bemessungsfehlerströme I Δn ma 0, 30, 00, 300, 500, 000 Isolationskoordination Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad Klemmen-Leiterquerschnitte bis I n = 3 A mm, bei I n = A mm, Klemmenanzugsdrehmoment m,5... 3,0 etzanschluss wahlweise oben oder unten Gebrauchslage beliebig Schutzart nach DI E 059 (VDE 070-) IP0, bei Verteilereinbau, mit angeschlossenen Leitern Berührungsschutz nach DI E 507 (VDE 00-5) finger- und handrückensicher Gerätelebensdauer Prüfzyklus nach DI/E 009 > 0000 Schaltspiele Lagertemperatur C Umgebungstemperatur C , gekennzeichnet mit -5 Klimabeständigkeit nach IEC Zyklen (55 C; 95 % rel. Luftfeuchte) FCKW- und silikonfrei ja Siemens 0 3

16 Siemens AG 0 (Typ A) -5 FI-Blöcke, Typ A, 5SM Maßzeichnungen FI-Blöcke für 5SY I_083a ,5 P 3P P FI-Blöcke für 5SP 3 5, YY Y Y / /3 T I_07d / /3 /5 T 8/7 I_07d P P Schaltpläne Schaltzeichen FI-Blöcke für 5SY 3() () I_30b / /3 I_3b / /3 /5 I_3b / /3 /5 8/7 8 P 3P P FI-Blöcke für 5SP Y Y 3() Y Y 3 5 7() I_33b / /3 I_3b / /3 /5 8/7 8 P P Siemens 0

17 (Typ A) -5 Siemens AG 0 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Übersicht FI/LS-Schalter sind kombinierte Geräte aus FI-Schutzschalter und LS-Schalter in kompakter Ausführung für Personen-, Brandund Leitungsschutz. Für den Personen- und Brandschutz löst der FI-Teil des Typs A bei sinusförmigen Wechselfehlerströmen und auch bei pulsierenden Gleichfehlerströmen aus. Für den Personen-, Sach-, Brandschutz und zusätzlichen Schutz bei direktem Berühren werden FI/LS-Schalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 30 ma eingesetzt. FI/LS- Schalter mit einem Bemessungsfehlerstrom von 0 ma werden bevorzugt in Räumen mit erhöhter Personengefährdung und Außenanlagen im Wohnbau eingesetzt. Geräte mit einem Bemessungsfehlerstrom von maximal 300 ma werden zum vorbeugenden Brandschutz bei Isolationsfehlern eingesetzt. Der LS-Teil schützt Leitungen gegen Überlast und Kurzschluss und steht in den Charakteristiken B und C zur Verfügung. ach der seit Juni 007 gültigen DI VDE sind jetzt auch für alle Steckdosenstromkreise bis 0 A Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen mit einem Bemessungsfehlerstrom bis maximal 30 ma vorzusehen. Das gilt auch für Stromkreise im Außenbereich bis 3 A zum Anschluss von tragbaren Betriebsmitteln. Zur Realisierung dieses Schutzes wird als nationale Anmerkung der Einsatz von FI/LS-Schaltern mit 30 ma empfohlen. Durch die Zuordnung zu jedem einzelnen Endstromkreis werden unerwünschte Abschaltungen fehlerfreier Stromkreise, hervorgerufen durch Aufsummierung betriebsbedingter Ableitströme oder durch transiente Stromimpulse bei Schalthandlungen, vermieden. Zusatzkomponenten der Leitungsschutzschalter 5SY können seitlich angebaut werden und weitere Funktionen übernehmen. Hinweise zu den Zusatzkomponenten finden Sie im Kapitel Leitungsschutzschalter. FI/LS-Schalter bestehen aus einem Teil zur Fehlerstromerfassung und einem Teil zur Überstromerfassung. Dieser verfügt über einen verzögerten Überlaststrom-/zeitabhängigen thermischen Auslöser (Thermobimetall) für niedrige Überströme und einen unverzögerten elektromagnetischen Auslöser für höhere Überlast- und Kurzschlussströme. Die speziellen Kontaktmaterialien garantieren eine lange Lebensdauer und bieten eine hohe Sicherheit gegen Kontaktverschweißungen. Technische Daten bis 0 A 5 A Standards IEC/DI E 009- (VDE 0-0), IEC/DI E (VDE 0-) IEC/DI E 53; VDE 0-30 Approbationen IEC 009-, IEC 009--; DI E 009-, DI E Bemessungsspannungen U n AC V Bemessungsfrequenz f n Hz Bemessungsströme I n A, 8, 0, 3,, 0, 5, 3, 0 5 Bemessungsfehlerströme I Δn ma 0, 30, , 300, 000 Bemessungsschaltvermögen ka / 0 0 Energiebegrenzungsklasse 3 -- Stoßstromfestigkeit mit Stromform 8/0 µs nach DI VDE 03- Unverzögert ka > (Typ A) Superresistent ka > 3 -- Selektiv ka > 5 Mindestspannung zur Funktion der Prüfeinrichtung AC V 00 Isolationskoordination Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad Klemmen-Leiterquerschnitte ein- und mehrdrähtig mm 0, feindrähtig mit Aderendhülse mm 0, Klemmenanzugsdrehmoment m,5... 3,0 3,0... 3,5 etzanschluss oben oder unten Gebrauchslage beliebig Schutzart nach DI E 059 IP0, bei Verteilereinbau, mit angeschlossenen Leitern (VDE 070-) Berührungsschutz nach DI E 507 finger- und handrückensicher (VDE 00-5) Gerätelebensdauer Prüfzyklus Schaltspiele > 0000 nach IEC/E 009 Lagertemperatur C Umgebungstemperatur C , gekennzeichnet mit -5 Klimabeständigkeit nach IEC Zyklen (55 C; 95 % rel. Luftfeuchte) FCKW- und silikonfrei ja Siemens 0 5

18 Siemens AG 0 (Typ A) -5 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU 5ST3 oder oder oder 5SU AS FC AS FC AS FC AS FC FC AS oder oder oder I_358b RCBO RC ST AS FC AS FC AS FC AS FC FC AS RCBO: RC: UR: ST: AS: FC: FI/LS-Schalter (residual current operated circuit breaker) Fernantrieb (remote controlled mechanism) Unterspannungsauslöser (undervoltage release) Arbeitsstromauslöser (shunt trip) Hilfsstromschalter (auxiliary switch) Fehlersignalschalter (fault signal contact) UR oder oder oder AS FC AS FC AS FC AS FC FC AS Siemens 0

19 (Typ A) -5 Siemens AG 0 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Kennlinien Auslösecharakteristiken nach DI E 009- (VDE 0 Teil 0) Auslösecharakteristik B Auslösecharakteristik C Auslösezeit Minuten Sekunden, , 0, 0, 0, 0,0 0,0 0,0,5 I_353 Auslösezeit Minuten Sekunden, , 0, 0, 0, 0,0 0,0 0,0,5 I_35 0,0, Vielfaches des Bemessungsstromes 30 0,0, Vielfaches des Bemessungsstromes 30 Leitungsschutz hauptsächlich in Steckdosenkreisen, kein achweis betreff Personenschutz erforderlich. Genereller Leitungsschutz, besonders vorteilhaft bei höheren Anlaufströmen (Lampen, Motoren usw.). Auslöseverhalten bei Umgebungstemperatur 30 C Auslösecharakteristik Bestimmungen Thermischer Auslöser Elektromagnetischer Auslöser Prüfströme: Prüfströme: kleiner großer Auslösezeit halten spätestens Auslösezeit Prüfstrom Prüfstrom I n 3 A I n > 3 A auslösen I I t I I 5 t B IEC 009-/E 009-,3 I n > h > h 3 I n 0, s VDE 0 Teil 0,5 I n < h < h 5 I n < 0, s C,3 I n > h > h 5 I n 0, s,5 I n < h < h 0 I n < 0, s Bei einer von 30 C abweichenden Umgebungstemperatur verändern sich die Stromwerte der verzögerten Auslösung um ca. 5 % je 0 K Temperaturunterschied und zwar > bei niedrigeren und < bei höheren Temperaturen. Wird mehr als ein Stromkreis in einer Reihe von LS oder FI/LS-Schaltern belastet, wirkt sich das durch eine erhöhte Umgebungstemperatur auf die Kennlinie aus. In diesem Fall ist ein zusätzlicher Korrekturfaktor bezogen auf den Bemessungsstrom des FI/LS-Schalters zu berücksichtigen. Anzahl >7 Korrekturfaktor K,00 0,90 0,88 0,85 Schaltvermögen An den LS-Teil des FI/LS-Schalters werden besondere Anforderungen bezüglich des Schaltvermögens gestellt. Die Werte sind genormt und werden nach den Prüfbedingungen der DI E 009- (VDE 0 Teil 0) ermittelt. Die gebräuchlichsten Werte sind 000 und Siemens 0 7

20 Siemens AG 0 (Typ A) -5 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Durchlass-I t-werte Bemessungsschaltvermögen 5SU, 000 A Charakteristik B Charakteristik C [ka s] 0 0 5/3/0 A 3//0 A 0 A A I_55 [ka s] 0 0 0/5/3/0 A 3/ A 8/0 A A 3/ A A, A I_ A 0,5 A p [ka] 0-0,3 A p [ka] Bemessungsschaltvermögen 5SU, 0000 A Charakteristik B Charakteristik B [ka s] /3/0 A 3//0 A 0 A p [ka] A I_55 I t [ka s] /5 A 80 A I p [ka] I0_0a 8 Siemens 0

21 (Typ A) -5 Siemens AG 0 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Bemessungsschaltvermögen 5SU, 0000 A Charakteristik C Charakteristik C [ka s] /5/3/0 A 3/ A 8/0 A A 3/ A A, A A 0,5 A I_555 [ka s] /5 A I_55 0-0,3 A p [ka] p [ka] Charakteristik D I t [ka s] 0 3 I_ A I p [ka] Siemens 0 9

22 Siemens AG 0 (Typ A) -5 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Maßzeichnungen I_350a P+, bis 0 A P, bis 0 A max 7 I_39a 5 90 P, 5 A P, 5 A Griffverbinder I_a, Ø 5, 7,9 Schaltpläne Schaltzeichen 3 I_35a I_3a P+, bis 0 A P, bis 0 A Y Y 3 Y Y 3 5 7() P, 5 A I_37a P, 5 A / /3 /5 8/7() I_38a 0 Siemens 0

23 Siemens AG 0 FI/LS-Schalter, Typ A, 5SU Weitere Info Selektivität FI/LS-Schalter/Sicherungen Verteilungsnetze sind in der Regel als Strahlennetze aufgebaut. Bei jeder Verringerung des Leitungsquerschnittes ist ein Überstromschutzorgan vorzusehen. Daraus ergibt sich eine nach Bemessungsströmen gestaffelte Reihenschaltung, die nach Möglichkeit "selektiv" sein soll. Selektivität bedeutet, dass im Fehlerfall nur das Schutzorgan abschaltet, welches der Fehlerquelle im Verlauf des Strompfades am nächsten liegt. Damit können parallel liegende Strompfade den Energiefluss weiter aufrecht erhalten. Bei FI/LS-Schaltern mit vorgeschalteten Sicherungen ist die Selektivitätsgrenze im wesentlichen von der Strombegrenzung und der Auslösecharakteristik des FI/LS-Schalters sowie des Schmelz-I t-wertes der Sicherung abhängig. Daraus ergeben sich für FI/LS-Schalter mit unterschiedlichen Charakteristiken und Bemessungsschaltvermögen auch andere Selektivitätsgrenzen. Die nachfolgenden Tabellen geben darüber Auskunft, bis zu welchen Kurzschlussströmen Selektivität zwischen FI/LS-Schaltern und vorgeschalteten Sicherungen nach DI VDE 03 Teil besteht. Bei den Werten, die in ka angegeben sind, handelt es sich um Grenzwerte, die unter ungünstigen Prüfbedingungen ermittelt wurden. Für die Praxis ergeben sich je nach Art der vorgeschalteten Sicherungen teilweise weitaus bessere Werte. Grenzwerte der Selektivität FI/LS-Schalter/Sicherungen in ka achgeordnete FI/LS-Schalter Vorgeordnete Sicherungen I n [A] A 0 A 5 A 35 A 50 A 3 A 80 A 00 A 5 A B-Charakteristik 5SU.5 0, 0,7,,0, ,5 0,75,, 3,, ,5 0,7,3,0,7 3, ,5 0,7,3,0,7 3, ,7,3,0,7 3, ,3,0,7 3, ,0,7 3, ,8,7 3, -- C-Charakteristik 5SU.5 0,35 0,55 0,8,5,8, ,5 0,7,,3 3,3, ,5 0,7,,3 3,3, , 0,,,0 3,0 3, , 0,,,0 3,0 3, ,,,0 3,0 3, ,,0 3,0 3, ,0,8 3, ,8,8 3,5 -- r Bemessungsschaltvermögen nach E B-Charakteristik 5SU.5 0,5 0,7,, 5, ,55 0,8,5,8, 7, ,5 0,75,,3 3,9,0 -- 0,5 0,75,,3 3,9, ,75,,3 3,9, ,,0 3,,5 8, ,0 3,,5 8, ,8,8,0 7,0 C-Charakteristik 5SU.5 0, 0, 0,9,7 3,3, ,5 0,8,5,7 5,0 7, ,5 0,8,5,7 5,0 7, ,5 0,7,3,3,0 5,0 -- 0,5 0,7,3,3,0 5, ,,,0 3,, 8, ,,0 3,, 8, ,8,8 3, 7, ,8,8 3, 7,0 r Bemessungsschaltvermögen nach E Siemens 0

24 Siemens AG 0 Sammelschienen Übersicht -polige FI-Schutzschalter 5SM3 werden zusammen mit Leitungsschutzschaltern verschient, aber auch untereinander. FI-Schutzschalter mit dem -Leiteranschluss auf der linken Seite erleichtern die Montage, da übliche Sammelschienen wie für die Verschienung von Leitungsschutzschaltern, verwendet werden. Es stehen Sammelschienen in 0 mm und mm zur Verfügung. Das äußerst variable Sammelschienensystem 5ST3 mit festen Längen erlaubt durch Überlappung von Schienen die Montage in beliebiger Länge. Zeitaufwändige ebenarbeiten wie Schneiden, Ablängen, Entgraten und Säubern der Schnittflächen oder Aufsetzen von Endkappen entfallen. Freigelassene Stifte der Sammelschienen können mit einem Berührungsschutz abgedeckt werden und sind so berührungssicher. Die Verschienung von FI/LS-Schaltern untereinander wird mit -phasigen Sammelschienen durchgeführt, die damit als +-Sammelschienen Anwendung finden. Technische Daten 5ST3, 5ST Standards DI E 039- (VDE ): Material der Schienen SF-Cu F Material der Isolierprofile Kunststoff Cycoloy 300 temperaturbeständig über 90 C schwer entflammbar selbstverlöschend dioxin- und halogenfrei Bemessungsbetriebsspannung U e AC V 00 Bemessungsstrom I n Querschnitt 0 mm A 3 Querschnitt mm A 80 Bemessungsstoßspannungsfestigkeit U imp kv Prüfstoßspannung (,/50) kv, Bedingter Bemessungskurzschlußstrom I cc ka 5 Klimafestigkeit Konstantklima nach DI /83; 0/9; 55/0 Feuchte Wärme entspr. IEC Zyklen Isolationskoordination nach IEC (VDE 00-) Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad Maximaler Schienenstrom I S je Phase Einspeisung am Schienenanfang - Querschnitt 0 mm A 3 - Querschnitt mm A 80 Einspeisung in der Schienenmitte - Querschnitt 0 mm A 00 - Querschnitt mm A 30 Einspeisung am Schienenanfang oder Schienenende Einspeisung im Verlauf der Schiene oder Mitteleinspeisung 3 3 S I_3755 S S I_375a Die Summe der Abgangsströme je Zweig (,, 3... n) darf nicht größer sein als der max. Schienenstrom I S /Phase. Siemens 0

25 LL3 LL3 Sammelschienen Maßzeichnungen,5,5 L L L3 L L L3 L L L3 L L I_37 5, L L I_3 5, L L I_35 9 9,, 7,3 5ST3 5ST3 08 5ST3 38 LL LL LL3 LL3 Siemens AG 0 I0_887 5ST3 770-,5 LL LL I0_888 5ST L L L3 L L3 5ST3 770-,5 L L L3 L L3 I0_058 5ST ,5 L L L3 L L L3 L L L3 L L I_373 9 I_378 0,3,5 5ST3 5 5ST 5 Hinweis: Stiftabstände in TE Maße der Seitenansichten in mm, gerundet. Weitere Sammelschienen finden Sie auch im Technikhandbuch Leitungsschutzschalter. Siemens 0 3

26 Siemens AG 0 FI-Steckdosen, 5SM und 5SZ9 Übersicht = Typ A für Wechsel- und pulsierende Gleichfehlerströme. Maßzeichnungen Polzahl Bemessungsstrom I n A Bemessungsfehlerstrom I Δn ma (Typ A) FI-Sicherheits-Steckdosen zum Aufbau auf Gerätedose, bestückt mit FI- und Steckdosen SCHUKO 0, 30 Isolierstoffgehäuse, bestückt mit FI- und Steckdose SCHUKO 0 FI-Sicherheits-Steckdose 5SM 90 nach VDE 0 zum Aufbau auf Gerätedose, bestückt mit Fehlerstrom-Schutzschalter und 5-Steckdosen mit Kinderschutz. FI-Sicherheits-Steckdosen 5SZ9., Isolierstoffgehäuse 5SW 00 Isolierstoffgehäuse, bestückt mit Fehlerstrom-Schutzschalter und Einbau-5-Steckdose. I_08a 80 7, I_050e Siemens 0

27 Siemens AG 0 FI-Schutzschalttechnik Übersicht Schutz durch Bei Ausführung der Schutzmaßnahme "Automatische Abschaltung der Stromversorgung" mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ist die Grundvoraussetzung, dass ein entsprechend geerdeter Schutzleiter an die zu schützenden Anlagenteile und Betriebsmittel geführt ist. Ein Stromfluss über einen Menschen kann dann nur beim Auftreten von zwei Fehlern (zusätzlich zum Isolationsfehler auch Unterbrechung des PE-Leiters) oder beim unbeabsichtigten Berühren aktiver Teile auftreten. Zusätzlicher Schutz (Schutz bei direktem Berühren) mit I Δn 30 ma Unter direktem Berühren versteht man den direkten Kontakt eines Menschen mit einem betriebsmäßig unter Spannung stehenden aktiven Teil. Sofern ein Mensch aktive Teile berührt, bestimmen zwei in Reihe liegende Widerstände die Höhe des fließenden Stromes der Innenwiderstand des Menschen R m und der Standortübergangswiderstand R st Für die Unfallbetrachtung muss der ungünstigste Fall mit Standortwiderstand nahe ull angenommen werden. Der Körperwiderstand ist abhängig vom Stromweg und dem Übergangswiderstand der Haut. Messungen ergaben z. B. ca. 000 Ω für den Stromweg Hand/Hand oder Hand/Fuß. Unter diesen Annahmen ergibt sich bei einer Berührungsspannung von 30 V ein gefährlicher Körperstrom von 30 ma. Das Bild "Wirkungsbereiche von Wechselstrom 50/0 Hz auf Menschen" zeigt die Stromstärke/Einwirkungsdauer-Kurven in Bezug auf die physiologischen Reaktionen des menschlichen Körpers. Gefährlich sind Stromstärken und Einwirkungsdauern, die in den Bereich reichen. Hier kann es durch Herzkammerflimmern zum Tod des Betroffenen kommen. Eingetragen sind auch der Auslösebereiche von Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen mit Bemessungsdifferenzstrom von 0 ma und 30 ma. Dabei sind die max. zulässigen Auslösezeiten nach VDE 0-0 eingetragen. Wie aus den Auslösekurven zu entnehmen ist, begrenzen nicht die Höhe des Fehlerstromes, sondern erzielen die Schutzwirkung durch die rasche Abschaltung und damit geringe Einwirkungsdauer des Stromes. t 0000 ms Wirkungsbereiche von Wechselstrom 50/0 Hz auf Menschen 0 ma 30 ma 3 0 0, ma 0000 Bereich : üblicherweise nicht wahrnehmbar Bereich : Keine Muskelverkrampfungen Bereich 3 : Muskelverkrampfungen möglich Bereich : Herzkammerflimmern kann auftreten M I_3979 M : Körperstrom t : Einwirkungsdauer Beispiele für unbeabsichtigtes direktes Berühren mit einem Bemessungsdifferenzstrom I Δn 0 ma liegen mit der Auslösekennlinie im Bereich unterhalb der Loslassgrenze. Medizinisch schädliche Einwirkungen und Muskelverkrampfungen treten üblicherweise nicht auf (s. Bild). Sie sind damit besonders für sensitive Bereiche wie Badezimmer geeignet. Siemens 0 5

28 Siemens AG 0 FI-Schutzschalttechnik mit einem Bemessungsdifferenzstrom I Δn 30 ma erfüllen die Bedingungen zum zusätzlichen Schutz gegen elektrischen Schlag (siehe Bild): bei unbeabsichtigtem, direktem Berühren betriebsmäßig unter Spannung stehender Teile (z. B.: Versagen der Basisisolierung, nicht bestimmungsgemäßer Betrieb, Unwirksamkeit des Basisschutzes) bei Sorglosigkeit des Benutzers (z. B. Verwendung defekter Geräte, unsachgemäße Reparaturen an Anlagen und Betriebsmitteln), beim Berühren fehlerhaft unter Spannung stehender Teile (z. B. Versagen des Fehlerschutzes bei Unterbrechung des Schutzleiters) Der Einsatz von mit einem Bemessungsdifferenzstrom bis 30 ma hat sich dabei als zusätzlicher Schutz beim Versagen der Basisschutzvorkehrung (Schutz gegen direktes Berühren) und/oder Fehlerschutzvorkehrung (Schutz bei indirektem Berühren) ebenso wie bei Sorglosigkeit des Benutzers im Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln bewährt. Allerdings darf dies nicht das alleinige Mittel des Schutzes gegen elektrischen Schlag sein. Die Anwendung einer nach DI VDE geforderten weiteren Schutzmaßnahme wird damit nicht ersetzt. Die Forderung des "zusätzlichen Schutzes" mit Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen nach den Abschnitten.3.3 und 5. in DI VDE bedeutet nicht, dass die Anwendung dieses Schutzes dem Anwender freigestellt ist. Vielmehr kann dieser zusätzliche Schutz unter bestimmten äußeren Einflüssen und in bestimmten speziellen Bereichen gemeinsam mit weiteren Schutzmaßnahmen gefordert sein. In mehreren Teilen der ormen der Gruppen und 7 von DI VDE 000 wird dieser zusätzliche Schutz gefordert oder ausdrücklich empfohlen. Beispielhaft werden hier einige bedeutsame Anforderungen näher erläutert. In der allgemein gültigen Errichtungsnorm für den Schutz gegen elektrischen Schlag DI VDE 000-0:007-0 wird für den zusätzlichen Schutz der Einsatz von FI-Schutzeinrichtungen mit Bemessungsdifferenzstrom 30 ma gefordert für alle Steckdosen mit einem Bemessungsstrom 0 A, wenn diese für die Benutzung durch Laien und zur allgemeinen Verwendung bestimmt sind. Endstromkreise für im Außenbereich verwendete tragbare Betriebsmittel mit einem Bemessungsstrom 3 A. Anmerkung: In DI VDE 000-0:0-007 werden zu diesen Forderungen zwar zwei Ausnahmen genannt, diese sind aber für die Mehrzahl der Anwendungen üblicherweise nicht zutreffend. ur bei Steckdosen, die ausschließlich durch Elektrofachkräfte und elektrotechnisch unterwiesene Personen benutzt werden (z. B. in elektrischen Betriebsstätten) oder wenn sichergestellt ist, dass die Steckdose dauerhaft nur für ein "bestimmtes Betriebsmittel" genutzt wird, darf von der normativen Forderung des zusätzlichen Schutzes abgewichen werden. In der orm DI VDE :005-0 "Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art Unterrichtsräume mit Experimentiereinrichtungen" müssen zur Versorgung der Experimentiereinrichtungen und deren Stromkreise in T- oder TT-Systemen des Typs B mit einem Bemessungsdifferenzstrom 30 ma vorgesehen werden. Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) Unter indirektem Berühren versteht man den Kontakt eines Menschen mit einem betriebsmäßig nicht unter Spannung stehenden, elektrisch leitfähigen Teil. Gefordert ist in diesen Fällen die automatische Abschaltung der Stromversorgung, wenn durch einen Fehler aufgrund der Größe und Dauer der auftretenden Berührungsspannung ein Risiko entstehen kann. Hierzu sind auch mit Bemessungsdifferenzströmen über 30 ma geeignet. Um die Schutzwirkung zu erzielen, sind die Abschaltbedingungen einzuhalten. Hierzu darf die gefährliche Berührungsspannung unter Berücksichtigung des Erdungswiderstandes und Bemessungsdifferenzstromes nicht unzulässig lange anstehen. Brandschutz DI VDE fordert für "feuergefährdete Betriebstätten" Maßnahmen zur Verhütung von Bränden, die durch Isolationsfehler entstehen können. Danach müssen Kabel- und Leitungsanlagen in T- und TT-Systemen mit mit Bemessungsdifferenzstrom I Δn = 300 ma geschützt werden. Ausgenommen sind davon mineralisierte Leitungen und Stromschienensysteme. Bei Anwendungen, in denen widerstandsbehaftete Fehler einen Brand entzünden können (z. B. bei Deckenheizungen mit Flächenheizelementen), muss der Bemessungsdifferenzstrom I Δn = 30 ma betragen. Der Schutz vor Bränden durch sollte aber nicht nur auf die feuergefährdeten Betriebstätten beschränkt bleiben, sondern grundsätzlich genutzt werden. Siemens 0

29 Siemens AG 0 FI-Schutzschalttechnik Einsatz sind in allen drei etzformen einsetzbar (DI VDE 000-0). Im IT-System ist die Abschaltung beim ersten Fehler nicht gefordert, da hierbei noch keine gefährliche Berührungsspannung anstehen kann. Eine Isolationsüberwachungseinrichtung muss vorgesehen werden, damit der erste Fehler durch ein akustisches oder optisches Signal angezeigt wird und der Fehler so rasch wie möglich beseitigt wird. Erst beim. Fehler ist die Abschaltung gefordert. Je nach Erdungsverhältnis sind die Abschaltbedingungen des T- oder TT-Systems einzuhalten. Als geeignetes Schutzschaltgerät kann hierzu auch die FI-Schutzeinrichtung eingesetzt werden, wobei für jedes Verbrauchsmittel eine eigene FI-Schutzeinrichtung vorzusehen ist. T-System PE TT-System T-C Erdungswiderstände Beim Einsatz von im TT-System sind abhängig vom Bemessungsfehlerstrom und der max. zulässigen Berührungsspannung die maximalen Erdungswiderstände der nachstehenden Tabelle einzuhalten. Bemessungsfehlerstrom FI FI IT-System (bedingt) FI PE PE PE T-S L L L3 PE I_053f Max. zulässiger Erdungswiderstand bei einer max. zulässigen Berührungsspannung von I Δn 50 V 5 V 0 ma 5000 Ω 500 Ω 30 ma 0 Ω 830 Ω 00 ma 500 Ω 50 Ω 300 ma Ω 83 Ω 500 ma 00 Ω 50 Ω A 50 Ω 5 Ω FI FI PE FI L L L3 I_05f L L L3 L L L3 I_055e PE Aufbau und Wirkungsweise von FI-Schutzeinrichtungen Den Aufbau einer FI-Schutzeinrichtung bestimmen im wesentlichen 3 Funktionsgruppen: ) Summenstromwandler zur Fehlerstromerfassung ) Auslöser zur Umsetzung der elektrischen Messgröße in eine mechanische Entklinkung 3) Schaltschloss mit den Kontakten. Der Summenstromwandler umfasst alle zur Stromführung benötigten Leiter, also ggf. auch den eutralleiter. In einer fehlerfreien Anlage heben sich für den Summenstromwandler die magnetisierenden Wirkungen der stromdurchflossenen Leiter auf, da entsprechend dem Kirchhoff schen Gesetz die Summe aller Ströme ull ergibt. Es bleibt kein Restmagnetfeld übrig, das in der Sekundärwicklung eine Spannung induzieren könnte. Wenn dagegen aufgrund eines Isolationsfehlers ein Fehlerstrom fließt, wird das Gleichgewicht gestört, und es verbleibt ein Restmagnetfeld im Wandlerkern. Dadurch wird in der Sekundärwicklung eine Spannung erzeugt, die über einen Auslöser und das Schaltschloss den mit dem Isolationsfehler behafteten Stromkreis abschaltet. Dieses Auslöseprinzip arbeitet unabhängig von der etzspannung oder einer Hilfsenergie. Das ist auch Voraussetzung für den hohen Schutzpegel, den FI-Schutzeinrichtungen nach IEC/E 008 (VDE 0) bieten. ur dadurch ist sichergestellt, dass auch bei etzstörung, z. B. bei Ausfall eines Außenleiters oder bei einer Unterbrechung im eutralleiter, die volle Schutzwirkung der FI-Schutzeinrichtung erhalten bleibt. Prüftaste Die Einsatzbereitschaft der FI-Schutzeinrichtung lässt sich durch eine Prüftaste, mit der jede FI-Schutzeinrichtung ausgerüstet ist, kontrollieren. Beim Drücken der Prüftaste wird ein künstlicher Fehlerstrom erzeugt die FI-Schutzeinrichtung muss auslösen. Es empfiehlt sich, die Funktionsfähigkeit bei Inbetriebnahme der Anlage und in regelmäßigen Abständen etwa halbjährlich zu überprüfen. Ferner sind die in den Bestimmungen oder Vorschriften (z. B. Unfallverhütungsvorschriften) enthaltenen Prüffristen zu beachten. Die Mindestbetriebsspannung zur Funktion der Prüfeinrichtung beträgt AC 00 V (Baureihen 5SM3) ). ) Detaillierte Informationen siehe Technische Daten. 3-poliger Anschluss -polige FI-Schutzeinrichtungen können auch in 3-poligen etzen betrieben werden. Dabei muss der Anschluss an den Klemmen, 3, 5 und,, erfolgen. Die Funktion der Prüfeinrichtung ist nur gewährleistet, wenn eine Brücke zwischen den Klemmen 3 und angebracht wird. L L L3 3 5 I_07557a 3 x AC 30 V + 3 x AC 00 V + L L L x AC 30 V 3 x AC 00 V Siemens 0 7

30 Siemens AG 0 FI-Schutzschalttechnik SIGRES FI-Schutzschalter für erschwerte Umgebungsbedingungen Für den Einsatz von FI-Schutzschaltern in Umgebungen mit erhöhter Schadgasbelastung, wie z. B. Hallenbäder: Chlorgasatmosphäre, Landwirtschaft: Ammoniak, Baustromverteiler, chem. Industrie: Stickoxide [O x ], Schwefeldioxid [SO ], wurden unsere SIGRES FI-Schutzschalter entwickelt. Durch den patentierten aktiven Kondensationsschutz wird eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer erzielt. Beim Einsatz der SIGRES FI-Schutzschalter sind folgende Punkte zu beachten: Die Einspeisung muss grundsätzlich von unten an den Klemmen / bzw. /// erfolgen. Vor Isolationsprüfungen der Installationsanlage mit Spannungen über 500 V muss der SIGRES FI-Schutzschalter ausgeschaltet oder auf der Eingangsseite (unten) müssen die Leitungen abgeklemmt werden. Kurzzeitverzögerte Abschaltung, superresistent æ Bei elektrischen Verbrauchern, die beim Einschalten kurzzeitig hohe Ableitströme verursachen (z. B. über Entstörungskondensatoren zwischen Außenleiter und PE abfließende, transiente Fehlerströme), kann es zum unerwünschten Auslösen unverzögerter FI-Schutzeinrichtungen kommen, wenn der Ableitstrom den Bemessungsfehlerstrom I Δn der FI-Schutzeinrichtung überschreitet. Für solche Anwendungen, bei denen die Beseitigung solcher Störquellen nicht oder nur teilweise möglich ist, können kurzzeitverzögerte, superresistente FI-Schutzeinrichtungen eingesetzt werden. Diese Geräte haben eine minimale Auslösezeitverzögerung von 0 ms, d. h., sie dürfen bei einem Fehlerstromimpuls von 0 ms Dauer nicht auslösen. Dabei werden die maximal zulässigen Abschaltzeiten nach IEC/E 008- (VDE 0-0) eingehalten. Die Geräte weisen eine erhöhte Stoßstromfestigkeit von 3 ka auf. Kurzzeitverzögerte, superresistente FI-Schutzeinrichtungen sind mit dem Kennzeichen æ versehen. Selektive Abschaltung î FI-Schutzeinrichtungen haben normalerweise eine unverzögerte Auslösung. Dies bedeutet, dass eine Reihenschaltung von derartigen FI-Schutzeinrichtungen mit dem Ziel einer selektiven Abschaltung im Fehlerfall nicht funktioniert. Um bei einer Reihenschaltung von FI-Schutzeinrichtungen Selektivität zu erreichen, müssen die in Reihe geschalteten Geräte sowohl in der Auslösezeit als auch im Bemessungsfehlerstrom eine Staffelung aufweisen. Selektive FI-Schutzeinrichtungen haben eine zeitliche Auslöseverzögerung. Außerdem müssen selektive FI-Schutzeinrichtungen nach IEC/E 008- (VDE 0-0) eine erhöhte Stoßstromfestigkeit von mindestens 3 ka aufweisen. Siemens-Geräte haben eine Stoßstromfestigkeit von 5 ka. Selektive FI-Schutzeinrichtungen sind mit dem Kennzeichen î versehen. Die folgende Tabelle zeigt die mögliche Staffelung von für selektives Abschalten in Reihenschaltung mit Geräten ohne Zeitverzögerung und superresistente mit Kurzzeitverzögerung æ. Hauptverteiler S Fl selektive Ausführung Unterverteiler ) Für FI-Schutzschalter des Typs AC gilt: <0 ms. unverzögert oder superresistent K Vorgeschalteter achgeschalteter FI-Schutzschalter FI-Schutzschalter oder für selektives unverzögerte Abschalten S Ausführung Ausführung K I n Abschaltzeit bei 5 x I n I n Abschaltzeit Abschaltzeit bei 5 x I n bei 5 x I n 00 ma ms 0 ma oder 30 ma 0 ms 0 0 ms 300 ma 0 ma, 30 ma od.00 ma 500 ma 0 ma, 30 ma,00 ma 000 ma 300 ma Ausführungen für Hz FI-Schutzeinrichtungen sind auf Grund ihres Funktionsprinzips in ihrer Standardausführung auf den maximalen Wirkungsgrad im 50/0 Hz-etz ausgelegt. Auch die Gerätebestimmungen und Auslösebedingungen beziehen sich auf diese Frequenz. Mit steigender Frequenz nimmt die Empfindlichkeit ab. Um für Anwendungsfälle in etzen bis 00 Hz (z. B. Industrie) einen wirksamen Fehlerstromschutz realisieren zu können sind entsprechend geeignete Geräte zu verwenden. Derartige FI-Schutzeinrichtungen erfüllen bis zur angegebenen Frequenz die Auslösebedingungen und bieten entsprechenden Schutz. FI-Schutzschalter mit -Anschluss linksseitig Da die FI-Schutzschalter normalerweise links von den LS-Schaltern angeordnet werden, sie den -Leiteranschluss aber rechts haben, wird der durchgängige Sammelschienenanschluss gestört. FI-Schutzschalter in Verbindung mit LS-Schaltern erfordern deshalb eine spezielle Sammelschiene. Um jederzeit auf Standardsammelschienen zurückgreifen zu können, werden vierpolige FI-Schutzschalter auch mit -Anschluss links angeboten. Die Installationsgewohnheit mit FI-Schutzschalter links vom LS-Schalter unter Verwendung von standardmäßigen Sammelschienenverbindungen kann damit beibehalten werden. Fl Fl Fl I_550a 8 Siemens 0