Hvad er fejlstrømsrelæer (HPFI/HFI)?

Et fejlstrømsrelæ, i daglig tale et HPFI- eller HFI-relæ, er en beskyttelsesafbryder, der slår strømmen fra, hvis der er forskel på den strøm, der løber ud i installationen gennem faselederne, og den strøm, der kommer tilbage gennem nullederen. Den mindste forskel, relæet kan registrere, kaldes rest- eller fejlstrømmen. Når relæet registrerer en fejlstrøm, afbryder det typisk kredsen inden for 20-40 ms, før strømmen når at give farlige berøringsspændinger eller blive varm nok til at antænde omgivelserne.

Funktionsprincip

1. Strømbalance: Alle aktive ledere (L1, L2, L3, N) føres gennem en fælles målekerne. Er strømmen ud lig med strømmen hjem, ophæver magnetfelterne hinanden.
2. Fejlstrømsdetektion: Hvis en del af strømmen løber til jord, fx gennem defekt isolation eller en person, opstår der et differensfelt i kernen.
3. Udløsning: Feltet inducerer en spænding i en sekundærvikling, som aktiverer en hurtigmekanisme, der åbner kontakterne. Det går langt hurtigere end den tid, det tager, før hjertekamrene kan gå i fibrillation ved 50 Hz-strøm.

HFI og HPFI

• HFI-relæ (højfølsomt fejlstrømsrelæ) reagerer på rent sinusformede vekselstrømme. Det blev tidligere brugt i installationer med klassiske belastninger som glødepærer og elmotorer uden elektronik.
• HPFI-relæ (højfølsomt person- og fejlstrømsrelæ) kan ud over almindelig AC også registrere pulserende DC-komponenter, som kommer fra frekvensomformere, switch-mode strømforsyninger, ladere og lignende. I nyere installationer med meget elektronik er HPFI derfor standardvalget.

Udløsnings- og anvendelseskategorier

• 30 mA: Personbeskyttelse i boliger, kontorer, værksteder og maskintavler med stikkontakter eller håndværktøj.
• 100 mA eller 300 mA: Brandbeskyttelse af hele grupper eller tavler, hvor der normalt ikke færdes mennesker, men hvor isolationsfejl kan give varmeudvikling.
• Selektive (S-type): Tidsforsinkede varianter sidder et trin “opstrøms”, så den nærmeste RCD kobler ud først og nedetiden bliver mindst mulig.

Fordele i industrielle anlæg

• Person- og driftssikkerhed: Operatører betjener ofte metalkapslet udstyr, vasker produktionslinjer eller bruger transportable maskiner. Et HPFI forhindrer, at en lækstrøm gør kabinetterne livsfarlige.
• Brandforebyggelse: En jordfejl på bare få ampere kan afsætte flere hundrede watt i et defekt kabel. Et 300 mA-relæ kobler fra, før temperaturen når antændelsespunktet.
• Regler: Stærkstrømsbekendtgørelsen og IEC 60364 kræver RCD-beskyttelse af bestemte kredse, så CE-mærkning af maskintavler forudsætter, at relæerne er dimensioneret korrekt.
• Færre driftsstop: Selektive eller højfrekvensfiltrerede HPFI-relæer undgår fejludkoblinger fra transienter eller kapacitive lækstrømme fra lange kabler og frekvensomformere.

Valgkriterier

• Lækstrømsprofil: Drev med pulserende DC eller høje frekvenser kræver HPFI af Type A eller Type B.
• Miljø: Kemisk aggressive eller fugtige zoner kræver kapslingsklasse IP54-IP65.
• Kortslutningskoordinering: Et HPFI erstatter ikke sikringer eller automatsikringer; de skal koordineres, så selektiviteten holder.
• Test og reset: I høje tavler kan fjernudløsning og motoriseret genindkobling gøre vedligeholdelsen lettere.

Kontrol og vedligehold

• Testknappen: Skal trykkes mindst to gange om året (anbefalet hver 6. måned). Udløser relæet ikke, skal det kasseres med det samme.
• Funktionsmåling: Afprøvning med jævne mellemrum med en kalibreret RCD-tester dokumenterer, at udløsestrømmen ligger inden for fabrikantens grænse (fx 0,5 × IΔn ≤ 300 ms).
• Visuel inspektion: Overophedede klemmer, misfarvning eller mekanisk slør i resetarmen kan være tegn på slid.
• Logbog: Skriv resultaterne i tavlens servicejournal som en del af det forebyggende vedligehold.

Udbredte misforståelser

• “Et HPFI afbryder kortslutninger.” Nej, det reagerer kun på ubalance i strømmen, ikke på overstrøm. Kortslutninger klares af sikringer eller MCB’er.
• “Én 30 mA-enhed dækker hele fabrikken.” Den samlede lækstrøm fra mange omformere kan komme over 30 mA i normal drift, så beskyttelsen skal deles op for at undgå fejludkoblinger.
• “Jordforbindelse alene er nok.” En lav overgangsmodstand gør, at fejlstrømmen kan løbe, men det er HPFI’et, der afbryder hurtigt og fjerner berøringsspændingen.

Fejlstrømsrelæet sidder i både boliginstallationer og industrielle tavler, og det beskytter kun, hvis det er valgt rigtigt, sidder det rigtige sted og bliver afprøvet regelmæssigt. Fejlstrømsrelæer indgår i de gruppetavler, vi leverer.