FI-Schutzschalter Auslösestrom Flankensteilheit

[Timo W. (timo_w93)]

Hallo,

ich habe mit einem FI-Schalter und einem Labornetzteil etwas 
herumgespielt. Dabei ist mir folgendes aufgefallen:

Erzeuge ich einen Strom > 30mA durch eine Seite der nicht durch die 
andere Seite zurückfließt löst der FI aus. Soweit so gut / so erwartet.

Laut Oszi dauert es etwa 5,5ms bis der FI die Leitung trennt, ziemlich 
beindruckend wie schnell das geht.

Das ganze passiert aber nur, wenn der Strom relativ schnell auf die 30mA 
ansteigt, wenn ich langsam den Stromfluss erhöhe, kann ich auch 5A 
Fehlerstrom erzeugen, ohne das der FI auslöst (bei etwa 10V).

Warum ist das so? Ich dachte immer das Feld an der Spule intern zieht 
eine art Anker an um den FI zu öffnen. Bei 5A müsste das Feld doch 
relativ stark sein und den Anker locker anziehen? Warum öffnet der FI 
nur bei schnellen Stromwechseln?

Beim Betrieb an Wechselstrom dürfte das ja kein Problem darstellen, aber 
interessieren würde es mich trotzdem..

Dachte bisher immer im FI sind einfach die beiden Leiter in 
Gegenrichtung als Spule gewickelt, so dass sich das Magnetfeld genau 
ausgleicht und das diese Spule eben den FI öffnet, falls dies mal nicht 
mehr der Fall ist und praktisch die magnetische Summe nicht 0 ist.

[Stromzähler (Gast)]

Auch FIs haben unterschiedliche Charakteristiken... Schau mal auf deinen 
drauf, der wird AC erfordern :-) (Typ A)

[Timo W. (timo_w93)]

Stromzähler schrieb:
> Auch FIs haben unterschiedliche Charakteristiken... Schau mal auf deinen
> drauf, der wird AC erfordern :-) (Typ A)

stimmt, Typ A.. Gut und was mir auch gerade noch aufällt, die Zeichnung 
da drauf.. Ist ja gar nicht so, dass die Leiter direkt auf die Spule 
gewickelt sind sondern die Leiter gehen durch eine Spule un die Spule 
betreibt dann eine weitere die den Anker anzieht..

Dann ist klar, das Magnetfeld muss sich ja ändern, dass ein Strom 
induziert wird.. Das erklärt auch, warum es bei langsam ansteigendem 
Fehlerstrom im DC Betrieb keine Auslösung gibt...

[Route_66 H. (route_66)]

Timo W. schrieb:
> Ist ja gar nicht so, dass die Leiter direkt auf die Spule
> gewickelt sind sondern die Leiter gehen durch eine Spule un die Spule
> betreibt dann eine weitere die den Anker anzieht..

Nur die halbe Warheit. Richtig ist, dass ein Ringkerntrafo mit einer 
oder wenigen Windungen für jeden aktiven Leiter vorhanden ist - der so 
genannte Summenstromwandler.
In dessen Sekundärwicklung wird bei einer Stromdifferenz der überwachten 
Leiter eine Spannung induziert (Trafoprinzip).
Diese Spannung treibt einen Strom durch die Spule des Auslösemagneten. 
Dort wird allerdings kein Anker angezogen, sondern er fällt ab! Er wird 
beim Einschalten des FI nämlich von einem Permanentmagneten gehalten. Im 
Fehlerfall sorgt das Wechselfeld dafür, dass der Anker abfällt.
Gleichfehlerströme können so nicht erkannt werden. Sie können den FI 
sogar total unwirksam machen!!!
Für die Absicherung solcher Fehler gibt es spezielle FIs.

[Johannes O. (jojo_2)]

Timo W. schrieb:
> in Gegenrichtung als Spule gewickelt

Kleine Korrektur: Sie müssen den identischen Wicklungssinn haben. Die 
Ströme haben bereits unterschiedliches Vorzeichen, damit kehrt sich auch 
die Richtung des Feldes um und löscht sich aus.


Typ B würde übrigens auch bei Gleichstrom auslösen. Kostet aber ein 
gutes Stück mehr.


Timo W. schrieb:
> Laut Oszi dauert es etwa 5,5ms bis der FI die Leitung trennt, ziemlich
> beindruckend wie schnell das geht.

Das ist in der Tat sehr schnell. Es gibt auch extra Messgeräte für so 
etwas ("Installationstester"), um diese Eigenschaften zu vermessen. 
Bisher hab ich eher so Werte im niedrigen 2-stelligen ms-Bereich 
gesehen.