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Allstromsensitive Fehlerstromauslöser

Wann ist ein allstromsensitiver FI notwendig?
Wann ist ein allstromsensitiver FI notwendig? (Bildquelle: Vladimir Vydrin/iStock/Thinkstock)

10.06.2014
Frage aus der Praxis

An unseren Montagenarbeitsplätzen werden immer mehr frequenzgeregelte Pumpen zusammengebaut. Diese Pumpen werden zum Probelauf am Montageplatz mit Netzspannung 230V betrieben.

Meine Frage:
Ist es zwingend notwendig, hier auf allstromsensitive Fehlerstromschutzeinrichtungen umzurüsten? Und wie sieht es im Haushalt aus? (z.B. PCs, die durch das Schaltnetzteil im Fehlerfall einen Gleichstrom erzeugen können)
Muss auch hier umgerüstet werden?
Das Ganze ist natürlich eine Preisfrage, da diese Fehlerstromschutzschalter erst ab 300.- € aufwärts zu erwerben sind.

Antwort des Experten

Autor: Udo Mathiae

Die meisten an Wechselstrom betriebenen elektronischen Betriebsmittel (z.B. PC-Netzteile) erzeugen im Fehlerfall pulsierende Gleichfehlerströme, die von den handelsüblichen Fehlerstrom-Sicherheitseinrichtungen (RCD) vom Typ A erkannt werden.

Die weit verbreiteten, einphasig betriebenen Frequenzumrichter mit Zweipuls-Gleichrichterbrückenschaltung, finden ihre Anwendung überwiegend im industriellen Bereich, aber auch im Haushaltsbereich, z.B. in einigen neueren Waschmaschinen.

  • Bei einem Fehler im Zwischenkreis (hinter dem Gleichrichter) gegen Erde, entsteht ein pulsierender Gleichstrom,
  • bei einem Fehler am Ausgang des Umrichters oder des Motors gegen Erde hingegen, entsteht ein Wechselstrom aus einem Frequenzgemisch mit einem sehr hohen 50-Hz-Anteil (Netzfrequenz), wobei weitere Frequenzanteile in Abhängigkeit der Maschinenfrequenz und der Schaltfrequenz auftreten.

In beiden Fällen werden Fehlerströme erzeugt, die von einem RCD des Typs A erfasst werden.

Bei älteren Geräten kann dies jedoch nicht mit letzter Sicherheit gewährleistet werden. Aufgrund möglicherweise auftretender Fehlerströme mit Mischfrequenzen empfiehlt sich in diesem Anwendungsfall der Einsatz von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs F, die Fehlerströme vom Typ A und zusätzlich Fehlerströme mit einem hohen Frequenzgemisch erfassen.

Alle elektronischen Betriebsmittel wie z.B. Frequenzumrichter, die Fehlerströme erzeugen, die nicht von einem RCD vom Typ A erkannt werden können, müssen entsprechend gekennzeichnet sein. Die meisten Hersteller von Pumpen weisen in den Bedienungsanleitungen darauf hin, welche RCD zu verwenden sind.

Weit verbreitet sind auch mehrphasig betriebene Frequenzumrichter mit Zweipuls- oder Sechspuls-Gleichrichterbrückenschaltung. Ein Fehler im Zwischenkreis gegen Erde führt entweder zu einem pulsierenden Gleichfehlerstrom mit nur kurzer Nullpunktberührung bzw. einem Fehlerstrom mit einem sehr hohen Gleichstromanteil beim Anschluss an drei Außenleitern. In diesem Fall müssen immer allstromsensitive Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) vom Typ B oder B+ eingesetzt werden.

Fazit

Bei Schutzkontaktsteckdosen in bestehenden Anlagen kann grundsätzlich davon ausgegangen werden, dass Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) vom Typ A ausreichend sind. Bei Neuinstallationen und dem Einsatz von einphasig betriebenen Frequenzumrichtern, sollten aufgrund möglicher Fehlerströme mit Mischfrequenzen, bevorzugt RCDs vom Typ F eingesetzt werden, die in der DIN VDE 0100-530 bereits aufgeführt und für oben genannte Anwendungsfälle zukünftig gefordert werden.

Kommen Drehstromsteckdosen bzw. mehrphasig betriebene Frequenzumrichter zum Einsatz und wird mit dem Auftreten von Gleichfehlerströmen gerechnet, müssen die Anlagen immer mit allstromsensitiven RCD vom Typ B oder B+ ausgerüstet werden.

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