Fehlerstromschutzschalter Typ A und Typ B in Reihe Schalten: Wann wird ein RCD "blind"?

Gelegentlich kommt man in Situationen, in denen mehrere RCDs in Reihe hintereinander geschaltet werden. Ein typisches Beispiel ist der Anschluss eines mobilen Stromverteilers wie einem Baustromverteiler mit verbautem RCD vom Typ B an einer bestehenden Anlage mittels CEE-Stecker, mit einem vorgeschalteten RCD vom Typ A. Wieso dieser Aufbau in der Praxis gefährlich werden kann erfährst du in diesem Artikel.

Fehlerstromschutzschalter Typ A und Typ B: Die Unterschiede

RCD Typ A erkennt

sinusförmige Wechselstrom-Fehlerströme (50/60 Hz)
Pulsstrom mit Gleichstromanteilen von max. 6 mA.

RCD Typ B (allstromsensitiv) erkennt

Wie Typ A, aber zusätzlich
Glatte DC-Fehlerströme (0Hz)

Im Gegensatz zu einem RCD vom Typ A, kann ein RCD vom Typ B also auch glatte Gleichfehlerströme erkennen, wie sie zum Beispiel beim Laden von Elektrofahrzeugen (Wallbox), bei Frequenzumrichtern (Wärmepumpe) oder bei Photovoltaikanlagen auftreten können. Je nach zu erwartenden Fehlerströme ist also die Wahl des richtigen RCDs wichti. Darauf werde ich in einem gesonderten Artikel näher eingehen.

Typ A und Typ B in Reihe: Wieso wird ein RCD „blind“?

Häufig hört man, dass ein Fehlerstromschutzschalter „blind“ werden kann. Manchmal wird auch von einer Sättigung oder Übersättigung gesprochen. Doch was hat es damit aufsich?

Ein Fehlerstromschutzschalter funktioniert über einen Summenstromwandler. Die aktiven Leiter werden durch einen Eisenkern geführt. Um diesen ist eine Sekundärwicklung gewickelt. Im Fehlerfreien Zustand heben sich die Ströme in den aktiven Leitern auf und sind in Summe Null. Tritt in einer Anlage ein Fehler auf, sind die Ströme in Summe nicht mehr Null. Dadurch wird in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert. Diese wird vom Summenstromwandler erfasst und der RCD löst aus.

ABB F204 B-40/0.03 FI-Schutzschalter Typ B – RCD 4-polig, 40 A, 30 mA, allstromsensitiv, 10 kA, 4TE, für PV & Frequenzumrichter 2CSF204568R1400*

FI-Schalter Typ B: Erkennt sinusförmige Wechsel-, pulsierende Gleich- und glatte Gleichfehlerströme sowie hochfrequente Fehlerströme bis 2 kHz.
40 A / 30 mA Bemessung: Allstromsensitiver Schutz für Personen und Anlagen – auch bei komplexen Fehlerstromverläufen.

Sättigung durch glatte Gleichfehlerströme

Der Summenstromwandler arbeitet also wie ein Transformator und ist wie dieser auch frequenzabhängig. Bei Fehlerströmen kann es sich um einen Wechselstrom, einen glatten Gleichfehlerstrom oder einen Mischstrom (ein Wechselfehlerstrom überlagert durch glatten Gleichfehlerstrom) handeln. Der Stromwandler kann nur Wechselfehlerströme und (eingeschränkt) pulsierende Anteile an Gleichfehlerströmen erfassen.

Das Problem: Ein glatter Gleichfehlerstrom kann den Eisenkern im Summenstromwandler sättigen. Das bedeutet, dieser ist mit einem Gleichfehlerstrom „überlagert“ bzw. so gesättigt, dass er keine Wechselfehlerströme mehr aufnehmen und erkennen kann. Er wird umgangssprachlich „blind“ für Wechselfehlerströme.

Das passiert bereits bei Strömen die so klein sind, dass sie deutlich unter der Auslöseschwelle eines Typ B RCDs sind. Ein RCD vom Typ B löst bei ca. 15-60mA glattem Gleichfehlerstrom aus. Ein RCD vom Typ A ist aber bereits ab 6mA gesättigt und erkennt darüber hinaus keine Wechselfehlerströme mehr.

Wird nun ein RCD vom Typ B hinter einen RCD vom Typ A geschaltet, wird der RCD vom Typ A im schlimmsten Fall durch einen DC-Fehlerstrom gesättigt. Dann würde der RCD vom Typ A auch bei einem Wechselfehlerstrom nicht mehr auslösen, auch wenn dieser beispielsweise in einem anderen Stromkreis als dem durch den Typ B geschützten Kreis auftritt.

Es gibt inzwischen Hersteller wie Doepke*, die speziell angepasste RCDs des Typs B* im Angebot haben, die bei einem glatten Gleichfehlerstrom bereits ab ≥6mA auslösen, anstatt bei einem z. B. 30mA Typ B im zulässigen Bereich von 15-60mA. Diese RCDs sind speziell für den Einsatz in mobilen Installationen wie Baustromverteilern* vorgesehen.

Doepke FI-Schalter DFS4040-4/0,03-BSKMI Fehlerstrom-Schutzschalter 4014712223639*

Polzahl=4
Bemessungsspannung=400 V

Fehlerstromschutzschalter in Reihe: Beispiel Baustromverteiler

Ein typisches Beispiel, bei dem eine solche Reihenschaltung von zwei RCDs denkbar ist, sind Baustromverteiler oder andere mobile Stromverteilungen auf Messen oder Veranstaltungen. Häufig werden mobile Stromverteiler dabei per CEE-Stecker (z.b. 32A) an eine bestehende CEE-Steckdose angeschlossen. Diese CEE-Steckdose muss in der Regel bereits mit einem RCD vom Typ A geschützt sein. Wird an dieser Steckdose nun ein Verteiler mit einem RCD vom Typ B angeschlossen, kann es zum eben beschriebenen Problem der Sättigung kommen. Genau für diesen Einsatz wurden spezielle RCDs vom Typ B entwickelt, die bereits ab DC-Anteilen von >6mA auslösen.

Warmfay Wandverteiler Stromverteiler Vorverkabelt, 4x 230V + 2x CEE 16A + 1x CEE 32A, Baustromverteiler mit FI-Schalter 50A und LS Schalter, IP67 Wasserdicht Gehäuse für Innen und Außen*

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Fazit: Werden RCDs blind?

Die Auswahl des richtigen Fehlerstromschutzschalters ist heute sehr viel komplexer als es noch vor einigen Jahren war. Musste man sich früher lediglich Gedanken um den richtigen Nennstrom und Auslösestrom machen, muss man heute sehr viel genauer überlegen welche Fehlerströme auftreten könnten. Werden mehrere RCDs hintereinander geschaltet, muss immer sehr genau überlegt werden ob diese Kombination einen sicheren Betrieb ermöglicht.

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