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Fehlerstromschutzschalter. Der Einsatz von RCDs in verschiedenen Netzwerksystemen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Aktuelle Geräte

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GGM-Anwendung in modernen Elektroinstallationen mit Erdungssystemen – TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT – hat seine eigenen Eigenschaften.

Auf Abb. 14.16 -14.20 Beispiele für die Einbindung von RCDs in verschiedene Netzwerksysteme werden gegeben. Auf Abb. In Abb. 14.16 zeigt ein Beispiel für den Einsatz von RCDs in der Elektroinstallation des TN-S-Systems. Der TN-S-Modus bietet laut Experten die besten elektrischen Sicherheitsbedingungen für den Betrieb elektrischer Anlagen und ist am günstigsten für den erfolgreichen Betrieb des RCD.

Reis. 14.16. Die Verwendung von RCDs im TN-S-System: 1 - Erdung der Stromquelle (am Umspannwerk); 2 - Schutzerdung der Elektroinstallation des Gebäudes (im Eingangsschirm); 3 – freiliegende leitende Teile

Reis. 14.17. Die Verwendung von RCDs im TT-System: 1 - Erdung der Stromquelle; 2 - Schutzerdung der Elektroinstallation des Gebäudes; 3 – freiliegende leitende Teile

In einem TT-System sind alle freiliegenden leitenden Teile einer Elektroinstallation mit einer Erde verbunden, die elektrisch unabhängig vom Neutralleiter der Stromversorgung ist.

Die EMPs haben bisher den Einsatz des TT-Systems in der Elektroinstallation von Gebäuden verboten.

Die Norm (PUE, 7. Ausgabe, Abschnitt 7.1.84) schreibt die Verwendung des TT-Systems als Hauptsystem für den Anschluss dieser Elektroinstallationen an die Eingangs- und Verteilungsgeräte eines benachbarten (Haupt-)Gebäudes vor.

Im PUE, Abschnitt 413.1.4, heißt es, dass im TT-System Überstromschutzgeräte nur zum Schutz vor indirektem Kontakt in elektrischen Anlagen eingesetzt werden dürfen; Erdungsvorrichtungen mit sehr niedrigem Widerstand haben. In diesem Fall sollte eine garantierte Abschaltung der Stromversorgung der Elektroinstallation erfolgen, wenn an den offenen leitenden Teilen der Elektroinstallation eine Spannung von nicht mehr als 50 V auftritt. 14.17 zeigt den Einsatz von RCDs in einer Elektroinstallation eines TT-Systems.

Unter realen Bedingungen ist es aus mehreren Gründen (Notwendigkeit, eine große Vielzahl von Kurzschlussströmen bereitzustellen, geringer Widerstand der Erdung) sehr problematisch, die Stromversorgung der Elektroinstallation des TT-Systems mithilfe von Leistungsschaltern automatisch abzuschalten Gerät usw.).

Eine wirksame Lösung für das Problem der automatischen Abschaltung ist der Einsatz empfindlicher RCDs.

Der PUE, Abschnitt 1.7.59, enthält die Anforderung, einen RCD einzusetzen, um elektrische Sicherheitsbedingungen im TT-System sicherzustellen. In diesem Fall muss der Einstellwert (Nenn-Ausschaltdifferenzstrom) kleiner sein als der Wert des Fehlerstroms zu geerdeten offenen leitenden Teilen bei einer Spannung von 50 V relativ zur Nullpotentialzone.

Dies bedeutet, dass in den Elektroinstallationen einzelner Wohngebäude, Ferienhäuser, Landhäuser (Gartenhäuser) und anderer privater Gebäude, in denen es nicht immer möglich ist, einen Erdungsleiter mit Standardparametern herzustellen, zwingend ein TT-System verwendet werden muss Installation eines FI-Schutzschalters. In diesem Fall werden die Anforderungen an den Widerstandswert des Erders deutlich reduziert.

In einem IT-System wird der Wert des Erdschlussstroms durch den Zustand der Isolierung des Netzes gegenüber der Erde bestimmt. Bei gutem Isolationszustand (hoher Erdwiderstand) ist der Erdschlussstrom sehr gering. Bei direktem Kontakt einer Person mit stromführenden Teilen einer elektrischen Anlage wird die Stromstärke, die durch den menschlichen Körper fließt, auch durch den Isolationswiderstand bestimmt, und zwar ab einem bestimmten Wert des Isolationswiderstands keine Lebensgefahr darstellen.

Somit ist der Grad des Isolationswiderstands in IT-Netzwerken ein Faktor, der sowohl die Zuverlässigkeit als auch die elektrische Sicherheit ihres Betriebs bestimmt. Da es in IT-Netzwerken sehr wichtig ist, den Isolationswiderstand auf einem hohen Niveau zu halten, ist eine ständige automatische Isolationsüberwachung für den elektrischen Schutz unerlässlich.

Die Verwendung von RCDs in IT-Netzen ist wie folgt geregelt (PUE, Abschnitt 1.7.58):

„... In solchen elektrischen Anlagen muss zum Schutz vor indirektem Berühren beim ersten Erdschluss eine Schutzerdung in Kombination mit einer Netzisolationsüberwachung durchgeführt oder RCDs mit einem Bemessungsfehlerausschaltstrom von nicht mehr als 30 mA verwendet werden.“

In elektrischen Anlagen des IT-Systems geben Isolationsüberwachungsgeräte beim ersten Erdschluss ein Signal. Tritt ein zweiter Erdschluss auf, bevor der erste Fehler behoben ist, wird der RCD ausgelöst (Abb. 14.18).

Auf Abb. In Abb. 14.19 zeigt den Einsatz von RCDs in der Elektroinstallation eines Gebäudes des TN-CS-Systems. Dabei wird der PEN-Leiter nicht für die gesamte Elektroinstallation des Gebäudes, sondern nur für einen Teil davon in N- und PE-Leiter aufgeteilt. Der erste elektrische Empfänger wird in dem Teil der Elektroinstallation des Gebäudes installiert, in dem sich ein PEN-Leiter befindet. Der zweite elektrische Empfänger wird in dem Teil der Elektroinstallation des Gebäudes eingesetzt, in dem ein Null-Schutzleiter verwendet wird.

Der Standard (PUE, Anmerkungen zu Abschnitt 413.1.3.8) enthält Einschränkungen für die Verwendung von RCDs als Schutzeinrichtung im TN-System.

Einschränkung 1. Im TN-C-System dürfen keine Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen verwendet werden.

Einschränkung 2. Beim Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zur automatischen Auslösung in einem TN-CS-System darf auf der Lastseite kein PEN-Leiter verwendet werden. Der Anschluss des Schutzleiters an den PEN-Leiter muss auf der Stromversorgungsseite der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung erfolgen.

Gleichzeitig ist es nach der festgelegten Norm zulässig, RCDs in den Teilen der Elektroinstallation des Gebäudes zu verwenden, in denen sich Stromkreise mit PEN-Leitern vor den RCD-Eingangsklemmen befinden.

In Abschnitt 1.7.80 der EIC der 7. Ausgabe gibt es einen Hinweis:

„In Vierleiter-Drehstromkreisen (TN-C-System) darf kein RCD verwendet werden, der auf Differenzstrom reagiert. Wenn es erforderlich ist, einen RCD zum Schutz einzelner elektrischer Empfänger zu verwenden, die vom TN-C-System gespeist werden, Der Schutzleiter PE des elektrischen Empfängers muss an PEN angeschlossen werden – der Leiter des Stromkreises, der den elektrischen Empfänger mit dem Schutzschaltgerät versorgt.

Dies bedeutet, dass die PUE als Ausnahme zum Schutz einzelner elektrischer Empfänger die Verwendung von RCDs im TN-C-System unter bestimmten Bedingungen erlaubt – Anschluss offener leitender Teile elektrischer Empfänger an den PEN-Leiter von der Stromquelle in Bezug zum RCD. Auf Abb. In Abb. 14.20 zeigt ein Beispiel für den Einsatz von RCDs in der Elektroinstallation des TN-C-Systems.

Reis. 14.18. Der Einsatz von RCDs im IT-System: 1 - Schutzerdung der Elektroinstallation des Gebäudes; 2 – freiliegende leitende Teile

Reis. 14.19. Die Verwendung von RCDs im TN-CS-System: 1 - Erdung der Stromquelle; 2 - Schutzerdung der Elektroinstallation des Gebäudes; 3 – freiliegende leitende Teile

Reis. 14.20. Die Verwendung von RCDs im TN-C-System: 1 - Erdung der Stromquelle; 2 - Schutzerdung der Elektroinstallation des Gebäudes; 3 – freiliegende leitende Teile

Bisher arbeiten die meisten Elektroinstallationen in unserem Land mit einem Erdungssystem ähnlich TN-C (ohne Schutzleiter PE).

Es ist notwendig, die Funktionsweise des RCD in solchen Elektroinstallationen genauer zu betrachten. Bei einer solchen Elektroinstallation wird bei einem Ausfall der Isolierung am Gehäuse des elektrischen Empfängers, wenn dieses Gehäuse nicht geerdet ist (z. B. ein Kühlschrank oder eine Waschmaschine auf einem isolierenden Sockel), der darin enthaltene FI-Schutzschalter aktiviert Der Stromversorgungskreis des elektrischen Empfängers funktioniert nicht, da kein Leckstromkreis vorhanden ist - es gibt keinen Differenzstrom (Differenzstrom).

In diesem Fall entsteht am Gehäuse des elektrischen Empfängers ein gefährliches Potenzial gegenüber der Erde. Wenn in diesem Fall eine Person den Körper des elektrischen Empfängers berührt und durch ihren Körper ein Strom zur Erde fließt, der den Nennfehlerstrom des RCD (Einstellstrom) überschreitet, reagiert der RCD und trennt die Elektroinstallation vom Netz Dadurch wird Menschenleben gerettet.

Im betrachteten Fall bedeutet dies, dass vom Zeitpunkt des Isolationsbruchs und dem Auftreten des elektrischen Potenzials am Gehäuse des Stromempfängers bis zum Trennen des defekten Stromkreises vom Netz eine potenzielle Gefahr von Personenschäden besteht.

Aus dem Vorstehenden folgt, dass auch in Elektroinstallationen mit TN-C-Erdungssystem der Einsatz von RCDs gerechtfertigt ist, da diese einen wirksamen Schutz vor elektrischem Schlag bieten.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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