Ein Fehlerstrom-Schutzschalter (RCCB) ist eine elektrische Sicherheitseinrichtung, die einen Stromkreis erkennt und unterbricht, wenn ein Leckstrom zur Erde fließt. Er schützt Menschen und Geräte vor elektrischen Schlägen, Bränden und anderen Gefahren, die durch fehlerhafte Verdrahtung, Isolierungsfehler oder versehentlichen Kontakt mit stromführenden Teilen verursacht werden.
Ein Fehlerstrom-Schutzschalter funktioniert nach dem Prinzip des Kirchhoff’schen Stromgesetzes, das besagt, dass die Summe der Ströme, die in einen Knoten einfließen, gleich der Summe der Ströme sein muss, die diesen Knoten verlassen. In einem normalen Stromkreis ist der Strom, der durch den stromführenden und den neutralen Leiter fließt, gleich und entgegengesetzt. Liegt jedoch ein Fehler im Stromkreis vor, wird ein Teil des Stroms über einen alternativen Pfad zur Erde umgeleitet. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht zwischen dem stromführenden und dem neutralen Leiter, das vom Fehlerstrom-Schutzschalter erkannt wird und ihn dazu veranlasst, den Stromkreis innerhalb von Millisekunden auszulösen.
Ein Fehlerstrom-Schutzschalter besteht aus einem Ringkerntransformator mit drei Spulen: eine für den stromführenden Leiter, eine für den Nullleiter und eine für die Fühlerspule. Die stromführende und die neutrale Spule erzeugen gleiche und entgegengesetzte magnetische Flüsse, wenn die Ströme ausgeglichen sind. Bei einem Ungleichgewicht wird ein magnetischer Restfluss erzeugt, der in der Sensorspule eine Spannung induziert. Diese Spannung aktiviert ein Relais, das die Kontakte des RCCB öffnet und den Stromkreis unterbricht.
Ein Fehlerstrom-Schutzschalter verfügt auch über eine Prüftaste, mit der der Benutzer seine Funktionsfähigkeit überprüfen kann, indem er einen kleinen Ableitstrom im Stromkreis erzeugt. Bei Betätigung der Testtaste wird der stromführende Leiter auf der Lastseite mit dem Nullleiter der Versorgung verbunden, wobei die Nullleiterspule des Fehlerstrom-Schutzschalters umgangen wird. Dies führt zu einem Ungleichgewicht der Ströme und Flüsse, das den Fehlerstrom-Schutzschalter zum Auslösen bringen sollte. Ist dies nicht der Fall, bedeutet dies, dass der Fehlerstrom-Schutzschalter defekt oder falsch verdrahtet ist und ersetzt oder repariert werden muss.
Es gibt verschiedene Arten von Fehlerstrom-Schutzschaltern, die auf ihrer Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Arten von Leckströmen basieren: Typ AC, Typ A, Typ B und Typ F. Die Empfindlichkeit eines Fehlerstrom-Schutzschalters wird auch durch seinen Nenn-Restbetriebsstrom (I∆n) bestimmt, d. h. den minimalen Leckstrom, der ihn auslöst. Die üblichen Werte für I∆n sind 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA und 1 A. Je niedriger I∆n ist, desto höher ist der Schutz gegen elektrische Schläge.
Einige Vorteile des Einsatzes von Fehlerstrom-Schutzschaltern sind: Sie bieten Schutz gegen Stromschläge, sie verhindern Brände und Schäden an Geräten, sie sind einfach zu installieren und zu bedienen, sie sind mit verschiedenen Arten von Lasten und Strömen kompatibel und sie können als Haupttrennschalter fungieren. Einige der Nachteile des Einsatzes von RCCBs sind: Sie bieten keinen Schutz gegen Überströme oder Kurzschlüsse, sie können aufgrund externer Faktoren unnötig auslösen, sie können aufgrund interner Faktoren nicht auslösen, und sie sind teurer und sperriger als MCBs oder Sicherungen.
