Einführung: FI-Schutzschalter (RCD) in der Industrie
FI-Schutzschalter, auch bekannt als RCD (Residual Current Device), sind essenzielle Schutzkomponenten in elektrischen Anlagen. Sie dienen dem Personenschutz sowie dem vorbeugenden Brandschutz und sind sowohl im privaten als auch im industriellen Umfeld unverzichtbar. Besonders im industriellen Schaltschrankbau – beispielsweise mit Produkten von Rittal – spielt die richtige Auswahl und Dimensionierung von FI-Schutzschaltern eine zentrale Rolle. Dieser Beitrag zeigt Ihnen praxisnah, wie Sie FI-Schutzschalter auswählen, richtig dimensionieren und dabei die Selektivität sicherstellen.
Grundlagen: Was ist ein FI-Schutzschalter?
Ein FI-Schutzschalter überwacht den Differenzstrom zwischen Hin- und Rückleiter. Kommt es zu Fehlerströmen, beispielsweise durch Isolationsschäden oder durch direkten Kontakt einer Person mit spannungsführenden Teilen, löst der Schalter innerhalb von Millisekunden aus. Damit wird das Risiko eines Stromschlags deutlich reduziert.
- Funktion: Überwachung der Differenzströme
- Normen: DIN EN 61008, DIN EN 61009
- Typische Einsatzbereiche: Industrie, Gebäudetechnik, Maschinenbau
Typen von FI-Schutzschaltern (RCD)
Die Auswahl des richtigen Typs ist entscheidend für die Betriebssicherheit. Folgende Varianten sind gebräuchlich:
Typ AC
Erkennt sinusförmige Wechselströme. Wird zunehmend durch modernere Typen ersetzt.
Typ A
Schützt gegen sinusförmige Wechsel- und pulsierende Gleichfehlerströme. Häufig in Standardinstallationen.
Typ F
Geeignet für frequenzgesteuerte Verbraucher wie Drehstrommotoren mit Umrichtern.
Typ B
Erkennt auch glatte Gleichfehlerströme. Unverzichtbar bei Frequenzumrichtern, Photovoltaik- und Ladeeinrichtungen für E-Mobilität.
Dimensionierung von FI-Schutzschaltern
Die Dimensionierung von FI-Schutzschaltern im industriellen Umfeld erfordert die Berücksichtigung mehrerer Faktoren:
- Bemessungsstrom (In): Muss zur Absicherung des Stromkreises passen.
- Bemessungsfehlerstrom (IΔn): Typischerweise 30 mA für Personenschutz, 100–300 mA für Brandschutz.
- Umgebungsbedingungen: Temperatur, Feuchtigkeit und Industrieumgebung beachten.
- Gerätekompatibilität: Einsatz mit Rittal-Schränken und Komponenten prüfen.
Selektivität von FI-Schutzschaltern
In komplexen Industrieanlagen reicht ein einzelner FI-Schutzschalter nicht aus. Mehrstufige Konzepte sind notwendig, um eine selektive Auslösung sicherzustellen.
Selektive FI-Schutzschalter (Typ S)
Diese Geräte lösen zeitverzögert aus und verhindern, dass bereits bei einem Fehler der Hauptschalter auslöst. So bleibt die Versorgung in nicht betroffenen Stromkreisen erhalten.
Kaskadierung und Staffelung
Durch die Staffelung von FI-Schutzschaltern nach Auslösezeit und Bemessungsfehlerstrom kann eine klare Zuordnung der Fehlerstellen erfolgen. Beispiel:
- Hauptverteilung: selektiver RCD (300 mA, zeitverzögert)
- Unterverteilungen: Standard-RCDs (30 mA)
FI-Schutzschalter im Schaltschrankbau mit Rittal
Rittal bietet modulare Schranklösungen, die optimal auf die Integration von Schutztechnik ausgelegt sind. Besonders wichtig ist dabei:
- Platzierung: FI-Schutzschalter möglichst nahe an der Einspeisung.
- Kabelmanagement: Saubere Trennung von Stromkreisen zur Vermeidung von Fehlauslösungen.
- Kombination: Einsatz mit Leitungsschutzschaltern, Schützen und Überspannungsschutz in Rittal-Systemen.
Praxisbeispiel: Auswahl eines FI-Schutzschalters
Ein Industriebetrieb möchte eine neue Maschine mit Frequenzumrichter anschließen. Die Auswahl erfolgt wie folgt:
- Analyse: Verbraucher mit Gleichfehlerströmen → Typ B erforderlich.
- Dimensionierung: Bemessungsstrom 40 A, Fehlerstrom 30 mA (Personenschutz).
- Selektivität: Vorschaltung mit selektivem RCD (300 mA).
- Integration: Einbau in Rittal-Schaltschrank mit passender Sammelschiene.
Tipps für die Auswahl und Anwendung
- Setzen Sie stets auf FI-Schutzschalter namhafter Hersteller, die mit Rittal-Systemen kompatibel sind.
- Achten Sie auf die Selektivität bei mehreren Ebenen von RCDs.
- Wählen Sie den RCD-Typ entsprechend den angeschlossenen Verbrauchern.
- Planen Sie ausreichend Platz im Schaltschrank für Erweiterungen ein.
Fazit: Sicherheit und Effizienz durch richtige Auswahl
Die Auswahl und Dimensionierung von FI-Schutzschaltern (RCD) ist ein entscheidender Faktor für die Betriebssicherheit in der Industrie. Mit den richtigen Geräten – kombiniert mit durchdachten Schaltschranklösungen von Rittal – lassen sich Anlagen zuverlässig schützen. Durch eine sorgfältige Planung, die Berücksichtigung der Selektivität und die richtige Dimensionierung schaffen Sie nicht nur Sicherheit, sondern auch eine hohe Anlagenverfügbarkeit.
