Anwendung des Acrel-Erdschlussrelais im intelligenten Gebäude

Zusammenfassung: Die Notwendigkeit der Anwendung von Fehlerstromrelais in intelligenten Gebäuden wird analysiert, die Hauptfunktionen, das Arbeitsprinzip und die Klassifizierungssituation von ASJ-Fehlerstromrelais werden vorgestellt und die Grundsätze und Vorsichtsmaßnahmen bei der Auswahl eines Fehlerstromschutzschalters werden angegeben.

Schlüsselwörter: ASJ-Fehlerstromrelais; intelligentes Gebäude; Anwendung.

1.Hintergrund

Das Fehlerstromrelais erfasst den Fehlerstrom und vergleicht ihn mit dem Referenzwert. Überschreitet der Fehlerstrom den Referenzwert, sendet ein elektrisches Gerät ein mechanisches Öffnungs- und Schließsignal. Das Fehlerstromrelais besteht üblicherweise aus einer kombinierten Fehlerstromschutzeinrichtung mit Niederspannungsschalter oder Niederspannungsschütz. Es eignet sich hauptsächlich für TT- und TN-Netze mit einer Nennspannung von 50 Hz und darunter. Es bietet zudem indirekten Kontaktschutz vor Stromschlägen und eignet sich daher ideal für intelligente Gebäudestromversorgungs- und -verteilungssysteme.

2. Hauptanwendungen des Fehlerstromrelais

2.1 Schutz vor indirektem Kontaktstromschlag

Der Schutz vor indirektem Kontakt durch Stromschlag besteht in der automatischen Abschaltung der Stromversorgung. GB 13955 „Schutz vor indirektem Kontakt durch Stromschlag“ schreibt vor: „Die wichtigste Maßnahme zum Schutz vor indirektem Kontakt durch Stromschlag ist die automatische Abschaltung der Stromversorgung, um Schäden durch Isolationsschäden an elektrischen Geräten zu verhindern. Bei einem Isolationsschaden im Stromkreis durch einen Erdschluss muss ein Fehlerstrom-Schutzschalter installiert werden, wenn der Fehlerstromwert kleiner als der Betriebsstromwert der Überstromschutzeinrichtung ist.“ Untersuchungen zufolge liegt die sichere Berührungsspannung bei 50 V. Aus Sicherheitsgründen muss bei einem Isolationsfehler in einem Teil des elektrischen Geräts, sobald die Berührungsspannung 50 V überschreitet, die Stromversorgung des fehlerhaften Teils innerhalb der angegebenen Zeit automatisch abgeschaltet werden. Die Überstromschutzeinrichtung ist durch den Stromkreis und das Gerät sowie ihren eigenen Auslösewert begrenzt und kann die Stromversorgung nicht automatisch unterbrechen. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung wird vom Laststrom nicht beeinflusst und kann in Verbindung mit der Überstrom-Schutzeinrichtung zum Schutz vor indirektem Kontakt mit elektrischem Schlag verwendet werden.

2.2 Erdschlussschutz

Erdung ist der Kontakt zwischen einem stromführenden Leiter und der Erde, einem geerdeten Metallgehäuse oder einem mit der Erde verbundenen Bauteil. Ein Ausfall kann zu Stromschlägen und Geräteschäden führen und in schweren Fällen einen elektrischen Brand verursachen. Der Erdschlussschutz wurde früher durch eine Überstromschutzeinrichtung gewährleistet. Überschreitet der Erdschlussstrom den festgelegten Wert der Überstromschutzeinrichtung, wird der Fehlerstromkreis durch die Überstromschutzeinrichtung unterbrochen.

Im TT-Netz können bei Leitungen mit höherem Nennstrom und längeren Verteilungsleitungen Erdschlüsse stromführender Leiter, unsichere metallische Erdschlüsse und Lichtbogenerdschlüsse im TN-Netz auftreten. Der Erdschlussstrom ist geringer als der Einstellstrom des Überstromschutzes, sodass die Überstromschutzeinrichtung nicht reagiert. Eine Fehlerstromschutzeinrichtung oder ein Leistungsschalter mit Erdschlussschutz bietet zuverlässigen Erdschlussschutz.

2.3 Elektrischer Brandschutz

Elektrische Brände werden in der Regel durch Kurzschlüsse verursacht, darunter Metallkurzschlüsse und Lichtbogenkurzschlüsse. Ersterer ist ein Kurzschluss zwischen stromführenden Leitern (z. B. zwischen Phasen, zwischen Phasen und N-Leitungen). Der Fehlerstrom wird in Kiloampere berechnet. Hohe Temperaturen können leicht zu Oxidation der Isolierung und Selbstentzündung führen.

Obwohl die Brandgefahr hoch ist, können Schutzschalter und Sicherungen mit Kurzschlussschutz Schutz bieten. Durch das sofortige Auslösen des Schutzschalters wird die Stromversorgung unterbrochen, um einen Brand zu vermeiden. Bei einem Kurzschluss eines stromführenden Leiters zur Erde entsteht meist ein Lichtbogen. Der Fehlerstrom ist zwar gering, aber der Lichtbogen hält lange an und die lokale Temperatur ist hoch. Dadurch können sich brennbare Materialien in der Umgebung leicht entzünden und ein Brand entstehen. Daher ist die Brandgefahr durch einen Lichtbogenkurzschluss deutlich höher als bei einem Metallkurzschluss. Ein Schutzschalter mit Fehlerstromschutzfunktion kann den Versorgungsstromkreis ohne Auslösen des Überstromschutzes abschalten und so einen durch einen Lichtbogenkurzschluss verursachten elektrischen Brand verhindern.

3.ASJ-Serie von Fehlerstromrelais

3.1 Modell & Funktion

3.2 Technische Parameter

3.3 Typisches Anwendungsschema

4.Anwendungsbeispiele für Fehlerstromschutzschalter im intelligenten Gebäude

4.1 Intelligente Wohngebäude und Hotelzimmer

Bügeleisen, Haartrockner und Wasserkocher in Wohngebäuden und Hotels werden häufig genutzt. Dadurch besteht die Gefahr von Kabelbrüchen und Wasserspritzern in Steckdosen. Dies gefährdet die persönliche Sicherheit erheblich und erfordert die Überwachung und Ableitung von Leckströmen. In intelligenten Wohngebäuden und Hotelzimmern ist ein Fehlerstromschutzschalter installiert, der im Falle eines Lecks oder Stromschlags die Stromversorgung unterbricht und so die persönliche Sicherheit schützt.

4.2 Schwimmbad im intelligenten Gebäude

Moderne Sportplätze und Hotels sind meist intelligente Gebäude mit Swimmingpool. Um die Sauberkeit des Pools zu gewährleisten, ist dieser mit einer Umwälzpumpe ausgestattet. Schwimmbäder sind oft überfüllt. Um die Sicherheit des Personals zu gewährleisten, sollte die Umwälzpumpe mit einem Fehlerstromschutzschalter ausgestattet sein. Dieser sorgt für eine rechtzeitige Unterbrechung der Stromzufuhr und schützt die Sicherheit des Personals, wenn ein Leck im Umwälzpumpensystem auftritt.

4.3 Intelligente Baustelle

Intelligente Baustellen werden häufig für die Versorgung von Zement- und Betonmischern, Turmdrehkranen und anderen Baumaschinen, Handbohrmaschinen, Schneidemaschinen und anderen mobilen Elektrowerkzeugen genutzt und benötigen eine temporäre Stromversorgung. Die Baustellenumgebung ist in der Regel feucht, das Personal zahlreich, die Bauweise komplex, die elektrischen Geräte meist mobil und die Verteilungsleitungen lang und komplex. Sie können durch äußere Einwirkungen leicht beschädigt werden, es kann leicht zu Leckagen kommen und die Sicherheit des Personals gefährden. Daher sollte auf der Baustelle ein Fehlerstromschutzschalter mit einem Nennfehlerstrom von ca. 30 mA installiert werden.

5.Zusammenfassung

Die Fehlerstromrelais der Serie ASJ von Acrel werden in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Industrie, im Hochbau, in U-Bahnen, intelligenten Gebäuden usw. Sie bieten eine gute Schutzwirkung und sind für den Einsatz in Werbezwecken geeignet.