Beim Betrieb bestehender Stromnetze ist auf die Sicherheit des Servicepersonals und der Verbraucher, die ihre Dienste nutzen, zu achten. Dies gilt nach den Anforderungen der PUE sowohl für einphasige als auch für dreiphasige Stromkreise, die oft in Privathäusern ausgestattet sind. Um den Benutzer vor einem elektrischen Schlag zu schützen, werden auf der Verbraucherseite sogenannte Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) installiert. Gleichzeitig ist es wichtig zu wissen, wie man einen RCD mit der Erdung in einem Privathaus verbindet, ohne gegen die Bestimmungen der aktuellen Normen zu verstoßen.
Verallgemeinerte Sicht auf den Schutz
Die Sicherheit des Betriebspersonals und der Nutzer von Stromnetzen wird durch folgende Maßnahmen erreicht:
- Erdung oder Erdung (Verbindung zum Neutralleiter) aller Metallteile des Geräts;
- Organisation der Wiedererdung durch Anordnung eines separaten Stromkreises;
- Installation in Lastkreisen besonders gefährlicher Räume (z. B. Badezimmer) Trennvorrichtungen wie RCD.
Letztere Option kann sowohl in geerdeten als auch in ungeerdeten Stromkreisen verwendet werden.
Bei einem allgemeinen Ansatz zur Bewertung von Schutzausrüstungen wird darauf hingewiesen, dass es erforderlich ist, Strukturen zu erden, um das Potenzial, das eine Person bedroht, auf ein sicheres Maß zu reduzieren. Im Gegensatz dazu bietet der RCD Sicherheit durch die sofortige Abschaltung des Netzes, wenn die Ableitströme ihre Grenzwerte erreichen. In den technischen Eigenschaften dieser Geräte bezieht sich dieser Parameter auf die wichtigsten Leistungsindikatoren.
Was ist ein RCD?
Bei der Entschlüsselung der Abkürzung RCD liegt der Schwerpunkt auf der Abschaltung, was auf die Kardinalität der Schutzmaßnahmen hinweist. Um zu verstehen, wie dieses Gerät in einer Gefahrensituation funktioniert, sollten Sie sich mit seiner Konstruktion vertraut machen. Das RCD-Gerät besteht aus den folgenden Hauptteilen:
- eine Differentialvorrichtung, in der die einfließenden und ausfließenden Ströme verglichen werden;
- eine elektronische Schaltung, die auf ihr Ungleichgewicht reagieren kann;
- ein als Schütz ausgebildetes Führungsmodul, das das Stromnetz vom Verbraucher trennt.
Das Prinzip der Schutzwirkung des RCD basiert auf den Merkmalen seiner Konstruktion, die es ermöglichen, die Größe von Erdlecks zu beurteilen und sofort darauf zu reagieren. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit beim Trennen der Verbindung mit dem bestehenden Netzwerk hat der Strom in der Last keine Zeit, kritische Werte zu erreichen.
Herkömmliche RCD-Anschlussschemata
In elektrischen Netzen für den Hausgebrauch mit darin eingebauten Steckdosen und Beleuchtungseinrichtungen werden RCDs ohne Erdung verwendet, die typisch für das TN-C-Schutzsystem sind. Entsprechend den Besonderheiten seiner Funktionsweise wird eine Leitung von der Stationsausrüstung zum Verbraucher gezogen, in der nur der kombinierte Leiter PEN vorgesehen ist. In der Regel ist es in Mehrfamilienhäusern in eine schützende PE-Schiene (die Erdschleife ist daran angeschlossen) und ein Arbeits-N unterteilt.
Klassische RCD-Schaltung ohne Erdung
Üblicherweise werden RCD-Geräte an ungeerdete Netze von Haushaltsverbrauchern angeschlossen, deren Stromversorgung über eine Zweidrahtleitung organisiert ist. Sie garantieren lediglich, dass es ausgeschaltet wird, wenn der Ableitstrom den zulässigen Wert überschreitet (z. B. 30 mA).Diese Geräte sind nicht in der Lage, solche Schutzschaltungen, wie z. B. das Trennen der Netzversorgung bei Überlast oder Kurzschluss, bereitzustellen. Daher setzen die Anschlusspläne für RCDs in einphasigen Netzen das obligatorische Vorhandensein eines Leistungsschalters gegen Kurzschluss und Überlast in ihnen voraus.
Der Strombereich, für den der Leistungsschalter berechnet wird, wird für jede spezifische Lastlinie individuell ausgewählt. Der gemeinsame Betrieb dieser beiden Geräte garantiert einen zuverlässigen Schutz einer Person vor hohen Spannungen beispielsweise in einem Bad. Gleichzeitig können Sie durch ihre Verwendung Haushaltsgeräte, die in einer modernen Wohnung verwendet werden, vor Ausfall schützen. Nicht selten wird ein Schutzschalter zusammen mit einem RCD durch einen Diffavtomat ersetzt, der beide Geräte in einem gemeinsamen Gehäuse enthält.
Gruppen- und mehrstufiger Schutz
Beim sogenannten „Gruppen“-Einschalten des RCD wird ein separates Gerät mit einem Leistungsschalter oder einem Difavtomat auf die Standleitung gelegt. Dabei wird jede der am Netz angeschlossenen Lastgruppen unabhängig von den anderen bedient, was die Selektivität der Schutzfunktionen erhöht. Dadurch erhöht sich die Sicherheit bei der Nutzung von Haushaltsgeräten in jedem Raum deutlich.
Für mehr Sicherheit sorgt ein abgestuftes Schema, bei dem eine Gruppe von Lasten über ein anderes ähnliches Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist (es bildet die zweite Stufe). Die Verwendung dieser Systeme ermöglicht es, die Zuverlässigkeit des Schutzes im Vergleich zum klassischen zu erhöhen. Aufgrund der Komplexität der Ausführung und der technischen Redundanz im Alltag werden sie jedoch selten verwendet.
RCD-Anschlüsse in einem Netz mit Erdung
Eine typische Schaltung zum Anschluss eines RCD in einem einphasigen Netz mit Erdung wird nach den gleichen Regeln aufgebaut, nach denen sie unmittelbar nach dem Energiezähler montiert wird. Der Unterschied besteht darin, dass darin ein separater Bus vorhanden ist, der unter Umgehung des Schutzgerätesatzes verlegt wird. Gleichzeitig wird die Betriebszuverlässigkeit jedes der Geräte aufgrund erheblicher Leckagen entlang des Stromkreises "Phase - Gerätegehäuse - Erde" merklich erhöht.
In diesem Fall sind keine besonderen Operationen zum Anordnen des Schutzes erforderlich. Befindet sich beispielsweise in einem Privathaus eine Schutzschaltung, ist es nicht schwierig, ein vorhandenes Stromnetz mit einem RCD zu erden. Dazu sollten Sie auf der Haupterdungsschiene (GZSH) eine Aufspaltung vornehmen und dann einen Abgriff vom Schutzleiter vornehmen.
Welches Schema ist besser
Bei der Bewertung der betrachteten Systeme geht man von dem jeweiligen Sicherheitsniveau aus. Um dieses Problem zu lösen, müssen sie nicht nur hinsichtlich der Schutzeffizienz, sondern auch hinsichtlich der Implementierungskosten verglichen werden. Nach sorgfältiger Prüfung können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
- Bei einer begrenzten Anzahl von linearen Verbrauchern wird der einfachste Gerätesatz verwendet, bestehend aus einem RCD und einem dahinter liegenden linearen Automaten.
- Bei einem verzweigten Netz mit ein- oder dreiphasigen Verbrauchern ist die Gruppenschaltung vorzuziehen.
- Bei hohen Sicherheitsanforderungen ist der gestufte Anschluss von Schutzgeräten möglich.
Die letztere Methode ist optimal für ein Privathaus.
Bevor Sie einen RCD ohne Erdung in Privathäusern anschließen, sollte sein Schaltplan sorgfältig studiert werden. In diesem Fall besteht die zuverlässigste Option darin, mehrstufige Systeme aus mehreren Geräten mit unterschiedlichen Werten des Leckstroms zu verwenden.
Moderne Landhäuser zeichnen sich durch ein entwickeltes Stromversorgungssystem mit gutem Schutz gegen elektrischen Schlag aufgrund der vorhandenen Umerdung aus. Daher verwenden sie vereinfachte Schemata, bei denen universelle RCDs für Ableitströme bis zu 30 mA verwendet werden (z. B. zum separaten Schutz eines Warmwasserbereiters). Am häufigsten werden jedoch typische Differentialvorrichtungen bevorzugt, die für die entsprechende Abschaltung bei Überlast ausgelegt sind.
Typische Fehler sind Verstöße bei der Auswahl der RCD-Installationsebene, wenn diese in Stromkreise mit falsch ausgewählten Ableitströmen einbezogen wird. Um Verstöße gegen die Regeln für den Anschluss der Ein- und Ausgangsleiter zu vermeiden, orientieren sie sich beim Schalten an der Abbildung auf dem Gerätegehäuse.
