Schutz bei seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen – Die neuen AFDD Brandschutzschalter QSE960D und QSE966D von Hager | GRANZOW Sicherheitstechnik
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Schutz bei seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen – Die neuen AFDD Brandschutzschalter QSE960D und QSE966D von Hager

Der neue AFDD Brandschutzschalter von Hager – normgerechte Sicherheit

Der AFDD (Arc Fault Detection Device) von Hager schützt vor Bränden, die durch Fehlerlichtbögen entstehen können. Der Brandschutzschalter überwacht die Sinuswelle von Strom und Spannung. Werden ab einem Stromwert von 2,5 A charakteristische Strom- und Spannungsverläufe detektiert, die einen gewissen Energieinhalt mit Brandrisiko überschreiten und auf einen Fehlerlichtbogen als Folge einer schlechten Kontaktstelle hinweisen, schaltet der Brandschutzschalter den Stromkreis ab. Als Schwellwert für eine Abschaltung wird ein Energiegehalt von 450 Joule zugrundegelegt. Dieser ist in der Lage, ein PVC-Kabel zu entzünden. Jeder Abschaltung geht eine mikroprozessorgestützte Analyse voraus, bei der von der integrierten Software des Brandschutzschalters einhundertzwanzig verschiedene Parameter ausgewertet und überwacht werden.

Fehlerlichtbögen als Brandursache

Fehlerlicht- oder Störlichtbögen entstehen durch einen ungewollten Spannungsüberschlag. Die elektrische Energie des Fehlerlichtbogens führt zu einer Erwärmung der Störstelle. Schon ab einer Energiemenge von 450 Joule können sich PVC-Kabel entzünden – es kommt zu einer Brandentwicklung, die sich im schlimmsten Fall auf das ganze Gebäude ausdehnen kann.
Für die Entstehung von Fehlerlichtbögen kommt eine ganze Reihe von Ursachen in Betracht.

Typische Ursachen für Fehlerlichtbögen sind:

  • geknickte, abgeklemmte oder gebrochene Gerätekabel
  • zu stark gebogene Gerätekabel
  • beschädigte Kabel in der Wand, z.B. durch Bohrmaschine oder Nägel
  • schlechte Kontaktierung in der Steckdose
  • fehlerhafte Isolierung
  • lose Klemmstellen
  • von Kleintieren angenagte oder angebissene Gerätekabel

Generell werden serielle und parallele Schadstellen unterschieden:
Serielle Lichtbögen entstehen, wenn ein defekter Leiter oder eine lose Kontaktstelle in Reihe mit dem Verbraucher im Stromkreis liegt.

Überschreitet die Sinuswelle der Wechselspannung aus dem Nulldurchgang kommend den Schwellwert, ab dem sich der Lichtbogen über die Fehlerstelle entzündet, fließt der Strom darüber. Da dieser durch den Widerstand der Last begrenzt ist, erwärmt sich in der Folge die Fehlerstelle. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Halbwelle der Netzspannung. FI- und LS-Schutzschalter können solche Fehler nicht erkennen und schalten daher auch nicht ab. Brandschutzschalter hingegen detektieren diesen Verlauf der Sinuswellen von Spannung und Strom und schalten den Stromkreis über das angeschlossene Schutzgerät ab. Die Abschaltzeit ist abhängig von der Höhe des Betriebsstroms.

Parallele Fehlerlichtbögen können zwischen Außenleiter und Neutralleiter sowie zwischen Außenleiter und Schutzleiter auftreten. Der Fehlerlichtbogen entsteht hier somit durch einen Überschlag zwischen zwei Leitern. Die Höhe des Fehlerstroms wird dabei nur durch die Impedanzen im Stromkreis und in der Fehlerstelle selbst begrenzt.

Je nach Fehlerstromhöhe schaltet auch ein LS-Schalter bei Überschlag zwischen Außenleiter und Neutralleiter ab. Liegt der Fehlerstrom allerdings unterhalb des Auslösestroms des LS-Schalters, schaltet dieser nicht ab. Da Brandschutzschalter wie schon beschrieben bereits charakteristische Strom- und Spannungsverläufe ab einem Stromwert von 2,5 A erkennen, bieten diese jedoch auch bei solch einem Fehlerfall Schutz. Parallele Fehlerlichtbögen zwischen Außenleiter und Schutzleiter werden neben AFDDs auch von FI-Schutzschaltern erkannt, die damit ebenfalls einen zuverlässigen Brandschutz bieten.

 

Ab Dezember 2017 Pflicht – Brandschutzschalter im Wohn – und Zweckbau

Seit dem 1. Februar 2016 ist die aktualisierte Fassung der Norm DIN VDE0100-420 in Kraft getreten. Sie verlangt für Niederspannungsanlagen erstmalig den Einsatz von „besonderen Maßnahmen zum Schutz gegen die Auswirkungen von Lichtbögen in Endstromkreisen“. Im Kern geht es darum, Brände zu verhindern, die durch Fehlerlichtbögen ausgelöst werden können. Dieser Schutz lässt sich mit den sogenannten Brandschutzschaltern erzielen.

Zum 18. Dezember 2017 endet die Übergangsfrist. Ab diesem Zeitpunkt ist der Einsatz von Brandschutzschaltern in Endstromkreisen von einphasigen Wechselspannungssystemen mit Betriebsströmen bis 16 A verbindlich vorgeschrieben, im Wohn- als auch im Zweckbau.

Zwingend vorgeschrieben sind AFDDs in Endstromkreisen von:

  • Aufenthalts- und Schlafräumen in Kindertagesstätten, Seniorenheimen und barrierefreien Wohnungen nach DIN 18040-2
  • Räumen oder Orten, an denen wegen gelagerter oder verarbeiteter Materialien ein hohes Brandrisiko besteht (z. B. Papierfabriken, Druckereien, Sägewerke, Schreinereien, Scheunen)
  • Gebäuden, die überwiegend aus brennbaren Baustoffen bestehen (z. B. Holzhäuser und Gebäude in Leichtbauweise/Fertighäuser)
  • Einrichtungen mit unersetzbaren Gütern von hohem Wert (z. B. Nationaldenkmäler, Museen, Laboratorien, Rechenzentren)
  • bestimmten öffentlichen Gebäuden (z. B. Bahnhöfe und Flughäfen)

 Empfohlen sind Brandschutzschalter in:

  • Räumen mit Schlafgelegenheiten
  • Räumen und Orten mit Feuer verbreitenden Strukturen
  • Gebäuden, deren Ausdehnung und Form die Ausbreitung von Feuer erleichtert (z.B. „Kamineffekt“ bei Hochhäusern)
  • anlagentechnischen Einrichtungen wie Zwangsbelüftungen

Die Vorteile auf einen Blick

Hoher Schutz dank Mikroprozessor-Technik: Den Brandschutzschalter von Hager gibt es als Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung inklusive integriertem LS-Schalter in Kompaktbauweise. Erhältlich ist er in zwei Varianten: mit Nennströmen von 10 A und 16 A – beide mit Auslösecharakteristik B.

Der AFDD schützt bei seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen: Serielle Lichtbögen entstehen, wenn ein defekter Leiter oder eine lose Kontaktstelle in Reihe mit dem Verbraucher im Stromkreis liegt. Parallele Fehlerlichtbögen entstehen durch einen Überschlag zwischen zwei Leitern – zwischen Außenleiter und Neutralleiter oder zwischen Außenleiter und Schutzleiter. Der Brandschutzschalter von Hager löst in beiden Fällen aus.

LS- und FI-Schalter sind Ergänzungen, keine Alternativen: Bei seriellen Lichtbögen bleiben LS- und FI-Schalter wirkungslos. Vor einem parallelen Fehlerlichtbogen, der durch einen Überschlag zwischen Außenleiter und Neutralleiter entsteht, könnte auch ein LS-Schalter schützen – allerdings ist das jedoch abhängig von der Fehlerstromhöhe. Der AFDD von Hager erkennt charakteristische Strom- und Spannungsverläufe schon ab 2,5 A. Somit löst er relativ niederschwellig aus und bietet deshalb die größere Sicherheit. Parallele Fehlerlichtbögen zwischen Außenleiter und Schutzleiter werden auch von FI-Schutzschaltern erkannt. Weil der Brandschutzschalter von Hager aber nicht elektromagnetisch, sondern elektronisch auslöst, arbeitet er genauer.

Die „Software-Intelligenz“ macht den AFDD leistungsstark und zuverlässig: Der AFDD von Hager arbeitet mit integriertem Mikrochip. Dessen Software überwacht und wertet einhundertzwanzig verschiedene Parameter aus. Die Abschaltung wird elektronisch ausgelöst – dadurch reagiert der neue Brandschutzschalter besonders zuverlässig auf Fehlerlichtbögen. Zudem kann er Fehlerlichtbögen von den sogenannten Betriebslichtbögen (z.B. „Bürstenfeuer“) unterscheiden. Fehlauslösungen sind somit äußerst selten.

Produktübersicht und Zubehör

Hager QSE960D

AFDD Brandschutzschalter nach DIN VDE 0665-10/ EN62606
Kombiniert mit Leitungsschutzschalter B10 in einem Gehäuse mit Schraubklemmen
Zum Brandschutz in Folge von seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen
Berührungsschutz nach IP2x DIN VDE 0106 Teil 100
Mit Test-Taste und -Funktionalität
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Hager QSE966D

AFDD Brandschutzschalter nach DIN VDE 0665-10/ EN62606
Kombiniert mit Leitungsschutzschalter B16 in einem Gehäuse mit Schraubklemmen
Zum Brandschutz in Folge von seriellen und parallelen Fehlerlichtbögen
Berührungsschutz nach IP2x DIN VDE 0106 Teil 100
Mit Test-Taste und -Funktionalität
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Hager KB163P

Kammschiene 1 polig
Stiftanschluss 10mm² 63A
13 Module
Braun

 

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Hager KB163N

Kammschiene 1 polig
Stiftanschluss 10mm² 63A
13 Module
Blau

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Hager KF83A

Anschlussklemme 1 polig
Stiftanschluss 1 x 35mm²

 

 

 

Hilfreiche Datenblätter

Datenblatt Hager QSE960D

Datenblatt Hager QSE966D

Datenblatt Hager KB163P

Datenblatt Hager KB163N

Datenblatt Hager KF83A