In diesem Artikel
- Was ist der RCD? Wie sieht sie aus? Warum verwenden wir ihn?
- Wie funktioniert er? Woher kommt der Ableitstrom？
- Klassifizierung des FI-Schutzschalters. Und wofür stehen die Typen A, B, A( APR), B+?
- Grundlegende Anwendung. RCD-Auswahlempfehlung.
Was ist der RCD?
Es ist nicht klar, wann und von wem der erste FI-Schutzschalter entwickelt wurde, aber er kam sicherlich in den 1950er Jahren auf den Markt. Ursprünglich wurde er von einigen Versorgungsunternehmen eingesetzt, um Energiediebstahl" zu bekämpfen, der einen Teil der Energie aus der Leitung abzog.
Wie sieht er aus? Warum verwenden wir ihn?
Heutzutage ist die RCD-Familie in Niederspannungsnetzen weit verbreitet, um vor Stromschlägen und Brandgefahr zu schützen. Die PV-Industrie muss ebenfalls über diese Funktion verfügen, wie es IEC, EN und UL verlangen.
Nachstehend finden Sie einen normalen FI-Schutzschalter (mit freundlicher Genehmigung von ABB).
In der Norm IEC 60479-1 werden die Auswirkungen von Wechselstrom (15-100 Hz) auf den menschlichen Körper beschrieben. Es gibt 4 Zonen, um die Auswirkungen zu definieren, von denen nur Zone 1 und Zone 2 "normalerweise sicher" für den Menschen sind.
Auswirkungen von Zone 1 & 2 oben wie unten,
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Zone
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Auswirkungen
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1
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Normalerweise keine Reaktion
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2
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Normalerweise keine schädlichen physiologischen Auswirkungen
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Wie funktioniert der RCD?
RCDs verwenden die Prinzipien des ersten Kirchhoffschen Gesetzes:
Das heißt, die algebraische Summe der Ströme, die zu und von einem Knoten in einem Stromkreis fließen, sollte gleich Null sein. Im Falle eines Isolationsfehlers gegen Erde fließt ein Fehlerstrom ( Fehlerstrom) über die Erde und nicht über die stromführenden Leiter zur Stromquelle zurück. Dies führt zu einem Stromfluss im RCD-Auslösekreis, d.h. die Summe der durch den RCD fließenden Ströme ist nicht mehr gleich Null.
Wenn der Effektivwert des Fehlerstroms 50 % des Bemessungsstroms des FI-Schutzschalters überschreitet, löst der FI-Schutzschalter aus und trennt die Last von der Versorgung.
Woher kommt der Ableitstrom?
Neben dem Fehlerstrom durch indirekten Kontakt auf der AC- und DC-Seite, wie z.B. im Kabel und im Verteilerkasten, ist der kapazitive Entladungsstrom eine weitere anormale Bedingung, die durch RCD gelöst werden sollte, insbesondere bei Projekten mit transformatorlosen PV-Wechselrichtern.
Der kapazitive Entladestrom ist mit parasitären Kapazitäten verbunden, die sich hauptsächlich aus zwei Teilen zusammensetzen.
Das erste ist das Solarmodul. Wer sich mit dem Solarmodul auskennt, wird feststellen, dass die Sandwichstruktur eine Art Naturkondensator ist, d.h. der, wie unten dargestellt.
Die gesamte parasitäre Kapazität ist,
die parasitäre Kapazität aufgrund des Wasserfilms auf dem Glas, die in feuchter Umgebung normalerweise viel größer ist als die anderen. Also
Der ist proportional zur leitenden Oberfläche (Fläche der Solarzelle) in Ihrem PV-Kraftwerk.
Der andere, der Wechselrichter.
Während des Betriebs ist der DC-Bus über den Wechselrichter an das Wechselstromnetz angeschlossen. So kommt ein Teil der Wechselspannungsamplitude am Zwischenkreis an. Die schwankende Spannung ändert ständig den Ladezustand des parasitären PV-Kondensators (d.h. die Kapazität zu PE). Dieser ist mit einem Verschiebungsstrom verbunden, der proportional zur Kapazität und der angelegten Spannungsamplitude ist.
Klassifizierung des FI-Schutzschalters. Und wofür stehen die Typen A, B, A( APR), B+?
Je nach enthaltener Funktion können RCDs unterteilt werden:
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Typ
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Erklären Sie
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RCD
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Allgemeiner Begriff für Geräte mit Fehlerstromschutz
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RCCB
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Fehlerstromschutzschalter ohne Überlast- oder Kurzschlussschutz
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RCBO
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Fehlerstromschutzschalter mit Überlast- und Kurzschlussschutz (MCB)
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Entsprechend der Wellenform, die er erkennen kann, d.h. der Art des Fehlerstroms, hat der RCD die Typen AC, A, A( APR), F, B, B+ und so weiter. Mehr dazu finden Sie unten.
Im ABB-Portfolio gibt es RCDs vom Typ APR gegen ungewollte Auslösung, die in Österreich als Typ G bezeichnet werden.
Typ B+ werden meist zur Vermeidung von Brandschutzrisiken eingesetzt, da sie vom Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft empfohlen werden.
RCD-Auswahlempfehlung für SolaX-Wechselrichter
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- Unsere Empfehlungen können die entsprechenden örtlichen Vorschriften nicht ersetzen.
- Ob ein FI-Schutzschalter erforderlich ist und welche Typen generell verwendet werden dürfen, richtet sich nach den jeweils gültigen Errichtungsvorschriften.
- Wenden Sie sich bei Bedarf an einen qualifizierten Elektriker.
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Bemessungsfehlerstrom
Die Empfindlichkeit des Fehlerstromschutzschalters wird durch den Bemessungsfehlerstrom ausgedrückt, der angegeben wird.
Zugehörige Kriterien,
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Nr.
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Kriterien
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Hinweis
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1.
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Hohe Empfindlichkeit: 6- 10- 30 mA
Mittlere Empfindlichkeit: 0.1- 0.3- 0.5- 1 A
Geringe Empfindlichkeit: 3- 10- 30 A
RCDs für Wohngebäude oder ähnliche Anwendungen sind immer hoch- oder mittelempfindlich. Die hohe Empfindlichkeit wird am häufigsten für den direkten Berührungsschutz (Personenschutz, Hausinstallationen) verwendet, während die mittlere Empfindlichkeit und insbesondere die Nennwerte 300 und 500 mA für den Brandschutz unerlässlich sind. Die anderen Empfindlichkeiten werden für andere Zwecke verwendet, z. B. zum Schutz gegen indirekte Kontakte (im TT-System vorgeschrieben) oder zum Schutz von Maschinen.
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Grundlegende Hinweise.
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2
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Befindet sich die Anlage z. B. in einer Scheune oder in Holzhütten, gilt auch die DIN VDE 0100- 482 (IEC 60364- 4- 42: 2001- 08). In diesem Fall ist eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom von max. 300 mA aus brandschutztechnischen Gründen erforderlich.
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Speziell für Deutschland.
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Die Empfehlung von SolaX
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Wechselrichter-Typ
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Mindestwert für ein Modell
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X1- Mini
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100mA
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X1- Verstärkung
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100mA
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X3- Mic
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100mA
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X3- Pro(< 20kW)
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100mA
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X3- Pro( 20kW)
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300mA
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X3- Mega
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600mA
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X1- Hybrid
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100mA
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X3-Hybrid
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100mA
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X1- Fit
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100mA
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X3- Anpassen
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100mA
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X1- AC
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100mA
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J1- ESS
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100mA
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A1- ESS
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100mA
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Typ A oder Typ B
Alle SolaX-Wechselrichter verfügen über eine integrierte RCMU und ein Relais, das sowohl AC- als auch DC-Komponenten misst. Aufgrund des Schaltungsdesigns der Wechselrichter können sie keinen Gleichfehlerstrom in das Netz einspeisen, der der IEC60364- 7- 712: 2012 entspricht.
SolaX-Wechselrichter sind für die Verwendung von RCDs des Typs A zugelassen.
Literaturverzeichnis
- Technischer Leitfaden| 2015, Schutz gegen Erdschlüsse mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen( ABB)
Chuck Lee
