FI/RCD löst nach 30 Sekunden bis 2 Minuten aus

[r2squared]

Hallo Zusammen,

zunächst vorab vielen Dank, dass ihr euch Zeit nehmt.

Hier die Eckdaten eines Fehlerbildes in meinem Haus:

• Anlage lief in den letzten fünf Jahren fehlerfrei, auch der nun betroffene "Strang".
• Fehlerbild: FI löst innerhalb von 30 Sekunden bis 2 Minuten nach einschalten eines LS aus.
• Leitungsstrang ist 5 x 1,5 m2 wobei grau und schwarz nicht genutzt werden. Der Leitungsweg vom LS zu den Verbrauchern ist ca. 30 Meter.
• An dem Leitungsstrang zum LS hängen ausschließlich vier Treppenstufen-Leuchten.
• Die Leitung ist auf dem Weg vom LS zu den vier Verbrauchern 1 x in einer Abzweigdose unterbrochen. Diese ist (leider) nicht einfach revidierbar (wir müssen eine abgehängte Decke öffnen).
• Beobachtungen:
  • Klemmen wir alle Leuchten allpolig ab, löst der FI nach einer kürzeren Zeitspanne aus, aber nicht sofort.
  • Nehmen wir die Leuchten wieder in den Stromkreis, löst der FI nach einer längeren Zeitspanne aus, als ganz ohne Verbraucher.
  • Nehmen wir die Leuchten aus dem Stromkreis und zusätzliche den Nulleiter, löst der FI sofort nach einschalten des LS aus.

Wir planen nun einen Isolationstest mit 500 Volt.

An dieser Stelle interessiert mich trotzdem, ob hier Experten Erklärungsansätze für das verzögerte Auslösen zum einen haben und für den Umstand, dass beim Abklemmen des Nulleiters der FI sofort auslöst.

Ist es denkbar, dass im Fall (a) Verbraucher im Stromkreis und Nulleiter angeklemmt sich der Fehlerstrom langsam und verzögert aufbaut. Dass dieser sich im Fall (b) Verbraucher nicht im Stromkreis und Nullleiter angeklemmt schneller aufbaut und im Fall (c) Verbraucher nicht im Stromkreis und Nulleiter nicht angeklemmt sofort voll anliegt, weil der Außenleiter zu 100% über PE ableitet?

Sorry für den langen Beitrag, aber ich wollte es möglichst präzise beschreiben um hier nicht eure Zeit zu verschwenden.

 

[Pumukel]

Erstens hast du da keinen Nullleiter sondern einen Neutralleiter. Und zweitens kann der Fehler in jedem Stromkreis nach dem FI liegen. Hier hilft es nur den N -PE Schluss nach dem FI zu suchen und das geht nur mit Messtechnik.

 

[r2squared]

Erstens hast du da keinen Nullleiter sondern einen Neutralleiter. Und zweitens kann der Fehler in jedem Stromkreis nach dem FI liegen. Hier hilft es nur den N -PE Schluss nach dem FI zu suchen und das geht nur mit Messtechnik.

Wir beschrieben konnten wir den Leitungsstrang, der den Fehler verursacht eindeutig identifizieren. Nulleiter > Neutralleiter: Geschenkt und Danke. Messtechnik: Wie gesagt, wir gehen mit einem Fluke 1662 FC in die nächsten Schritte.

Um latent genervten, generischen Hinweisen ("Such dir einen Elektriker", "Es hilft kein Multimeter", etc.) vorzubeugen, hatte ich meine Frage bewußt auf den Aspekt der unterschiedlichen Zeitspannen bis zum Auslösen konzentriert. Mir ist klar, dass als Nächstes sorgfältig gemessen werden muss. Trotzdem stelle ich in dieser Runde die Frage, ob es aus den geschilderten Beobachtungen eine elektrotechnisch plausible Erklärungsmöglichkeit für das beobachtete Verhalten geben kann.

 

[Pumukel]

Ja gibt es ein Schluss zwischen N und PE nach dem FI . Dieser Schluss muss aber nicht in dem vermutetem Stromkreis liegen. Die Auslösezeit hängt davon ab welcher Fehlerstrom wann fließt.

 

[leerbua]

Um latent genervten, generischen Hinweisen

... also zumindest jemand mit vermeintlich rudimentärem Wissen ...

Mir ist klar, dass als Nächstes sorgfältig gemessen werden muss.

Also das finde ich persönlich wirklich übertrieben nach dem vorherigen Satz.
PS: Üblicherweise werden Messungen vor und im Zuge der Inbetriebnahme durchgeführt.

ob es aus den geschilderten Beobachtungen eine elektrotechnisch plausible Erklärungsmöglichkeit ...

s. #4

 

[r2squared]

Dieser Schluss muss aber nicht in dem vermutetem Stromkreis liegen.

Diese Einschätzung verstehe ich nicht. Es ist der einzige Stromkreis, der angeschlossen ist. Wir haben alle anderen Stromkreise aus dem Feld auf den Reihenklemmen abgeklemmt. Mein Verständnis ist, dass dann nur irgendwo auf dem Weg der einzigen noch verbleibenden Leitung zu dem Fehlerstrom kommen kann. Wo ist unser Denkfehler?

Die Auslösezeit hängt davon ab welcher Fehlerstrom wann fließt.

Soweit klar. Und genau deshalb frage ich mich nach einer plausiblen Idee für das beschriebene Fehlverhalten.

Bei abgeklemmten Neutralleiter (kein Verbraucher im Stromkreis), löst der FI sofort aus. Vermutung: Der volle Strom fließt vom Außenleiter direkt über PE. Klemmen wir nur den Neutralleiter wieder an, löst der FI verzögert aus. Hier stellt sich die erste Frage: Ist es möglich, dass alleine der Leitungswiderstand auf den ca. 50 Metern (Hin- und Rückweg) hoch genug ist, dass für eine gewisse Zeit der Fehlerstrom nicht hoch genug ist?

 

[r2squared]

Wobei ich mich auch frage: Wieso "fließt" überhaupt ein Strom durch den FI, wenn der Neutralleiter abgeklemmt ist und keine Verbraucher mehr im Leitungsstrang sind?

 

[RIK]

Solange hinter dem FI eine Spannung existiert, kann auch ein Strom fließen.

Der sucht sich seinen Weg. Wenn der nicht bequem über den N zurück zum FI fließen kann, löst dieser ja um so schneller aus.

Entweder lässt du mal eine Isolationsmessung der entsprechenden Leitung machen oder inspizierst sie der ganzen Länge nach auf Schäden. Auch die Abzweigdose. Wäre nicht das erste elektrische Feuchtbiotop in der Geschichte der Haustechnik.

Sind das 230V Leuchten oder sitzt davor noch ein Netzteil?

 

[r2squared]

Solange hinter dem FI eine Spannung existiert, kann auch ein Strom fließen.

Der sucht sich seinen Weg. Wenn der nicht bequem über den N zurück zum FI fließen kann, löst dieser ja um so schneller aus.

Entweder lässt du mal eine Isolationsmessung der entsprechenden Leitung machen oder inspizierst sie der ganzen Länge nach auf Schäden. Auch die Abzweigdose. Wäre nicht das erste elektrische Feuchtbiotop in der Geschichte der Haustechnik.

Sind das 230V Leuchten oder sitzt davor noch ein Netzteil?

So langsam wird mir der Zusammenhang - dank euch - klarer. Es sind 230V Leuchten, keine Netzteile.

Teil der Herausforderung ist, dass wir nicht die ganze Leitung einer optischen Überprüfung unterziehen können, ohne eine große abgehängte Decke zu öffnen. Wenn gar nichts mehr hilft, müssen wir das aber wohl in Kauf nehmen. Auch und gerade weil das doch mit erheblichem Aufwand verbunden ist, versuche ich u.a. durch die Fragen hier noch genauer einzugrenzen.

Nach allem was ich bisher verstanden habe, liegt wahrscheinlich ein N+PE Schluss vor, oder?

Trotzdem ist mir unklar, warum der RCD in diesem Fall immer und sofort auslöst, wenn wir N für den Stromkreis, den wir via LS auch abschalten, abklemmen.

Der RCD hält am längsten, wenn N und Verbraucher im Stromkreis sind. Etwas weniger lange, wenn die Verbraucher nicht mehr im Stromkreis sind und gar nicht, wenn wir N abklemmen.

Hier wurde vermutet, dass eventuell ein ganz anderer Stromkreis für den Fehler verantwortlich sein könnte. Das macht insofern Sinn, als dass ja durch den per LS abgeschalteten Stromkreis kein Strom mehr fließen dürfte. (Oder vielleicht doch, durch einen N+PE Schluss, das aber würde wiederum nicht dazu passen, dass der RCD sofort auslöst, wenn wir N dieses Stromkreises von der Reihenklemme nehmen.)

 

[eFuchsi]

Nehmen wir die Leuchten aus dem Stromkreis und zusätzliche den Nulleiter, löst der FI sofort nach einschalten des LS aus.

Hm.

WO genau habt ihr den N-Leiter getrennt?


edit: hat sich erübrigt:

wenn wir N dieses Stromkreises von der Reihenklemme nehmen.)

 

[eFuchsi]

Es handelt sich um einen Gruppen RCD, an dem noch mehrere Stromkreise hängen?

Schaltet mal alle Stromkreise aus, und präpariert den betroffenen Stromkreis so, dass der %RCD sofort auslöst (alle Lampen raus und N abklemmen)
Hält dann der RCD beim Einschalten des betroffenen LS?

Wenn ja, dann einen Strom kreis nach dem anderen wieder dazu schalten.

 

[r2squared]

Es handelt sich um einen Gruppen RCD, an dem noch mehrere Stromkreise hängen?

Schaltet mal alle Stromkreise aus, und präpariert den betroffenen Stromkreis so, dass der %RCD sofort auslöst (alle Lampen raus und N abklemmen)
Hält dann der RCD beim Einschalten des betroffenen LS?

Wenn ja, dann einen Strom kreis nach dem anderen wieder dazu schalten.

Ja, es ist ein Gruppen RCD. Das was Du beschrieben hast mache ich nachher mal.

Vielleicht sind auch alle drei Adern "verletzt".

Wenn dem so wäre würde es doch wie folgt sein, oder?

• Wenn die Verbraucher im Stromkreis sind, fließt ein großer Teil des Stroms via L>Verbraucher>N und wahrscheinlich als Fehlerstrom via N>PE und L>PE. Der Fehlerstrom ist klein, der RCD löst spät aus.
• Wenn die Verbraucher nicht im Stromkreis sind, fließt der Strom als Fehlerstrom via N>PE und L>PE. Der lange Leitungsweg bringt einen gewissen Widerstand mit sich und ein Teil des Stromes fließt nicht am RCD vorbei, deshalb löst der RCD nicht sofort aus, sondern langsamer.
• Wenn N abgeklemmt ist, fließt der Strom als Fehlerstrom komplett via L+PE. Der RCD löst sofort aus.

Richtig verstanden?

 

[eFuchsi]

Mich macht die verzögerte Auslösezeit noch etwas Kopfzerbrechen.
Ein RCD löst niemals verzögert aus, sondern sofort bei Erreichen seiner Auslöseschwelle.

Im Fall1 müsste es also eine Erklärung geben, warum diese Auslöseschwele erst langsam erreicht wird. Warum steigt der Fehlerstrom langsam an, und ist nicht sofort da.
Auch Fall2 ist damit wenig erklärbar. Entweder fließt der Fehlerstrom, oder er fließt nicht. Und da ist es egal ob über L-Pe oder N-Pe

In dem Stromkreis sind tatsächlich nur diese Treppenleuchten und die dazugehörigen Schalter?
Hast Du die Schalterdosen schon kontrolliert? Eventuell Adern mit den Befestigungskrallen beschädigt?
Schalter mit Orientierungslicht?

 

[r2squared]

Danke erst einmal für deine Zeit an dieser Stelle.

In dem Stromkreis sind 100% nur die vier Stufenleuchten. Geschaltet werden sie über einen Schaltaktor (KNX), es gibt also noch nicht einmal konventionelle Schalter.

Das verzögerte Auslösen ist auch Teil meines Verständnisproblems. Insbesondere auch, dass die Verzögerung so unterschiedlich ist in Abhängigkeit davon, ob die Verbraucher im Stromkreis sind, oder nicht.

Ich hatte jetzt vermutet, dass aufgrund des langen Leitungsweges (hin + zurück ca. 50 Meter) vielleicht der Fehlerstrom nicht sofort in voller Höhe erreicht wird, bin aber zu sehr Laie um das zu beurteilen.

Ich denke was eventuell wirklich Zusatzerkenntnisse bringen könnte wäre alle anderen Stromkreise, die ebenfalls über den Gruppen RCD geführt sind, von diesem zu trennen und zu prüfen, wie sich das einschalten des LS für den auslösenden Stromkreis dann ggf. verändert auswirkt.

 

[eFuchsi]

zentraler oder dezentraler Schaltaktor?


Sind die verzögerten Zeiten irgendwie relativ fix?
z:b:: Einschaltzeit eines Aktors nach Wiedereinschaltung (ähnlich wie die Ersteinschaltzeit eines Bewegungsmelders).

 

[r2squared]

zentraler oder dezentraler Schaltaktor?

Bin mir nicht ganz sicher, was du meinst. Es ist ein 12-fach Schaltaktor von ABB, der in der Hauptverteilung sitzt. Dieser war bei allen Messungen / Versuchen durchgängig eingeschaltet. Wir haben den auslösenden Stromkreis immer über den LS ein- und ausgeschaltet. Da der Aktor potentialfrei mechanisch schaltet, hatten wir ihn als Ursache komplett gedanklich ausgeschlossen. Meinst du da könnte ein Problem liegen?

 

[eFuchsi]

Meinst du da könnte ein Problem liegen?

eher nein.
Das ist also ein zentraler Aktor im Verteilerschrank der Potentialfrei schaltet.

Es gibt auch dezentrale Aktoren (in Gerätedosen beim Verbraucher vor Ort) , die direkt den Stromkreis-L schalten. Die könnten auch der Verursacher sein.

 

[r2squared]

Ich meine auch nicht, dass der bei Spannungsrückkehr auf einem Kanal irgendwie verzögert. Trotzdem können wir den natürlich auch mal aus dem Spiel nehmen und L an der Stelle direkt zusammen schalten. Einfach um eine Wechselwirkung auszuschließen.

Die Kernfrage bleibt die ungewöhnlich hohe zeitliche Verzögerung. Das erklärt sich wahrscheinlich ja nicht über Leitungslänge, irgendwelche kapazitiven Lasten die sich aufbauen oder veränderte Widerstände (zumal die bei Wärme ja größer würden und der Fehlerstrom über Zeit dann eher kleiner, oder? Der LS selbst fliegt ja in keinem Fall.)

Es klingt schon so, als wenn eventuell eine Elektronik in einem anderen Stromkreis am selben RCD verzögert schaltet und dann quasi indirekt für den Fehler sorgt.

Hmm.

 

[werner_1]

Hallo, vergiss mal die Leitungslänge. Wenn die Leitung i.O. ist, spielt die keine Rolle.
Netzform? TT oder TN...?
Wenn du an zu suchen fängst, dann in allen Anschlussdosen. Im Verlauf der Leitung ist ein Fehler sehr unwahrscheinlich, solange keine Beschädigung vorliegt (Nagetiere, Bohrer, Nagel).

 

[RIK]

Wenn alle anderen LS in der FI-Gruppe aus sind - am besten eine Minute warten bis sich evtl. Netzteile sauber entladen haben (FI muss an sein) - ergeben sich also folgende Konfigurationen?

A: LS an > N dran = tmax bis FI aus
B: LS aus > N dran = tmittel bis FI aus
C: LS aus > N ab = tkurz bis FI aus

Für mich klingt das so, als ob der FI am schnellsten auslöst, wenn N und L des Leuchtenkreises getrennt sind. Dann liegt der Fehler eher nicht in diesem Kreis.

Ein Bild vom Sicherungskasten kann auch nicht schaden.. am besten ohne Abdeckung, wenn du es dir zutraust..