Fachwissen Elektrotechnik: alles über den Brandschutzschalter AFDD

Der Brandschutzschalter AFDD (auch Fehlerlichtbogenschutzeinrichtung) überwacht serielle und parallele Lichtbögen. Serielle Lichtbögen entstehen z. B. durch lose Kontaktstellen, die in Reihe mit dem Verbraucher liegen (Hin- und Rückleiter). Wenn der Fehlerstrom hoch genug ist, kann zwar auch ein Leitungsschutzschalter bei Überschlag zwischen Außenleiter und Neutralleiter abschalten, doch der Brandschutzschalter erkennt bereits die charakteristischen Strom- und Spannungsverläufe ab 2,5 Ampere. Die angesprochenen parallelen Fehlerlichtbögen zwischen L und PE können AFDDs wie FIs gleichermaßen erkennen und abschalten. Somit ist hier ein sehr guter Brandschutz mit Redundanz gegeben, sofern beide Automaten den gleichen Stromkreis überwachen.

Wo liegen die Fehlerquellen?

Die folgende Grafik soll Ihnen einen kleinen Überblick über Fehler geben, die zu Fehlerlichtbögen führen, die wiederum Brände verursachen können. Praktisch überall dort, wo es an stromführenden Leitungen zu Schäden kommt, welche den Stromkreis nicht unterbrechen, kann ein Lichtbogen entstehen, der dann die umliegenden Materialien in Brand stecken kann.

Einige Fehler wie Kabelschäden durch Bohrungen oder Kabelknick/Kabelbruch treten unmittelbar ein und können unter Umständen gut festgestellt und behoben werden. Andere Fehler entwickeln sich erst mit der Zeit und liegen meist nicht in der direkten Wahrnehmung.
Eine Klemmstelle zum Beispiel unterliegt in der Regel nicht einer ständigen Prüfung. Durch temperaturbedingte Ausdehnung und Korrosion kann sich der Kontakt zur Leitung lösen. Über dem entstandenen Abstand kann ein Fehlerlichtbogen entstehen. Kabelverschleiß wiederum entsteht durch den häufigen Gebrauch und unsachgemäßen Umgang mit Leitungen und Kabeln. Ein Schaden kann hier zwar erkannt werden, die Erfahrung zeigt aber, dass Geräte mit defekten Kabeln häufig trotzdem noch in der Anwendung sind, da die Personen, die diese Geräte verwenden, nicht ausreichend für die sich hieraus ergebenden Gefahren sensibilisiert sind.

Wie funktioniert der Brandschutzschalter?

Der Schlüssel liegt in der Überwachung der Sinuswellen von Strom, Spannung und 120 weiteren Parametern. Die charakteristischen Strom- und Spannungsverläufe sind ab einem Wert von 2,5 A maßgeblich. Der Brandschutzschalter besitzt keine physikalischen Auslöser. Die Mikroprozessorelektronik innerhalb des AFDD in Verbindung mit dem Softwarealgorithmus detektiert einen brandauslösenden Energiegehalt ab einem Schwellwert von > 450 J und schaltet ab. 450 J reichen aus, um PVC-Kabel in Brand zu setzen.

In einem intakten Stromkreis werden die Parameter nur in Ausnahmefällen in Bereiche gebracht, die den AFDD zum Auslösen bringen. So genannte Betriebslichtbögen sind in der Lage, die Sinuswellen so zu beeinflussen, dass sie einen fehlerlichtbogenähnlichen Wellenverlauf haben. Diese Lichtbögen bilden sich zum Beispiel im Bürstenfeuer einer Bohrmaschine und in Elektronikkomponenten und sogar Lichtschaltern, die beim Schalten Lichtbögen entstehen lassen. Die Brandschutzschalter von Hager sind allerdings in der Lage, zwischen Betriebslichtbögen und Fehlerlichtbögen zu unterscheiden und nur im Fehlerfall abzuschalten.

Geltungsbereich

Was regelt die DIN VDE0100-420?
In der DIN VDE0100-420 wird der Einsatz von Maßnahmen zum Schutz gegen die thermischen Auswirkungen von Lichtbögen in Endstromkreisen geregelt. Dies bedeutet: Wie verhindert man Brände, die durch Fehlerlichtbögen ausgelöst werden können?

Weitere Details finden Sie einfach und zusammenfassend erklärt auf unserer Informationsseite zur Norm DIN VDE0100-420.

Zur Informationsseite

FAQ

E-Check:

Wo es aus praktischen Gründen nicht sinnvoll ist, zur Isolationsprüfung elektrische Betriebsmittel abzuklemmen, darf die Messgleichspannung für den betrachteten Stromkreis auf 250 V herabgesetzt werden, jedoch muss der Isolationswiderstand mindestens 1 MΩ betragen (Auszug aus VDE 0100-600). Bei Isolationswiderstandsmessung muss die Prüfspannung auf 250V reduziert werden, um die interne Elektronik zu schützen. Der AFDD hat aber auch einen internen Überspannungsschutz, der bei einer Spannung > 275 V auslöst. Aber Vorsicht: Diese Funktion ersetzt keine Überspannungsschutzeinrichtung!

Funktionsprüfung:
Die regelmäßige Funktionsprüfung muss im Gegensatz zum FI beim AFDD nicht durchgeführt werden. Der AFDD führt zyklisch einen Selbsttest durch. Dies ist Anforderung der Produktnorm.

Einspeiserichtung:
Bei Nichtbeachtung der Einspeiserichtung wird die Elektronik im AFDD zerstört!