Auswahl von RCDs bei Vorhandensein von DC-Erdableitströmen
RCDs, die mit einem RCD vom Typ B in Reihe oder parallel geschaltet sind, können den gesamten oder einen Teil des ungefährlichen DC-Leckstroms „sehen“, der durch diesen RCD vom Typ B fließt, bevor sie auslösen. Es ist daher unbedingt zu prüfen, dass sie nicht durch diesen DC-Leckstrom geblendet werden und im Falle eines AC-Fehlers auf dem Teil des Netzes, für den sie spezifiziert wurden, immer Schutz bieten können.
Bestimmte Lasten (oder Quellen) können im Normalbetrieb möglicherweise DC-Erdschlussströme erzeugen: Typische Beispiele sind Ladestationen für Elektrofahrzeuge[1], Antriebe mit Frequenzumrichter (FU) und PV-Wechselrichter, die für den Eigenverbrauch verwendet werden.
RCDs, die diesen Lasten (Quellen) zugeordnet sind, sollten im Allgemeinen vom Typ B sein. Für EV-Ladestationen[1],ist es auch möglich, RCDs vom Typ A/F mit 6 mA RDC-DD zu verwenden. Die folgenden Absätze konzentrieren sich nur auf RCDs vom Typ B.
Der von den Lasten erzeugte DC-Leckstrom fließt ohne RCD-Auslösung durch den RCD-Typ B, wenn dieser DC-Stromwert unter 2*IΔn bleibt (maximale DC-Auslöseschwelle gemäß RCD-Produktnorm IEC 62423).
Folglich „sehen“ RCDs, die mit diesem RCD des Typs B in Reihe oder parallel geschaltet sind, den gesamten oder einen Teil dieses ungefährlichen DC-Leckstroms.Es ist daher wichtig zu überprüfen, dass diese RCDs bei vorhandenen DC-Fehlerströmen auch noch auslösen. Das potenzielle Risiko wird als "RCD-Blendung" bezeichnet: Der Gleichstrom kann die RCD-Auslösespule vormagnetisieren und sie unempfindlich gegen Wechselstromfehler in dem von ihnen geschützten Stromkreis machen, sodass sie ihre Schutzfunktion nicht gewährleisten können.
Ein einfaches Beispiel ist in Abb. F67,dargestellt , wo ein 30 mA Typ B RCD in Reihe mit einem vorgeschalteten RCD installiert ist. Der 30mA RCD Typ B lässt knapp 60mA Gleichfehlerstrom ohne Auslösung durch. Dieser Strom von 60 mA wird vom vorgeschalteten RCD gesehen. Das Problem: Andere Standard-RCDs als Typ B funktionieren bei diesem 60-mA-Strom im Allgemeinen nicht richtig.
Für dieses Szenario stehen verschiedene Lösungen zur Verfügung, die in den folgenden Abschnitten beschrieben werden:
- Wählen Sie alle RCDs, die von diesem Gleichstrom betroffen sind, als Typ B aus
- Schließen Sie den durch den Typ B RCD geschützten Stromkreis so hoch wie möglich in der elektrischen Architektur an, um ihn parallel zu anderen RCDs statt in Reihe zu platzieren, um das Blendungsrisiko erheblich zu verringern.
- Prüfen Sie, ob stattdessen andere Arten von vorgeschalteten RCDs (A, F) verwendet werden könnten,
- Wählen Sie RCDs aus, die dafür ausgelegt sind, höhere DC-Ströme zu tolerieren, ohne an Schutzleistung zu verlieren, wie von bestimmten Herstellern vorgeschlagen
Auch das[[#Einfluss des Erdungssystems in Bezug auf die RCD-Blendung |Erdungsschema der Installation kann einen Einfluss haben]].
Die einfach zu wählende Lösung: Verwenden Sie nur RCDs vom Typ B
Die einfachste Lösung besteht darin, nur RCDs vom Typ B zu verwenden, wie in Abb. F68 unten gezeigt, da sie so ausgelegt sind, dass sie bei DC-Strömen korrekt funktionieren.
Die ausschließliche Verwendung von RCDs des Typs B in der gesamten Installation kann jedoch kostspielig sein.
Und wenn Sie einer bestehenden Installation zusätzliche Stromkreise hinzufügen, die RCDs vom Typ B (z. B. Ladegeräte für Elektrofahrzeuge) erfordern, kann es schwierig sein, den vorhandenen vorgeschalteten RCD zu ändern.
Schließen Sie den Stromkreis, der durch den RCD Typ B geschützt ist, so hoch wie möglich in der elektrischen Architektur an
Eine andere mögliche Lösung besteht gegebenenfalls darin, den durch den Typ B RCD geschützten Stromkreis weiter oben in der elektrischen Architektur anzuschließen, z. B. parallel zu den (vorhandenen) RCDs, anstatt in Reihe (nach unten).
Der DC-Leckstrom, den der RCD vom Typ B im Normalbetrieb durchlässt, bleibt gleich (bis zu 2 x IΔn), aber nur ein Bruchteil dieses Stroms wird „gesehen“ und könnte die RCDs beeinflussen, wenn sie parallel zu diesem Typ B installiert werden RCD.
Im TN-Erdungssystem sehen die parallel geschalteten RCDs den Ableitstrom nicht (siehe unten), daher ist jede Art von RCD geeignet.
Im TT-Erdungssystem ist die Blendungsgefahr im Vergleich zu einem Szenario, in dem RCDs in Reihe installiert sind, erheblich reduziert. Es muss dennoch unbedingt überprüft werden, dass die parallel geschalteten RCDs nicht durch diesen potenziellen Gleichstrom geblendet werden.
Prüfen Sie, ob andere Arten von RCDs als Typ B DC-Leckströme aufnehmen können, ohne geblendet zu werden
Der maximale DC-Stromwert, der von RCDs (außer Typ B) ohne Blendwirkung akzeptiert wird, wird durch die IEC-Normen für RCD-Produkte definiert. Dieser maximale DC-Stromwert hängt vom RCD-Typ ab, wie inAbb. F70 gezeigt.
| Art des RCD | angewandte Norm | max. Gleichstrom |
|---|---|---|
| Typ AC | IEC 61008 / 61009 | 0 |
| Typ A | IEC 61008 / 61009 | 6mA |
| Typ F | IEC 62423 | 10mA |
Insbesondere ist es beispielsweise nur möglich, einen RCD vom Typ B vor einem anderen 30-mA-RCD vom Typ B zu installieren: Der Strom, der vom nachgeschalteten RCD vom Typ B durchgelassen werden kann, beträgt 60 mA, was höher ist als die maximal zulässigen 10 mA für einen Nicht -Typ B RCD.
Bestimmte Hersteller wie Schneider Electric bieten jedoch RCDs vom Typ A und Typ F an, die einen höheren DC-Fehlerstrom tolerieren können, wodurch das Risiko der Blendung eliminiert wird, wie unten beschrieben.
Wählen Sie RCDs ohne Typ B mit besserer „nicht blendender“ Leistung von Herstellern wie Schneider Electric
Einige Hersteller bieten RCDs ohne Typ B an, die einen höheren DC-Fehlerstrom tolerieren, ohne geblendet zu werden. Dadurch ist es möglich, Nicht-Typ-B RCDs zu verwenden und somit die Installation zu optimieren
Um ein konkretes Beispiel zu geben, zeigt Abb. F71 die „Koordinierungstabelle“ für RCDs von Schneider Electric, die mit einem RCD vom Typ B von Schneider Electric in Reihe geschaltet sind.
Mit einem vorgeschalteten 30-mA-RCD vom Typ B von Schneider Electric können auf Grundlage dieser Tabelle die folgenden RCDs von Schneider Electric, die nicht vom Typ B sind, verwendet werden:
- 300mA RCD: jeder Typ (AC, A, A-SI, F) mit Ausnahme eines Produkts [2]
- 100mA RCD: Typen A, A-SI, F (AC = nicht möglich)
Dies sind kostengünstigere Lösungen im Vergleich zur ausschließlichen Verwendung von RCDs des Typs B und haben keinen Einfluss auf die Leistung des RCD-Schutzes.
Vollständige und aktuelle RCD-Koordinierungstabellen bei Vorhandensein von RCDs des Typs B finden Sie im Leitfaden zum Erdschlussschutz. Dieser Leitfaden bettet auch digitale Selektoren ein, um die Koordination zu überprüfen, selbst für komplexere Szenarien (mehrere RCDs vom Typ B in Reihe und/oder parallel zu anderen RCDs, Sonderfall des Ladens von Elektrofahrzeugen …).
Einfluss des Erdungssystems in Bezug auf die RCD-Blendung
Die Koordination zwischen RCDs vom Typ B und anderen RCDs ist im TN-Erdungssystem einfacher zu gewährleisten:
- Der Personenschutz wird in der Regel durch einen Leistungsschalter erreicht. Der Leistungsschalter wird durch diese Gleichströme nicht gestört
- Keine Blendung von parallel installierten RCDs: Der durch RCDs vom Typ B fließende Restgleichstrom fließt durch den PE-Leiter zurück und wird von diesen parallel installierten RCDs nicht gesehen
- Betroffen sind in Reihe eingebaute RCDs. In den vorherigen Abschnitten finden Sie empfohlene Methoden zur Gewährleistung der Schutzkoordinierung. Beachten Sie, dass die Auswirkungen die gleichen sind wie beim TT-Erdungssystem.
Umgekehrt ist das TT-Erdungssystem ungünstiger, weil:
- Es gibt RCDs auf jeder Ebene der elektrischen Installation
- In Reihe geschaltete RCDs sind genauso betroffen wie beim TN-Erdungssystem
- Parallel installierte RCDs können ebenfalls geblendet werden (jedoch weniger als in Reihe), was ebenfalls eine korrekte Schutzkoordination erfordert
Synthese
Kurz gesagt, wenn Sie die Wahl haben:
- Entscheiden Sie sich für das TN-System
- Schließen Sie den durch RCDs des Typs B geschützten Stromkreis so hoch wie möglich in der elektrischen Architektur an (z. B. parallel zu anderen RCDs innerhalb der Installation).
Nutzen Sie schließlich für eine optimierte Lösung verbesserte RCDs ohne Typ B, die auch bei höheren DC-Leckströmen (im Vergleich zu den von IEC-Normen geforderten Werten) korrekt funktionieren, wie sie von Herstellern wie Schneider Electric angeboten werden.
Anmerkung
- ^ 1 2 siehe Laden von Elektrofahrzeugen - Grundlagen
- ^ 1 2 the figures and examples are provided for illustration purposes. Always refer to the latest version of the Earth Fault Protection guide for valid and up-to-date coordination tables
