Lernauftrag 10: Leitungsschutzschalter

Bereits im Lernfeld 2 haben wir Leitungsschutzschalter und ihre Auslösecharakteristiken kennengelernt.

Bevor wir uns dem Leitungsschutzschalter widmen machen wir jedoch einen kurzen Exkurs in den Bereich der Schmelzsicherungen.

Sowohl Leitungsschutzschalter als auch Schmelzsicherungen dienen dem Überstromschutz.

Schmelzsicherungen

Schmelzsicherungen werden im Allgemeinen eingeteilt in:

1) Schraubsicherungen (D- und D0-Sicherungen)
2) NH-Sicherungen
3) Gerätesicherungen (Feinsicherungen)

Während bei den Gerätesicherungen noch die Bezeichnungen träge, flink, superflink, etc. üblich sind, werden Schraub- und NH-Sicherungen durch die Angabe der Betriebsklasse gekennzeichnet. Im Unterschied zu NH-Sicherungen ist durch den Aufbau von Schraubsicherungen der Berührungsschutz gegeben. Schmelzsicherungen haben eine Reihe von Vorteilen. So haben sie z.B. ein sehr hohe Ausschaltvermögen. Es beträgt bei Sicherungseinsätzen für die Hausinstallation (D- oder D0-Sicherung) bis zu \(50\ kA\) und bei NH-Sicherungen \(100\ kA\). Darüber hinaus erfolgt durch das rasche Abschmelzen des Schmelzleiters im Kurzschlussfall eine schnelle Begrenzung des Kurzschlussstromes.

Begriffserklärungen:

Das D- und D0-System ist durch Unverwechselbarkeit des genormten Sicherungseinsatzes (Schmelzeinsatz) hinsichtlich des Bemessungsstromes gekennzeichnet. Es ist für industrielle Anwendungen und Hausinstallationen geeignet und durch Laien bedienbar. Sicherungen des D- und D0-Systems bestehen aus Sicherungssockel, Sicherungseinsatz (Schmelzeinsatz), Schraubkappe und Paßeinsatz/-hülse.

Das NH-System (Niederspannungs-Hochleistungssicherungssystem) ist für industrielle und ähnliche Anwendungen vorgesehen. Es besteht aus einem Sicherungsunterteil und dem auswechselbaren Sicherungseinsatz. NH-Sicherungen sind nicht unverwechselbar und bieten keinen Berührungsschutz.

Begriffserklärungen:

Bemessungsstrom: Der Bemessungsstrom eines Sicherungseinsatzes ist der Strom, mit dem dieser Sicherungseinsatz unter den vorgeschriebenen Bedinungen ohne nachteilige, die Funktion beeinträchtigende Veränderungen dauernd belastet werden kann.

Ausschaltstrom: Der Ausschaltstrom ist der höchste, unbeeinflusste (prospektive) Kurzschlussstrom, den eine Sicherung ausschalten kann.

Selektivität: Selektivität bedeutet, daß bei Reihenschaltung zweier oder mehrerer stromunterbrechender Vorrichtungen im Falle eines Kurzschlusses oder Überstroms nur die gewünschte, die der Fehlerstelle unmittelbar vorgelagerte Vorrichtung auslöst.

Aufgabe 1

Beantworte in eigenen Worten folgende Frage:

1) Benenne Aufgaben von Überstromschutzeinrichtungen.
2) Erläutere, welche Aufgaben Paßhülsen und Kennmelder haben.
3) Sowohl NH-Sicherungen als auch D- und D0-Sicherungen sind Schmelzsicherung. Begründe, warum ein Laie Schmelzsicherungen des D- und D0-Systems selbst wechseln darf, NH-Sicherungen jedoch nicht.
4) Erläutere den Unterschied zwischen dem Bemessungsstrom und dem Ausschaltstrom einer Sicherung.
5) Erläutere wie Selektivität bei Schmelzsicherungen gewährleistet werden kann.

1) Sie schützen Kabel, Leitungen und Betriebsmittel vor Kurzschluss und Überlast, sowie den Menschen vor einem elektrischen Schlag.
2) Die Paßhüklse verhindert das Einsetzen einer Sicherung höheren Bemessungsstroms. Der Kennmelder signalisiert das "Auslösen" der Sicherung.
3) Im Gegensatz zum D- oder D0-System bietet das NH-System keinen Berührungs- und Verwechslungsschutz.
4) Der Bemessungsstrom kann dauerhaft durch eine Sicherung fließen. Der Ausschaltstrom kann "gerade noch" von der Sicherung geschaltet werden.
5) Selektivität ist bei hintereinander geschalteten Sicherungen gegeben, wenn sich ihr Bemessungsstromverhältnis um mindestens 1,6 unterscheidet (oder um zwei Bemessungsstromstufen).

Aufgabe 2

Bestimme mittels des Kennlinienfeldes nach welcher Zeit frühestens und spätestens eine \(20\ A\)-Sicherung bei folgenden Kurzschlusströmen auslöst.

1) \(I_p=40\ A\)
2) \(I_p=100\ A\)
3) \(I_p=700\ A\)

1) $30\ s