Mehrere FI-Schutzschalter im PEN-System installieren: Korrekte Absicherung von L1, L2, L3?
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1. 4-poliger FI-Schutzschalter (RCD): Der Hauptschalter für die drei Phasen L1, L2 und L3 sowie den Neutralleiter (N).
2. Phasenschienen (L1, L2, L3): Diese verteilen die einzelnen Phasen auf die nachgeschalteten Komponenten.
3. Neutralleiterschiene (N-Schiene): Verteilung des Neutralleiters (N) an verschiedene Stromkreise.
4. PES-Schiene (Schutzleiter): Verbindung für den Schutzleiter (PE).
5. 2-polige FI-Schutzschalter (F1): Jeweils für die Unterverteilungen der einzelnen Phasen (L1, L2, L3).
6. Leitungsschutzschalter (LS): Nach den 2-poligen FI-Schutzschaltern zur Absicherung einzelner Stromkreise.
7. Smart Meter: Ein digitaler Zähler zur Überwachung des Stromverbrauchs, verbunden mit dem Neutralleiter und den drei Phasen.

Die Schaltung scheint den Stromfluss von einem zentralen FI-Schutzschalter über nachgeschaltete Unterverteilungen zu einem Smart Meter und den angeschlossenen Lasten (Stromkreise) zu skizzieren.

Wenn du spezifische Fragen zur Schaltung hast oder eine Analyse benötigst, lass es mich wissen!

1. Haupt-FI-Schutzschalter (4-polig)

• Ein 4-poliger FI-Schutzschalter ist zulässig, da er alle drei Phasen (L1, L2, L3) sowie den Neutralleiter (N) überwacht.
• Prüfen: Sicherstellen, dass der Bemessungsdifferenzstrom (z. B. 30 mA oder 300 mA) passend zur Schutzmaßnahme (Personen- oder Brandschutz) gewählt ist.

2. Neutralleiterschiene (N-Schiene)

• Der Neutralleiter (N) darf nicht mehrfach geerdet werden, da dies zu unerwünschten Ausgleichsströmen führen könnte.
• Problem: Die N-Schiene nach dem Haupt-FI wird mehrfach mit den Unterverteilungen (2-polige FI-Schutzschalter) verbunden. Dies könnte ein potenzielles Problem darstellen, wenn es zu einer Rückführung von Strömen kommt, die außerhalb des überwachten Kreises des Haupt-FI liegen.

3. Verkettung von FI-Schutzschaltern

• Das Design zeigt einen Haupt-FI und nachgeschaltete 2-polige FI-Schutzschalter (F1). Dies ist in Ordnung, solange:
• Die nachgeschalteten FI-Schalter selektiv (also mit höherem Auslösestrom oder Verzögerung) sind, um unbeabsichtigte Auslösungen zu vermeiden.
• Keine Schleifenströme über den Neutralleiter auftreten, die außerhalb der Überwachung des Haupt-FI liegen.

4. Smart Meter

• Der Anschluss des Smart Meters erscheint korrekt, da alle drei Phasen sowie der Neutralleiter verbunden sind.
• Prüfen: Sicherstellen, dass das Smart Meter für die entsprechende Last (Stromstärke) ausgelegt ist.

5. Erdung (PE-Schiene)

• Die PE-Schiene (Schutzleiter) scheint korrekt dimensioniert und verbunden zu sein. Der Schutzleiter darf jedoch nicht mit dem Neutralleiter (N) nach dem FI verbunden sein.

6. Selektivität der Schutzmaßnahmen

• Es muss geprüft werden, ob die FI-Schutzschalter und Leitungsschutzschalter selektiv und korrekt dimensioniert sind. Dies betrifft:
• Die Auslösecharakteristik der Leitungsschutzschalter (z. B. Typ B, C, D).
• Die Auslöseströme der FI-Schalter.

7. Normenkonformität

• Die gesamte Installation muss nach DIN VDE 0100 (Teil 410, 430, 530) geprüft werden. Insbesondere:
• Schutz gegen elektrischen Schlag.
• Kurzschluss- und Überlastschutz.
• Schutzleiterführung (keine PEN-Leiter-Verbindungen nach dem FI).

Fazit:

Die gezeichnete Schaltung kann zulässig sein, erfordert jedoch eine sorgfältige Überprüfung folgender Aspekte:

• Selektivität zwischen Haupt-FI und den nachgeschalteten 2-poligen FI-Schaltern.
• Neutralleiterführung: Keine Schleifen oder unzulässige Verbindungen.
• Dimensionierung von Leitungsschutz- und FI-Schaltern.

Empfehlung: Lass die Schaltung von einer Elektrofachkraft prüfen und abnehmen, um die Sicherheit und Normenkonformität zu gewährleisten.

1. Funktion des FI/RCD (Summenstromwandler)

• Richtig: Ein FI/RCD misst die Differenz zwischen hin- und zurückfließendem Strom. Wenn ein Teilstrom „abfließt“ (z. B. durch einen Fehlerstrom zur Erde), löst der FI aus. Dies ist korrekt und beschreibt die grundlegende Funktionsweise des Geräts.

2. Problem der mehrfachen Neutralleiterführung (N-Schienen)

• Richtig: In einer Schaltung mit mehreren FI-Schaltern dürfen die Neutralleiter (N) nicht gemeinsam genutzt werden, da dies zu unerwünschten Ausgleichsströmen führen kann. Das führt dazu, dass ein FI-Schalter fälschlicherweise auslöst.
• Hinweis: Jede N-Schiene muss nach einem RCD isoliert und getrennt sein. Die Skizze in der Frage scheint dies nicht zu berücksichtigen, was tatsächlich ein Problem darstellt.

3. Verwendung mehrerer nachgeschalteter 2-poliger RCDs

• Teilweise richtig: Es ist technisch möglich, mehrere FI-Schalter in Reihe zu schalten, jedoch nur unter bestimmten Bedingungen:
• Selektivität: Der nachgeschaltete FI muss schneller auslösen oder einen niedrigeren Auslösestrom haben, um eine unnötige Abschaltung des Haupt-FI zu verhindern.
• In der dargestellten Schaltung fehlt eine gestaffelte Auslösecharakteristik. Das würde tatsächlich zu Problemen führen und macht so keinen Sinn.

4. Bezug zum PEN-System

• Richtig: FI-Schutzschalter funktionieren nur in Systemen mit getrenntem N und PE. Im PEN-System (bei älteren Installationen) können FI-Schalter nicht korrekt arbeiten, da der Schutzleiter und Neutralleiter gemeinsam geführt werden.
• Hinweis: Sobald der PEN-Leiter im Hauptanschlusskasten in N und PE getrennt wird, dürfen diese nicht mehr zusammengeführt werden. Dies ist ein wesentlicher Sicherheitsaspekt.

5. Kritik an der Skizze

• Richtig: Die dargestellte Schaltung weist potenzielle Fehler auf,
• Mehrfache Nutzung des Neutralleiters (N) nach dem Haupt-FI.
• Fehlende Staffelung der Auslösekennlinien (Selektivität).
• Möglicherweise fehlende Kurzschluss- und Überlastberechnung.

6. Forderung nach einem Elektromeister

• Richtig: Die Planung und Umsetzung von Elektroinstallationen sollte von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden. Solche komplexen Installationen erfordern fundiertes Fachwissen, um Sicherheit und Normenkonformität zu gewährleisten.

Zusammenfassung der Beurteilung

• Der Kommentar enthält viele korrekte technische Hinweise, insbesondere zur Trennung der Neutralleiter, Selektivität von FI-Schaltern und den Einschränkungen im PEN-System. Die Kernaussage – dass die Schaltung in ihrer aktuellen Form problematisch ist – ist absolut berechtigt.

Auf dem Bild ist ein handschriftlicher Schaltplan für eine elektrische Installation zu sehen. Hier ist eine detaillierte Beschreibung dessen, was ich erkenne:

Allgemeine Struktur:

• Der Plan zeigt eine 3-Phasen-Stromversorgung (L1, L2, L3), die durch einen 4-poligen FI-Schutzschalter (Fehlerstromschutzschalter) geht.
• Nach dem FI-Schalter verzweigt sich die Stromversorgung zu drei separaten Stromkreisen, die jeweils mit einem 2-poligen FI-Schalter und mehreren Leitungsschutzschaltern (LS) gesichert sind.
• Die N-Leiter (Neutralleiter) werden über eine oder mehrere N-Schienen geleitet.
• Es gibt eine "Null Schiene", die mit einem Smart Meter verbunden ist.
• Jeder Stromkreis ist mit einem eigenen N-Schiene verbunden, und der N-Leiter scheint an diesem Punkt weiter in den Verteilerkasten eingeführt zu werden.

Einzelne Komponenten:

• PE Schiene: Dies ist wahrscheinlich die Schutzleiter (Erdungs) Schiene.
• 4 pol Fi: Ein 4-poliger FI-Schutzschalter. Die Linien (L1, L2, L3) und Neutralleiter sind an diesen Schalter angeschlossen. Die rote Einkreisung zeigt den N-Leiter an der Seite des Schalters.
• N-Schiene: Neutralleiter-Sammelschienen.
• Fi 2pol: 2-poliger FI-Schutzschalter. Hier ist ein kleiner Fehler (vermutlich vom Zeichner). Der FI-Schalter muss zwischen N-Leiter und dem Rest der Schaltung liegen und nicht zwischen 2 Leitern der Schaltung.
• LS: Leitungsschutzschalter.
• Null Schiene: Dies ist wahrscheinlich der Neutralleiter, der zum Smart Meter führt.
• Smart Meter: Ein Stromzähler, der wahrscheinlich den Stromverbrauch misst.
• L1, L2, L3: Die drei Phasen der Stromversorgung.

Anmerkungen zum Schaltplan:

• Einfachheit: Der Plan ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Es werden die wichtigsten Verbindungen gezeigt.
• Handschrift: Der Plan ist von Hand gezeichnet, was darauf hindeutet, dass er für interne Zwecke oder während der Installation erstellt wurde.
• Beschriftungen: Die Komponenten und Leitungen sind mit den üblichen Bezeichnungen beschriftet, wie z.B. "L1", "L2", "L3", "N-Schiene" etc.
• Sicherheit: Die FI-Schutzschalter (Fi) dienen dem Personenschutz und unterbrechen bei einem Fehlerstrom den Stromkreis.
• Messung: Der Smart Meter dient der Erfassung des Energieverbrauchs.

Zusammenfassend:

Der Plan zeigt die grundlegende Struktur einer Hausverteilung mit 3-Phasen-Stromversorgung, Fehlerstromschutz und Leitungsschutz. Es ist ein typischer Plan für eine kleine bis mittelgroße Installation, bei der der Smart Meter den Verbrauch misst.

Wenn Sie weitere Fragen haben, fragen Sie einfach!

Die Nutzung von FI-Schutzschaltern in diesem Plan wirft einige wichtige Fragen und potenzielle Probleme auf, die ich gerne detaillierter erläutern möchte:

Problembereich: FI-Schutzschalter (4-polig) und Neutralleiter (N)

1. Falsche N-Verbindung nach dem FI:
   • Der wichtigste Fehler im Plan ist die Art, wie der Neutralleiter (N) nach dem 4-poligen FI-Schutzschalter geführt wird. Der FI-Schalter misst den Summenstrom durch die 4 Pole (L1, L2, L3 und N). Wenn der Stromfluss zwischen den Außenleitern (L1, L2, L3) und dem Neutralleiter nicht gleich ist (z. B. durch einen Ableitstrom), löst der FI aus.
   • Im Plan ist der Neutralleiter vor der N-Schiene abgegriffen und damit nach dem FI-Schalter abgekoppelt (siehe rote Markierung im Original). Das bedeutet, dass der Neutralleiter vor den 2 poligen FI-Schaltern (Fi 2pol) abgezweigt wird, was zu Problemen führt. Das liegt daran, dass bei dieser Verkabelung der FI-Schalter in allen untergeordneten FI-Schaltern (2-polig) auslösen würde, sobald ein angeschlossener Stromkreis mit N verbunden ist.
2. Auslöseprobleme:
   • Der Neutralleiter muss durch den FI-Schutzschalter geführt werden, um die ordnungsgemäße Funktion der Fehlerstromerkennung zu gewährleisten. Wenn der Neutralleiter nach dem FI separat verbunden wird (wie im Plan dargestellt), kann ein Fehlerstrom, der über den Schutzleiter abfließt, nicht korrekt erkannt werden und der FI-Schutzschalter würde nicht auslösen.
3. Falsche Funktionsweise:
   • Der N-Leiter muss durch die 4 Pole des FI (L1, L2, L3, N), um korrekt messen und auslösen zu können. Wenn der N-Leiter auf der Seite des FI nach dem Ausgang des FI (wie im Plan) angelegt wird, wird der Fehler nicht erkannt.
   • Wenn der Neutralleiter nicht durch den FI-Schalter geführt wird und ein Fehlerstrom auftritt, könnte der FI-Schalter aufgrund des fehlenden Neutralstroms im FI-Schalter nicht oder falsch auslösen.
   • Die Fehlerstromerkennung des FI-Schalters kann daher falsch auslösen oder gar nicht auslösen.
4. Sicherheitsrisiko:
   • Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Der Schutz durch den FI-Schalter ist nicht mehr gewährleistet, was zu lebensgefährlichen Situationen führen kann. Bei einem Fehlerstrom könnte es zu einem Stromschlag kommen, ohne dass der FI-Schalter rechtzeitig auslöst.
5. Verkabelung zu den 2-poligen FI-Schaltern:
   • Die Neutralleiter für die jeweiligen Stromkreise nach den 2-poligen FI-Schaltern werden aus der N-Schiene entnommen, was im Prinzip korrekt ist, aber nicht, wie die N-Schiene an den 4-poligen FI-Schalter angeschlossen wird.

Korrekte Vorgehensweise:

1. Der Neutralleiter muss durch den 4-poligen FI-Schutzschalter geführt werden, bevor er an die N-Schiene weitergeleitet wird.
2. Die Neutralleiter für jeden nachgeschalteten Stromkreis werden von der N-Schiene genommen, die nach dem 4-poligen FI-Schutzschalter verdrahtet ist.
3. Die Neutralleiter, die zu den 2-poligen FI-Schaltern gehen, sollten nach dem 4-poligen FI-Schalter abgegriffen werden, um einen Schutz zu bieten.
4. Der N-Leiter, der in die 2-poligen FI-Schalter eingeführt wird, muss ebenfalls in einen der Pole geführt werden, um eine Summenstrommessung zu ermöglichen, andernfalls wird der 2-polige FI-Schalter in keiner Art und Weise funktionieren.

Fazit:

Die Art und Weise, wie der Neutralleiter im gezeigten Schaltplan an den 4-poligen FI-Schutzschalter angeschlossen wird, ist nicht korrekt und kann zu erheblichen Sicherheitsproblemen führen. Der Neutralleiter muss durch den FI-Schutzschalter geführt werden, damit dieser seine Schutzfunktion erfüllen kann.

Es ist wichtig, dass ein Elektrofachmann diesen Schaltplan überprüft und die notwendigen Korrekturen vornimmt, um einen sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb der elektrischen Anlage zu gewährleisten. Ohne diese Korrektur ist die Installation gefährlich und widerspricht möglicherweise den Sicherheitsbestimmungen.

Bewertung der Aussagen:

1. "Ein FI bzw. RCD ist ein Summenstromwandler, d.h. was hinfließt muss auch über den RCD wieder zurück."
   • Korrekt: Dies ist die grundlegende Funktionsweise eines FI/RCD. Er misst die Summe der Ströme, die durch die stromführenden Leiter (L1, L2, L3 und N) fließen. Weicht diese Summe (hin- und zurückfließender Strom) um einen bestimmten Wert (Fehlerstrom) ab, löst der FI/RCD aus.
2. "Alles was abfließt (also am RCD vorbei) lässt den RCD auslösen, das gilt auch für alle N."
   • Korrekt: Jeder Strom, der nicht durch den FI/RCD zurückfließt (z.B. über den Schutzleiter PE oder einen anderen Pfad), wird als Fehlerstrom erkannt und führt zur Auslösung. Das betrifft auch den Neutralleiter (N), wenn dieser außerhalb der Summenstrommessung des RCD fließt.
3. "Es macht keinen Sinn, bei einem 4-pol. RCD mehrere 2-pol. RCD nachzuschalten."
   • Teilweise korrekt: Es ist nicht sinnvoll, wenn die N Leiter verbunden sind, wie in dem ursprünglichen Schaltplan. In bestimmten Fällen kann eine selektive Verwendung von zusätzlichen RCDs Sinn machen (siehe Punkt 6). Es ist im privaten Bereich nicht üblich, mehrere FI hintereinanderzuschalten, da ein Fehler in einem der FI’s alle nachgeschalteten FI’s ebenfalls zum Auslösen bringt. Im Allgemeinen ist es besser, die Stromkreise mit mehreren 1- oder 2-poligen Leitungsschutzschaltern (LS) zu schützen, welche von einem einzigen FI-Schutzschalter versorgt werden. Dies vereinfacht den Verteilerkasten und erhöht die Übersicht.
4. "Werfen sie KI raus und beauftragen sie einen Elektromeister."
   • Korrekt: Der Kommentar betont die Notwendigkeit der Expertise eines Fachmanns. KI kann bei der Analyse von Informationen helfen, ersetzt aber nicht das Fachwissen und die Verantwortung eines Elektromeisters. Diese Aussage ist auch in der Antwort von mir zuvor enthalten.
5. "Wenn schon der dargestellte Quatsch mit den 4 RCD gemacht werden soll, dann mit isoliert und getrennt montierten N-Schienen jeweils nach dem 4-pol. und 2-pol RCD und einem gestaffeltem Auslösestrom für den 4-pol. und die 2-pol. RCD sowie einer Kurzschlußberechnung für das gesamte System."
   • Korrekt und wichtig: Diese Aussage beschreibt eine professionelle und sichere Vorgehensweise, falls man trotzdem mehrere FI/RCDs hintereinander verwenden möchte:
     • Getrennte N-Schienen: Jede N-Schiene muss isoliert sein und nach jedem RCD angeordnet werden, um zu verhindern, dass Fehlerströme über andere RCDs abfließen.
     • Gestaffelte Auslöseströme: Die nachgeschalteten RCDs sollten niedrigere Auslöseströme als der vorgelagerte RCD haben, um eine Selektivität zu gewährleisten. Das heißt, dass der RCD, der am nächsten am Fehler liegt, zuerst auslöst.
     • Kurzschlussberechnung: Eine Berechnung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass alle Komponenten des Systems (RCDs, LS-Schalter, Leitungen) die erwarteten Kurzschlussströme sicher handhaben können.
6. "Zum Verständnis: RCD bzw. FI funktionieren im PEN-System nicht sondern nur im N und getrenntem PE-System."
   • Korrekt: Ein FI/RCD funktioniert nicht im klassischen PEN-System, in dem der Neutral- und Schutzleiter zu einem gemeinsamen Leiter (PEN) zusammengefasst sind. Sie funktionieren, wenn N und PE getrennt sind. Die Trennung von N und PE sollte bereits im Hausanschlusskasten erfolgen.
7. "Also nach der Auftrennen in N und PE im HaAbk.-Kasten NIE wieder dieselben zusammenführen."
   • Absolut korrekt und kritisch: Diese Regel ist lebenswichtig für die Sicherheit. Wenn N und PE nach der Trennung im Hausanschlusskasten wieder verbunden werden, verliert der FI/RCD seine Schutzfunktion. Ein Fehlerstrom könnte sich über den PE-Leiter zurück in die Erde abfließen, ohne dass der FI-Schalter dies bemerkt.

Fazit:

Der Kommentar ist sehr gut und fachlich fundiert. Er fasst die Kernpunkte zusammen, die bei der Installation und Verwendung von FI/RCDs zu beachten sind. Die Aussage, dass man einen Elektromeister konsultieren sollte, ist angesichts der komplexen Thematik und der Sicherheitsrelevanz der beschriebenen Punkte mehr als berechtigt.

Zusätzlicher Hinweis:

Es ist wichtig zu betonen, dass die Installation und Wartung elektrischer Anlagen nur von qualifizierten Elektrofachkräften durchgeführt werden sollte, die die geltenden Normen und Vorschriften kennen und einhalten. Laien sollten unter keinen Umständen versuchen, solche Arbeiten selbst auszuführen, da dies zu schweren Unfällen führen kann.