Warum kann ein FI den Fehlerstrom so genau messen?

Diskutiere Warum kann ein FI den Fehlerstrom so genau messen? im Produkte, Elektromaterial, Elektrowerkzeug & Werks Forum im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK; Hallo, ich frage mich, wieso ein FI den Fehlerstrom so genau messen kann. Ein FI besteht in den Hauptpfaden ja aus vier Spulen mit einer, bzw....

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    Hallo,

    ich frage mich, wieso ein FI den Fehlerstrom so genau messen kann.
    Ein FI besteht in den Hauptpfaden ja aus vier Spulen mit einer, bzw. zwei Windungen, wo der magnetische Gesamtfluß aller vier Spulen = 0 ist, da die sich gegenseitig aufheben.

    Nun hat jedes Bauteil ja zulässige Toleranzen, so auch Spulen. Wieso schafft man es trotzdem die Spulen so genau zu arbeiten und auszurichten dass bei z.B 40A Arbeitsstrom pro Phase eine Lecktage von ca. 22mA ausreicht, dass der FI auslöst.
    Bei der gängigen Größe von 40/0,03 entspricht dass eine Genauigkeit von 0.0055%.
    Der FI ist ja kein Präsionsinstrument mit vier Nachkommastellen zu 1000€.

    Wie wird es gemacht oder mache ich da einen Gedankenfehler?

    mfG
    Fragender
     
  2. goon

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  3. bigdie

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    Es sind nicht 4 Spulen, sondern eine + Auslösemagnet.
    Das Magnetfeld hebt sich also schon vor der Spule auf, wenn es keinen Fehlerstrom gibt. Du hast also praktisch nur einen Stromwandler, der bei 30mA primär sekundär so viel Strom liefert, das der Auslösemagnet anzieht.
     
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    Hallo,

    wie so ein Summenstromwandler funktioniert, ist mir klar - dass war und ist auch nicht die Frage.
    Sondern wie bekommt man es hin, dass es so präzise funktioniert? Wenn eine der vier Windungen (Spule) nur minimal länger um den Ringkern geht, induziert es in Abhängigkeit vom durchflossenen Strom doch einen etwas höheren magnetischen Fluss im Ringkern als die anderen, so dass mit höheren Strom dieser Fehler sich in der Summe bemerkbar machen müsste.

    Wir reden hier von einer Fehlerquote von 0,05%. In einer Messeinrichtung eine Quote worüber man sich keine Gedanken macht, sondern freut wenn er so gering ist. Aber im Fall eines FI zur Fehlauslösung führen muss, bzw die Schutzwirkung nicht mehr gegeben ist.
    Das es nicht so ist, ist mir völlig klar, aber wie machen die es, dass der Fehler so gering bleibt? So ein FI altert durch die Nutzung doch auch, muss aber nach Jahrzehnten immer noch zuverlässig bei 30mA auslösen, egal ob gerade 0,04 oder 40A durch ihn fließen.

    mfG
    Fragender
     
  5. #5 Octavian1977, 16.06.2015
    Octavian1977

    Octavian1977 Moderator

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    Wo kommt das Zitat her?
    Was erklärt diese Zitat genau?
    Wie kommst Du auf 0,05% Toleranz?

    Abgesehen davon ist ein FI Schutzschalter kein sonderlich präzises Gerät der darf ja schon bei 50% von I-Nenn auslösen, also eine Toleranz von -50%
     
  6. bigdie

    bigdie

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    Außerdem spielt das rundherum der Windung fast keine Rolle sondern nur das Stück was durch den Kern geht.
    Kannst du selber mal probieren mit einem Zangenamperemeter.
     
  7. Frage

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    Hallo,

    das Zitat habe ich aus Wikipedia und zusammengekürzt, die Toleranz aus den Nennstrom eines 40A/63A zu Fehlerstrom gesetzt.

    D.h. es ist egal ob eine oder eineinhalb Windungen? Spielt der Abstand der Ader zum Kernmaterial "fast" keine Rolle? 30mA sind doch zu 40 oder 63A nichts.

    Das wäre genauso, als wenn man zwei Tüten Mehl auf einer Differenzwaage so austariert, dass sie "0" anzeigt. Und wenn sich eine Fliege auf ein Ende raufsetzt, diese Differenz genau gemessen werden kann, wenn dann auch mit 50% Toleranz.

    mfG
    Fragender
     
  8. bigdie

    bigdie

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    Geht bei vielen Waagen problemlos, nennt sich Tara.
    Du kannst z.B. einen Lkw leeren Lkw über eine Waage schicken und der läd danach 1 Sack Zement und die 30kg zeigt die Waage an.
     
  9. #9 Octavian1977, 16.06.2015
    Octavian1977

    Octavian1977 Moderator

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    Der Nennfehlerstrom hat mit dem Nennstrom nichts zu tun.

    Der Nennstrom gibt nur die Belastbarkeit des Schalters an.

    Die Summenstromspule ist bei einem 30mA FI gleich, egal ob es sich um einen 25/0,03A oder 63/0,03A handelt.
     
  10. #10 chryckl, 18.06.2015
    chryckl

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    Ich möchte mich zu folgenen Zitat äußern:
    Cool Newbie:
    So ein FI altert durch die Nutzung doch auch, muss aber nach Jahrzehnten immer noch zuverlässig bei 30mA auslösen, egal ob gerade 0,04 oder 40A durch ihn fließen.

    chryckl: Dies macht der FI leider nicht immer.Ein Schwachpunkt, ist meiner Meinung nach, die in einem Gel/Schmiermittel liegende Mechanik . Ein Hersteller mußte deswegen eine Rückrufaktion starten.Testen kann man die FI über die Testtaste, einem Duspol mit Lastzuschaltung über Drucktaster (niederohmig) oder einem E-Check.
     
  11. Frage

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    Ah ja,

    du meinst einen E-Steck. Solchen Stecker mit ansteigendem Fehlerstrom und LED-Anzeige.

    mfG
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  12. #12 Octavian1977, 19.06.2015
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    Octavian1977 Moderator

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    Nein er mein einen E-Check.
    Das ist eine Dienstleistung des Elektrohandwerkes zur Überprüfung der gesamten Elektrischen Anlage.

    Die Testtaste sollte man mindestens einmal im Jahr betätigen, damit die Mechanik leichtgängig bleibt, das sagt aber noch nichts darüber aus ob das Teil wirklich in Ordnung ist. (korrekte Auslösezeit)
     
  13. Frage

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    Hallo,

    dafür gibst doch diesen E-Steck. So ein Stecker mit LED's, den man in die Steckdose steckt und dann anzeigt, ob der FI in Ordnung ist. Leider habe ich so ein Teil nicht, dann könnte ich nachschauen wie der richtig heißt.

    Aber das alles beantwortet meine Frage noch nicht, warum der FI so genau arbeiten kann.
    Auch wenn nur die Windungen zählen die durch die Spule gehen, spielt der Abstand oder Luft zwischen Spulenring und Draht auch eine Rolle. Also hätte man bei 40A zwangsläufig eine geringe Fehlerinduktion in der Spule?

    mfG
    Fragender
     
  14. goon

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    Das alles spielt keine Rolle, nimm mal nen Zangenaperemeter und wackel damit um den Leiter rum.
     
  15. Frage

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    Hallo dass kann ich mir nicht vorstellen, dass der Abstand keine Rolle spielt. Dass hiese im Umkehrschluß doch auch, dass der Einfluß einer um den Leiter gelegte Drossel immer gleich ist, egal welchen Durchmesser diese Drossel hat.

    mfG
    Fragender
     
  16. bigdie

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    Probier es aus, wenn du es nicht glaubst
     
  17. Frage

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    Ja und wie?
    In dem ich einmal einen Draht ganz eng um eine Ader wickle und einmal in einem Meter Abstand? Und dann soll ich die gleiche Spannung messen? Spielt der Luftspalt dazwischen denn gar keine Rolle? Kann ich mir nicht vorstellen.

    mfG
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  18. bigdie

    bigdie

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    Ein Zangenampermeter gehört leider nicht zu meiner Werkzeugausstattung. Eine Anschaffung wäre auch sinnlos. Mir geht es vielmehr darum es zu verstehen. Außerdem liegt die Messfehlerrate bei 3%, dass wäre für ein FI schon viel zu viel.

    Dazu muss es doch einfache pysikalische Berechnungen geben. Bei Wikipedia ist mir das zu unverständlich erklärt, bzw bei den mathematischen Formeln steige ich aus.

    mfG
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  20. bigdie

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    Ein Fi hat einen Messfehler von -50%
     
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