Schmelzsicherungen, Leitungsschutzschalter

Allgemein

Elektrische Leitungen und (besonders ihre Isolation) können durch Überlastung
oder
Kurzschluss
Überstrom
zu heiß werden.

Stromwärme

Die elektrische Energie im Leiter wird direkt dort in Wärme umgesetzt. Für die Erwärmung maßgebend ist

  1. der elektrische Widerstand R
  2. der elektrische Strom I
auf die Leitung bezogen, nach der Formel:

Leitung1 (1K)

Entscheidend für die Erwärmung ist die Stromflussdauer.

Energie1 (1K)

Grenzwerte

Je höher die Temperatur, desto schneller ist die für den Kurzschluss gilt eine höhere Temperatur
Grenzwert = 160°C
zulässige Leitungstremperatur
erreicht. Ein Kurzschluss soll maximal 5 Sekunden dauern.

Dann ergibt sich für eine PVC-isolierte Leitung mit 1,5mm2 Querschnitt folgendes Diagramm:

Grenzwert_Cu1,5 (81K)

Je höher der Strom, desto schneller wird die maximale Leitungstemperatur von 160°C erreicht.

Schmelzsicherung

Eine Schmelzsicherung ist eine Überstromschutzeinrichtung, die einen Stromkreis durch die thermische Wirkung eines Überstromes an einem Schmelzleiter unterbricht.

Es gibt zwei Gründe für einen Überstrom:
  1. Überlastung der Leitung
  2. Kurzschluss

Aufgabe

Die Schmelzsicherung muss vor dem Erreichen einer gefährlich hohen Leitungstemperatur als Folge eines Überstromes den Stromkreis unterbrechen. Das ist dann der Fall, wenn die Sicherungskennlinie (im Diagramm rot) immer unter der Leitungskennlinie (im Diagramm blau)liegt.

Grenzwert_gG10 (103K)

Wenn man die Diagrammachsen im relativen Masßstab zeichnet, können die Kennlinien für alle Sicherungen zusammen in einem Bild betrachtet werden.

GrenzwerteGG,aR,aM (164K)

Bauformen

Aus Gründen der leichten Austauschbarkeit wurde schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Schraubsicherung erfunden.

Diese sogenannten Stöpselsicherungen sind bis heute in zwei Größen in Verwendung:

  1. DIAZED - Sicherung (Baugröße D)
  2. NEOZED - Sicherung (Baugröße D0)

Schmelzsicherung D0 (190K)

Daneben gibt es noch verschiedene Stecksicherungen wie Geräte-Feinsicherungen oder Niederspannungs-Hochleistungssicherungen.

Daten von Sicherungen

Leitungsschutzschalter

Typ Bezeichnung Inhalt
pdf (1K) Schnittbild
pdf (1K) Überblick
pdf (1K) Auslösekennlinien
pdf (1K) Anwendungsbereiche im Geräteschutz