Typen, Auslösekennlinien und richtige Dimensionierung von Leitungsschutzschaltern nach VDE.
I_a ≤ U₀ / Z_sAbschaltstrom muss erreicht werden
Der Leitungsschutzschalter (LS, auch "Sicherungsautomat") ist das zentrale Schutzorgan in jeder Elektroinstallation. Er schützt Leitungen vor Überlastung und Kurzschluss, indem er bei zu hohem Strom automatisch abschaltet.
Im Gegensatz zu Schmelzsicherungen können LS-Schalter nach einer Auslösung einfach wieder eingeschaltet werden – vorausgesetzt, die Fehlerursache wurde behoben.
Ein LS-Schalter enthält zwei Auslösemechanismen:
Die Kennlinie definiert, bei welchem Strom der elektromagnetische Schnellauslöser anspricht:
| Typ | Auslösebereich | Anwendung |
|---|---|---|
| B | 3-5 × I_n | Hausinstallation, ohmsche Lasten |
| C | 5-10 × I_n | Leichte induktive Lasten, Motoren |
| D | 10-20 × I_n | Schwere induktive Lasten, Transformatoren |
| K | 10-14 × I_n | Spezial für Motoren |
| Z | 2-3 × I_n | Empfindliche Elektronik |
Beispiel B16: Thermisch bei 1,13-1,45 × 16 A = 18-23 A (langsam) Elektromagnetisch bei 3-5 × 16 A = 48-80 A (sofort)
| I_n | Typische Anwendung | Kabelquerschnitt |
|---|---|---|
| 6 A | Einzelne Leuchte | 1,5 mm² |
| 10 A | Beleuchtungskreise | 1,5 mm² |
| 13 A | Einzelsteckdose | 1,5-2,5 mm² |
| 16 A | Steckdosenkreise | 2,5 mm² |
| 20 A | Hochlaststeckdose | 2,5-4 mm² |
| 25 A | E-Herd (einphasig) | 4 mm² |
| 32 A | E-Herd (Drehstrom) | 4-6 mm² |
| 40 A | Unterverteilung | 10 mm² |
| 63 A | Hauptsicherung | 16 mm² |
Bei gestaffelter Absicherung soll immer nur der LS-Schalter auslösen, der dem Fehler am nächsten ist. Dies erreicht man durch:
Aufgabe
Ein Steckdosenkreis mit 2,5 mm² Kabel soll abgesichert werden. Welcher LS?
Lösung
Ein B16 Leitungsschutzschalter ist die richtige Wahl.
Aufgabe
Ein B16 LS hat eine gemessene Schleifenimpedanz von 1,2 Ω. Wird er im Fehlerfall sicher abschalten?
Lösung
Die Abschaltbedingung ist erfüllt. Der LS schaltet sicher ab.
Aufgabe
Ein Motor hat 2 kW Nennleistung und 6-fachen Anlaufstrom. Welcher LS?
Lösung
Ein C16 LS ist geeignet – er toleriert den Anlaufstrom.
DIN VDE 0100-430: Schutz bei Überstrom
DIN EN 60898-1: Leitungsschutzschalter für Hausinstallation
DIN VDE 0100-410: Abschaltbedingungen für Personenschutz
Die maximale Schleifenimpedanz für sichere Abschaltung:
Der Leitungsschutzschalter schützt vor Überlast und Kurzschluss:
Kennlinien:
Dimensionierung:
Standard: B16 für Steckdosen, B10 für Licht, C für Motoren.
LS-Schalter können nach Auslösung wieder eingeschaltet werden und haben genauere Auslösekennlinien. Schmelzsicherungen sind einmalig und müssen nach Auslösung ersetzt werden. LS sind komfortabler und langfristig wirtschaftlicher, Schmelzsicherungen haben ein höheres Schaltvermögen für Hauptsicherungen.
Das Schaltvermögen gibt den maximalen Kurzschlussstrom an, den der LS sicher abschalten kann. In normalen Hausinstallationen reichen 6.000 A (6 kA). Bei Anlagen nah am Trafo oder in der Industrie können 10.000 A (10 kA) oder mehr erforderlich sein.
Nein! Wenn ein LS regelmäßig auslöst, liegt entweder eine Überlastung vor oder ein Fehler. Ein größerer LS würde die Leitung überlasten und Brandgefahr verursachen. Stattdessen: Last reduzieren, Stromkreis aufteilen, oder Leitung mit größerem Querschnitt verlegen.