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Sicherheit

FI-Schalter

Der Fehlerstromschutzschalter – Ein Lebensretter

Stromunfälle kommen leider immer wieder vor, im Beruf wie im privaten Bereich, oft mit tragischen Folgen. Forschungen über die Wirkungen des elektrischen Stromes auf den Menschen sowie die Auswertung von Stromunfällen haben das Wissen über das Gefahrenpotential enorm erhöht.

Was passiert bei einem Stromunfall?

Besteht ein körperlicher Kontakt mit dem Stromnetz, so wirkt die Elektrizität ab einer bestimmten Stromstärke in einem solchen Maße auf den Körper ein, dass die normalen Impulse vom Gehirn nicht mehr an die Muskeln gelangen können (ab ca. 10 mA). Die Muskeln werden vom Fremdstrom beeinflusst und ziehen sich zusammen. Dadurch ist es nicht mehr möglich, den unter Spannung stehenden Gegenstand, wie z.B. einen Metallgriff, aus eigenem Willen loszulassen.


Welche Einflussgrössen gibt es?

Beim Stromdurchfluss durch den menschlichen Körper sind unterschiedliche Faktoren von Bedeutung: Die Höhe der Spannung, die Stärke des elektrischen Stroms, die Frequenz, der Widerstand des menschlichen Körpers und die Einwirkdauer des Stromes auf den Körper.
Lebensgefährlich wird es ab einem Strom von 30 mA, der etwa 0,5 Sek. (s. Abbildung FI-Kennlinie) über das Herz fließt. Dann kann Herzkammerflimmern entstehen, das die Pumpfunktion des Herzens aufhebt. Dadurch ist die Sauerstoffversorgung des Gehirns nicht mehr gewährleistet.
Nach etwa drei bis fünf Minuten in diesem Zustand treten irreparable Schäden auf und der Tod kann eintreten.

FI-Kennlinie

Wie verhindert der FI-Schalter den Stromunfall?

Diese tragischen Folgen lassen sich dadurch vermeiden, indem durch einen Fehlerstromschutzschalter sichergestellt wird, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden. Diese Fehlerstromschutzschalter, kurz FI-Schalter, gibt es zwei und vierpolig für die Nennfehlerströme 10 mA, 30 mA, 300 mA, und 500 mA.
Empfehlenswert ist der Einsatz eines Fehlerstromschutzschalters mit 30 mA, da hier ein weitgehender Schutz auch bei direktem Berühren sichergestellt ist.
Die Abbildung unten zeigt das Prinzipschaltbild eines FI-Schutzschalters. Beim normalen Betrieb elektrischer Anlagen geht der von den elektrischen Verbrauchern benötigte Strom über die Zuleitung zum Verbraucher hin und in gleicher Größe wieder zurück. Der im FI-Schutzschalter enthaltene Summenstromwandler (Ringkern mit Wicklungen darauf) vergleicht die in den Leitungen fließende Ströme. Ist die Summe der zufließenden Ströme nicht mehr die Summe der abfließenden Ströme, so löst der „verloren gegangene Strom“ ein Auslöserelais aus, das den überwachten Stromkreis sofort abschaltet.

Prinzipschaltbild FI-Schutzschalter

Funktionsprüfung von FI-SchalternAlle FI-Schutzschalter sind mit einer Prüftaste ausgestattet, die einen Funktionstest erlaubt.
Dieser Test soll alle 6 Monate von einem sachkundigen Benutzer durchgeführt werden. Bei gewerblichen Anlagen ist diese Prüfung vorgeschrieben. Wird die Prüfung nicht durchgeführt, können die Kontakte verkleben. Ein Auslösen im Fehlerfall ist dann nicht möglich. Der FI-Schalter ist Stand der Technik bei Neuinstallationen.
Vorschriften

Seit 1984 sind FI-Schutzschalter bei Neuinstallationen nach DIN VDE 0100, Gruppe 700 z.B. für das Bad und für elektrische Einrichtungen im Außenbereich zwingend vorgeschrieben. Die Anzahl von tödlichen Stromunfällen hat sich seit dem Einsatz erheblich verringert (von 1967 bis 1997 um fast 70%). Auch Brände, die durch Erdschlussfehlerströme entstehen können, lassen sich durch den FI-Schutzschalter vermeiden.