Installation von AFCI-Schutzschaltern
Geschrieben von Bob Formisano | Besprochen von Larry Campbell
Anforderungen für den Schutz durch FI-Schutzschalter (GFCI) gibt es schon seit vielen Jahren, aber erst seit kurzem schreibt der National Electrical Code (NEC) eine andere Form des Schutzes vor, den so genannten Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI). Im Jahr 2002 wurde dieser Schutz für Schlafzimmer vorgeschrieben, und 2014 wurde in Abschnitt 201.12 des Codes festgelegt, dass alle Neubauten in Küchen und Waschküchen sowie in Schlafzimmern mit einem AFCI-Schutz ausgestattet sein müssen. Im Jahr 2017 wurde die Vorschrift dann erweitert, sodass nun in praktisch allen Wohnräumen ein AFCI-Schutz erforderlich ist.
Grundlagen des AFCI-Schutzes
Ein Störlichtbogen ist im Wesentlichen ein Funke zwischen Kontakten in elektrischen Leitungen. Ähnlich wie bei einem Blitz handelt es sich um eine hochenergetische Plasmaentladung, die einen Luftspalt von einer stromführenden Quelle zu einer geerdeten Stelle überspringt. (Hinweis: Der Luftspalt wird in der Regel übersprungen, wenn ein stromführendes Teil versucht, seinen Anschluss vollständig zu kontaktieren, und dabei ein Lichtbogen entsteht; oder wenn ein heißer Draht eine geerdete Fläche berührt und Funken fliegen). Bei der Entladung entsteht eine sehr große Hitze, die die Isolierung um die Leiter schmelzen und brennbare Materialien in Brand setzen kann. Im Gegensatz zu einem Erdschluss, bei dem die Gefahr vor allem in einem Stromschlag besteht, besteht die Hauptgefahr bei einem Störlichtbogen darin, dass er ein Feuer auslösen kann.2 Es gibt zwei Standardmethoden, um die Stromkreise, die einen Störlichtbogenschutz benötigen, mit diesem zu versehen. Es gibt spezielle Störlichtbogenschutzsteckdosen, die anstelle von Standardsteckdosen installiert werden können. Da die AFCI-Anforderungen jedoch alle Geräte im gesamten Stromkreis einschließen, ist die häufigere Lösung die Installation eines AFCI-Schutzschalters, der einen normalen Schutzschalter ersetzt und den gesamten Stromkreis vor Störlichtbögen schützt.Wenn die Vorschriften sowohl GFCI- als auch AFCI-Schutz vorschreiben, können Sie kombinierte GFCI/AFCI-Schutzschalter kaufen und installieren, die sowohl vor Erd- als auch vor Störlichtbögen schützen.
Projektübersicht
Die Installation eines AFCI- oder AFCI/GFCI-Kombischutzschalters ist der Installation eines normalen Schutzschalters sehr ähnlich, und sie ist genau wie die Installation eines GFCI-Schutzschalters. Bei einem normalen Schutzschalter ist nur ein einziger Draht an den Schalter angeschlossen, nämlich der Heißleiter des Stromkreises. Bei AFCI- und GFCI-Schutzschaltern sind jedoch sowohl der Heiß- als auch der Nullleiter direkt mit dem Schalter verbunden, während ein separater, gewickelter Pigtail-Draht vom Schalter an die Nullleiter-Sammelschiene im Schaltschrank angeschlossen ist. Heutzutage stellen die meisten Schalttafelhersteller einen „Plug-on-Neutral“-Schalter her, der den gewundenen Anschlussdraht überflüssig macht, indem er mit einem Montageclip an der Neutralleiterschiene selbst befestigt wird.
Benötigte Werkzeuge und Hilfsmittel
- AFCI- oder AFCI/GFCI-Schutzschalter entsprechend der Amperezahl des Stromkreises
- Flashlight
- Schraubendreher
- Nichtleitende Bodenmatte
Anweisungen
Kauf eines AFCI oder GFCI/AFCI-Schutzschalters
Beschaffen Sie sich zunächst einen AFCI- oder GFCI/AFCI-Schutzschalter, der der Amperezahl des Stromkreises entspricht (normalerweise 15 oder 20 Ampere) und für Ihre Schalttafel vorgesehen ist. Die verschiedenen Hersteller haben leicht unterschiedliche Anschlussarten für Schutzschalter, so dass Sie Schutzschalter verwenden müssen, die zu Ihrer Schalttafel passen. Wenn Sie z. B. eine Schalttafel von Square D oder Siemens haben, sollten Sie Schalter von demselben Hersteller wie Ihre Schalttafel kaufen. Das Problem bei Square D ist, dass sie zwei Hauptversionen herstellen, HomeLine und QO. Eaton stellt ebenfalls zwei Versionen her: CH und BR. HomeLine und QO sind nicht untereinander austauschbar, ebenso wenig wie Eatons CH und BR. Dritthersteller von Leistungsschaltern geben in der Regel den Hersteller der Schalttafel an, zu der sie passen, z. B. „Square D by Schneider“.
Schalten Sie das Gerät aus und nehmen Sie die Abdeckung ab.
Legen Sie eine nicht leitende Gummimatte auf den Boden vor der Hauptschalttafel. Während Sie auf der Matte stehen, öffnen Sie die Tür der Schalttafel und schalten Sie den Hauptschalter aus. Schalten Sie auch den Schalter des zu ersetzenden Leistungsschalters aus und entfernen Sie die vordere Abdeckung der Schalttafel, indem Sie die Schrauben am Rand der Abdeckung entfernen. Legen Sie die Schrauben und die Schalttafelabdeckung beiseite.
- Hinweis: Unfälle sind selten, aber erfahrene Elektriker isolieren sich im Allgemeinen bei der Arbeit an der Schalttafel, um das Risiko eines Stromschlags zu minimieren. Das bedeutet, dass sie isolierte Stiefel tragen und auf einer isolierten, nicht leitenden Bodenmatte stehen, während sie in der Schalttafel arbeiten. Führen Sie diese Arbeit NIEMALS barfuß oder mit Strümpfen aus.
Entfernen und Trennen des alten Leistungsschalters
Lösen Sie den Schutzschalter von den Klammern, mit denen er in der Schalttafel befestigt ist. Normalerweise kann dies durch einfaches Greifen des Schalters am Unterbrecher und Ziehen nach außen geschehen, manchmal ist es hilfreich, den Unterbrecher in einem Winkel zur Außenseite der Schalttafel zu hebeln. Achten Sie darauf, dass Sie keine anderen Teile der Schalttafel berühren, insbesondere nicht die heißen Stromschienen, an die der Schalter angeschlossen ist. Ziehen Sie den Unterbrecher etwas aus der Schalttafel heraus und verwenden Sie dann einen Schraubendreher, um den schwarzen Stromkreisdraht zu trennen und zu entfernen. Suchen Sie dann den weißen Nullleiter des Stromkreises und trennen Sie ihn von der Nullleiter-Sammelschiene in der Schalttafel. Achten Sie darauf, dass Sie beim Lösen des Nullleiters keine anderen Teile mit dem Metallschraubendreher berühren. Ziehen Sie den Draht leicht aus der Schalttafel heraus.
Schließen Sie den neuen Unterbrecher an
Beginnen Sie mit dem Anschluss des neuen AFCI- oder Kombi-Schutzschalters, indem Sie den Schalter in die AUS-Stellung bringen. Verbinden Sie dann den aufgerollten weißen Anschlussdraht des Leistungsschalters mit einer der Klemmen der Neutralleiter-Sammelschiene in der Schalttafel. Stecken Sie dazu das blanke Ende des Drahtes in eine der Öffnungen in der Neutralleiterschiene und ziehen Sie die Stellschraube fest.2 Als Nächstes nehmen Sie den weißen Neutralleiter des Stromkreises und schließen ihn an den mit LOAD NEUTRAL bezeichneten Anschluss des Leistungsschalters an. Nehmen Sie dann den schwarzen Heißleiter des Stromkreises und schließen Sie ihn an die mit LOAD POWER gekennzeichnete Anschlussklemme des Unterbrechers an.
Einsetzen des neuen Unterbrechers
Greifen Sie den Leistungsschalter leicht angewinkelt, und haken Sie dann den Sockel des Schalters in die Montageschiene/ Aussparung der Schalttafel ein. Richten Sie den Anschlussstecker des Unterbrechers auf der Rückseite des Unterbrechers mit der Messerklinge der HOT-Sammelschiene der Schalttafel aus und lassen Sie den Unterbrecher auf der Hauptsammelschiene einrasten.
Einschalten der Stromversorgung
Bringen Sie die Schalttafelabdeckung wieder an und schalten Sie dann den Hauptstromkreisunterbrecher ein. Schalten Sie den AFCI- oder Kombi-Schutzschalter ein. Testen Sie den Unterbrecher, indem Sie den Testknopf drücken. Der Schalter sollte in die Position AUS einrasten. Wenn der Test korrekt ist, setzen Sie den Unterbrecher zurück, indem Sie den Schalter wieder in die EIN-Stellung kippen.
Warnung
Jede elektrische Reparatur birgt für unerfahrene Heimwerker das Risiko eines Stromschlags, und Arbeiten in der Hauptschalttafel können besonders gefährlich sein, da Sie in der Nähe der Hauptstromquelle arbeiten, wo 100 Ampere oder mehr durch die Metallschienen in der Schalttafel fließen. Das Auswechseln eines Schutzschalters ist eigentlich recht einfach, wenn man sorgfältig arbeitet und die Gefahren der Stromquelle berücksichtigt. Wenn Sie sich Ihre Kenntnisse und Fähigkeiten jedoch nicht zutrauen, sollten Sie das Auswechseln eines Schutzschalters einem Fachmann überlassen.
