Was sind Fehlerstrom-Schutzschalter (FI/RCBO) und wie werden sie installiert?

www.baukosten.com > >100 Baugewerke im Detail > Installationsarbeiten > Elektroinstallation > Stromverteilung

Fehlerstrom-Schutzschalter, auch bekannt als FI-Schalter (Fehlerstrom-Schutzschalter) oder RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent protection), sind Sicherheitseinrichtungen in elektrischen Installationen, die Personen und Gebäude vor elektrischen Schlägen und Bränden schützen. Hier ist eine detaillierte Erklärung ihrer Funktion und Installation:

1. Was ist ein Fehlerstrom-Schutzschalter (FI/RCBO)?

  • Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schalter): Ein FI-Schalter erkennt Fehlerströme, die entstehen, wenn Strom von einem aktiven Leiter (z.B. Phase) über einen unerwünschten Weg (z.B. über den menschlichen Körper oder eine fehlerhafte Isolierung) zur Erde abfließt. Sobald der FI-Schalter einen solchen Fehlerstrom feststellt, unterbricht er den Stromkreis, um Personen vor Stromschlägen zu schützen. Der typische Fehlerstrom, bei dem ein FI-Schalter auslöst, liegt bei 30 mA (Milliamperes).
  • RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent protection): Ein RCBO kombiniert die Funktionen eines FI-Schalters mit einem Überstromschutz (Leitungsschutzschalter). Das bedeutet, dass er nicht nur Fehlerströme erkennt und den Stromkreis unterbricht, sondern auch bei Überlast oder Kurzschluss auslöst.

2. Funktionsweise

  • Erkennung des Fehlerstroms: Der FI-Schalter misst den Strom, der durch die Phase (L) und den Neutralleiter (N) fließt. Im Normalbetrieb sind die Ströme in beiden Leitern gleich, sodass der FI-Schalter nicht auslöst. Bei einem Fehler (z.B. wenn eine Person mit einer spannungsführenden Leitung in Berührung kommt), fließt ein Teil des Stroms über einen anderen Weg zur Erde, wodurch ein Unterschied zwischen den Strömen in Phase und Neutralleiter entsteht. Diesen Differenzstrom erkennt der FI-Schalter und löst aus.
  • Unterbrechung des Stromkreises: Bei Überschreiten eines festgelegten Differenzstroms (z.B. 30 mA) trennt der FI-Schalter den betroffenen Stromkreis vom Netz, indem er sowohl die Phase als auch den Neutralleiter unterbricht.

3. Arten von FI-Schaltern

  • Typ AC: Reagiert auf sinusförmige Wechselströme. Wird hauptsächlich in älteren Installationen verwendet.
  • Typ A: Reagiert auf sinusförmige Wechselströme und pulsierende Gleichströme. Standard in modernen Installationen, insbesondere für Haushaltsgeräte und Beleuchtung.
  • Typ B: Reagiert auf Wechselströme, pulsierende Gleichströme und glatte Gleichströme. Wird verwendet in Installationen mit speziellen Verbrauchern wie Solaranlagen oder Elektromobil-Ladestationen.
  • Typ F: Reagiert auf Wechselströme und glatte Gleichströme, speziell für Anwendungen mit Frequenzumrichtern oder ähnlichen Geräten.

4. Installation eines FI-Schalters / RCBO

Schritt 1: Planung

  • Auswahl des richtigen FI-Schalters: Je nach Anwendung wird der passende FI-Schalter oder RCBO gewählt. In Haushalten wird typischerweise ein Typ-A FI-Schalter mit einem Bemessungsdifferenzstrom von 30 mA verwendet.
  • Zuweisung von Stromkreisen: Bestimmen, welche Stromkreise durch welchen FI-Schalter geschützt werden sollen. In der Regel werden mehrere Stromkreise durch einen gemeinsamen FI-Schalter geschützt, während RCBOs für einzelne Stromkreise verwendet werden können.

Schritt 2: Vorbereitung

  • Sicherstellen der Spannungsfreiheit: Vor Beginn der Arbeiten muss der betroffene Bereich stromlos geschaltet und gegen Wiedereinschalten gesichert werden.
  • Werkzeuge und Materialien: Bereitstellen der erforderlichen Werkzeuge (Schraubendreher, Abisolierzange, Phasenprüfer) und Materialien (FI-Schalter, Kabel, Anschlussklemmen).

Schritt 3: Einbau des FI-Schalters

  • Montage im Verteilerkasten: Der FI-Schalter wird im Sicherungskasten (Verteilerkasten) auf einer Hutschiene montiert. RCBOs nehmen die gleiche Position ein wie ein gewöhnlicher Sicherungsautomat.
  • Anschließen der Leitungen:
    • Phase (L) und Neutralleiter (N): Die Eingangsseite des FI-Schalters wird mit der Zuleitung vom Hauptschalter (Phase und Neutralleiter) verbunden.
    • Ausgang zu den Verbrauchern: Die Ausgangsseite des FI-Schalters wird mit den Leitungen verbunden, die zu den einzelnen Verbrauchern führen.
    • Schutzleiter (PE): Der Schutzleiter wird nicht durch den FI-Schalter geführt, sondern direkt auf die Erdungsschiene im Verteilerkasten geklemmt.

Schritt 4: Funktionsprüfung

  • Testen des FI-Schalters: Nach der Installation wird die Funktion des FI-Schalters getestet. Dies erfolgt durch Betätigen der Test-Taste am FI-Schalter. Bei korrekter Funktion muss der FI-Schalter sofort auslösen und den Stromkreis unterbrechen.
  • Isolationsprüfung: Überprüfen der Isolationswiderstände aller angeschlossenen Leitungen, um sicherzustellen, dass keine unerwünschten Verbindungen oder Erdschlüsse vorliegen.

Schritt 5: Inbetriebnahme

  • Strom wieder einschalten: Nachdem alle Tests erfolgreich durchgeführt wurden, kann der Stromkreis wieder eingeschaltet werden.
  • Abschließende Kontrolle: Eine letzte Sichtprüfung und Funktionskontrolle gewährleistet, dass der FI-Schalter korrekt installiert wurde und die angeschlossenen Verbraucher ordnungsgemäß funktionieren.

5. Wartung und regelmäßige Prüfung

  • Regelmäßige Tests: FI-Schalter sollten regelmäßig (mindestens einmal im Jahr) durch Betätigung der Test-Taste geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.
  • Prüfungen nach DGUV Vorschrift 3: In gewerblichen Anlagen und unter bestimmten Bedingungen auch in Wohngebäuden müssen Fehlerstrom-Schutzschalter regelmäßig von einer Elektrofachkraft geprüft werden.

Fehlerstrom-Schutzschalter und RCBOs sind unverzichtbare Sicherheitskomponenten in jeder Elektroinstallation, die sowohl vor elektrischen Schlägen als auch vor Brandgefahren durch elektrische Fehler schützen. Ihre korrekte Auswahl, Installation und Wartung sind entscheidend für die Sicherheit der gesamten Anlage.