DC-Vormagnetisierung – warum Typ A versagen kann

Was bedeutet DC-Vormagnetisierung überhaupt?

Bei Wallboxen und anderen Geräten mit Leistungselektronik können im Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme (DC) auftreten. Gelangen diese in einen herkömmlichen FI Typ A, kann es zur sogenannten DC-Vormagnetisierung kommen.

Dabei wird der magnetische Kern im Fehlerstromschutzschalter dauerhaft in eine Richtung magnetisiert. Das Problem:

Der FI kann nachfolgende Wechsel-Fehlerströme unter Umständen nicht mehr korrekt erkennen.

Warum betrifft das besonders Wallboxen?

Wallboxen enthalten:

  • Gleichrichter
  • Schaltnetzteile
  • Leistungselektronik

Diese Bauteile können im Störungsfall Gleichfehlerströme erzeugen. Bereits Ströme ab etwa 6 mA DC können einen Typ A FI beeinflussen.

Genau deshalb fordert die DIN VDE 0100-722 bei Ladeeinrichtungen eine geeignete DC-Fehlerstromüberwachung.

Wie funktioniert ein FI Typ A?

Ein FI Typ A erkennt:

  • Wechselströme (AC)
  • pulsierende Gleichströme

Er ist jedoch nicht dafür ausgelegt, glatte Gleichfehlerströme dauerhaft zu erkennen.

Kommt es zu DC-Vormagnetisierung, kann der FI:

  • später auftretende Fehlerströme verzögert erkennen
  • unter Umständen gar nicht auslösen

Das stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.

Was passiert bei DC-Vormagnetisierung technisch?

Der Kern des Summenstromwandlers im FI besteht aus ferromagnetischem Material.

Ein Gleichstromanteil führt dazu, dass:

  • der Kern in Sättigung gerät
  • die Empfindlichkeit sinkt
  • das Auslöseverhalten verändert wird

Das Gerät funktioniert dann nicht mehr im vorgesehenen Schutzbereich.

Wie verhindert man dieses Problem?

Es gibt drei normkonforme Lösungen:

  • Einsatz eines FI Typ B
  • Einsatz eines FI Typ A EV
  • Verwendung einer Wallbox mit integrierter DC-Fehlerstromüberwachung ≥ 6 mA

Ein FI Typ B erkennt:

  • Wechselströme
  • pulsierende Gleichströme
  • glatte Gleichströme

und ist daher gegen DC-Vormagnetisierung unempfindlich.

Wann ist Typ B besonders sinnvoll?

Ein FI Typ B wird häufig empfohlen bei:

  • 22 kW Ladeeinrichtungen
  • gewerblichen Installationen
  • mehreren Ladepunkten
  • Anlagen mit zusätzlicher Leistungselektronik
  • langfristiger Erweiterungsplanung

Er bietet die technisch umfassendste Schutzfunktion.

Praxisbeispiel

Wallbox ohne integrierte DC-Überwachung:

  • FI Typ A installiert
  • Fahrzeugdefekt erzeugt DC-Fehlerstrom

Folge:

Der FI wird vormagnetisiert und reagiert auf nachfolgende Fehler nur eingeschränkt.

Mit einem FI Typ B wäre dieses Risiko ausgeschlossen.

Häufige Missverständnisse

„DC-Vormagnetisierung ist nur Theorie.“
→ Nein. Sie ist physikalisch erklärbar und normativ berücksichtigt.

„Ein Typ A löst doch trotzdem aus.“
→ Nicht zuverlässig bei glatten Gleichfehlerströmen.

„Das betrifft nur 22 kW Anlagen.“
→ Auch bei 11 kW kann DC-Vormagnetisierung auftreten.

Fazit

DC-Vormagnetisierung kann dazu führen, dass ein FI Typ A seine Schutzfunktion nicht mehr zuverlässig erfüllt.

Die DIN VDE 0100-722 verlangt daher bei Wallboxen eine geeignete DC-Fehlerstromüberwachung.

Technisch sicher und zukunftssicher ist in vielen Fällen der Einsatz eines FI Typ B, da dieser gegen glatte Gleichfehlerströme unempfindlich ist.

 

Weiterführende Informationen

Wenn Sie sich intensiver mit der Auswahl und Installation eines FI Typ B für Wallboxen beschäftigen möchten, finden Sie hier weiterführende technische Informationen:

• FI Typ B für Wallbox – Normen & Auswahl
• FI Typ B für Wallbox – Normativer Rahmen nach DIN VDE 0100-722
• Welche Vorsicherung bei 11 kW Wallbox und FI Typ B?
• FI Typ B oder Typ A EV – was st normkonform bei Wallboxen
• DC-Fehlerstrom bei Wallbox – was fordert die Norm

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