Beschreibung der Fehlerstromschutzeinrichtung

Aus Planungskompendium Energieverteilung

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Messung

Prinzip

Die grundlegende Funktionsweise wird in Abbildung F67 unten dargestellt.

Abb. F67Funktionsweise von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen

Es werden alle aktiven Leiter eines elektrischen Stromkreises durch einen magnetischen Ringkern hindurchgeführt, und der im Kern entstehende magnetische Fluss richtet sich kontinuierlich nach der arithmetischen Summe der Ströme. Die in eine Richtung fließenden Ströme werden als positiv betrachtet (I1), die in die entgegengesetzte Richtung fließenden Ströme werden als negativ betrachtet (I2).

In einem störungsfreien Stromkreis gilt: I1 + I2 = 0. Somit entsteht kein magnetischer Fluss im Ringkern und kein elektromagnetischer Fluss in der Wicklung.

Ein Erdschlussstrom Id fließt durch den Ringkern zum Fehlerort, fließt aber dann über die Erde (im TT-System) oder über Schutzleiter (im TN-System) zur Stromquelle zurück.

Das Stromgleichgewicht in den Leitern, die durch den magnetischen Ringkern hindurchgeführt wurden, ist daher nicht mehr vorhanden, und die Differenz lässt einen magnetischen Fluss im Kern entstehen.

Aufgrund dieses Differenzstromes wird das Prinzip als Differenzstromprinzip bezeichnet.

Der entstehende wechselstromförmige Fluss im Kern induziert einen elektromagnetischen Fluss in der Wicklung, so dass ein Strom I3 in die Wicklung des Auslösegerätes fließt. Überschreitet dieser Strom den Auslöseansprechwert des Auslösegerätes, löst der angeschlossene Leistungsschalter aus (entweder direkt oder über ein elektronisches Relais).

In Deutschland werden die RCDs folgendermaßen bezeichnet

  • mit Hilfsspannungsquelle als „Differenzstrom-Schutzeinrichtung“
  • ohne Hilfsspannungsquelle als „Fehlerstrom-Schutzeinrichtung“.