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Was sind Überwachungsrelais für Reststrom

Was sind

Differenzstrom-Überwachungsrelais?

 

Überwachungsrelais für Differenz- bzw. Fehler- oder Restströme (engl. „Residual Current Monitoring“, RCM) dienen zur kontinuierlichen Erfassung der zu- und abfließenden Ströme eines Stromkreises und tragen somit zur Erkennung und rechtzeitigen Beseitigung von Differenzströmen gegen Erde bei.

 

1              Funktion und Anwendung

1.1       Funktion von Messstromwandlern

Unter Differenzströmen versteht man Leck- oder Kriechströme, die durch Isolationsfehler an alternden Leitungen oder durch defekte Bauelemente oder Schirmungen, z. B. in Schaltnetzteilen oder Frequenzumrichtern hervorgerufen werden. Dadurch können Datenübertragungen gestört und hohe Ströme in der elektrischen Anlage verteilt werden, wodurch metallische Leitungen korrodieren, Betriebsmittel in Brand geraten und Personen gefährdet werden können.

Zur Erfassung dieser Fehlerströme werden Messstromwandler eingesetzt, welche seriell hinter die Sicherung des jeweiligen Stromkreises geschaltet werden.  Hierbei werden alle aktiven Leiter (L1, L2, L3 und N) durch den Messstromwandler geführt, welcher die zu- und abfließenden Ströme misst. In fehlerfreien Systemen ist die Summe aller Ströme gleich null, weswegen sich alle magnetischen Wechselfelder, die die Leiter umgeben, gegenseitig aufheben. Fließt ein Fehlerstrom über den Schutzleiter oder über die Leitungsschirmung gegen Erde ab, bewirkt der verbleibende Differenzstrom ein Magnetfeld, wodurch im Messstromwandler eine Spannung induziert wird.

Prinzip der Fehlerstromerfassung durch Messstromwandler

1.2       Einsatz und Funktion von Differenzstrom-Überwachungsrelais

Durch Anschluss des Messstromwandlers am RCM kann dessen integrierter Microcontroller die Induktionsspannung auf den ursprünglichen Differenzstrom zurückrechnen und diesen fortlaufend digital ausgeben. Im Gegensatz zu den ähnlich aufgebauten Fehlerstromschutzeinrichtungen (engl. Residual Current protective Device, RCD), welche bei Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts (typischerweise 30… 300 mA) den Stromkreis allpolig abschalten, signalisieren RCMs kleine Fehlerströme durch LEDs oder digitale Anzeigen bzw. geben eine Meldung als Schaltsignal an externe Installationsrelais
oder -schütze weiter.

Somit können bereits bei noch unbedenklichen Restströmen frühzeitig Maßnahmen eingeleitet werden, um das Abschalten der Anlage durch RCDs zu verhindern und die Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit durch geringere Ausfallzeiten und -kosten zu erhöhen.

Des Weiteren verringert sich der Prüfaufwand ortsfester elektrischer Anlagen gemäß DGUV Vorschrift 3, da Isolationsmessungen durch kontinuierliches Monitoring durch RCMs entfallen.

Prinzip der Meldung des Isolationsfehlers vor allpoliger Abschaltung

 

2         OEZ-Produktportfolio

Die OEZ-Überwachungsrelais für Fehlerströme (Typ 5SV8 …) erfassen plötzlich auftretende oder langsam ansteigende Differenz-Wechselströme und pulsierende Differenz-Gleichströme von 0,03… 5 A (… 000-6KK) bzw. … 30 A (… 001-6KK und 002-6KK) an einer Spannung von
164… 284 V AC. Neben der lokalen Anzeige durch LEDs oder digitale Displays (nur … 001-6KK und 200-6KK) dienen Hilfskontakte zur Abschaltung elektrischer Verbraucher bzw. deren Ansteuerungsrelais bei maximaler Stromaufnahme von 6 A bei 230 V AC.

Die jeweiligen Eigenschaften werden hier gegenübergestellt: