Elektrische Sicherheitsvorrichtungen sind ein Schlüsselelement für die Sicherheit elektrischer Anlagen und die Nutzung elektrischer Geräte. Ihr Hauptzweck besteht darin,vor den Auswirkungen von Überlastungen, Kurzschlüssen und anderen Gefahren zu schützen, die zu Schäden an Geräten führen und eine Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Menschen darstellen können.
Bei der Planung elektrischer Anlagen ist es wichtig, die Sicherheitsstandards und -vorschriften einzuhalten. Bewährte Verfahren in diesem Bereich tragen nicht nur zur Sicherheit, sondern auch zur Energieeffizienz und zum zuverlässigen Betrieb elektrischer Geräte bei. Im Zusammenhang mit der Energiewende und der zunehmenden Beliebtheit von erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windturbinen wird es außerdem notwendig, angemessene Schutzmaßnahmen zu ergreifen, die nicht nur die Geräte vor Schäden schützen, sondern auch die Integrität des gesamten Energiesystems gewährleisten. Der Schutz vor Überlastungen, Überspannungen und anderen elektrischen Anomalien wird immer wichtiger, insbesondere im Zusammenhang mit der zunehmenden Anzahl der installierten Geräte.
In diesem Artikel wird der Autor versuchen, grundlegende Informationen über den Schutz von Elektrogeräten zu vermitteln, ohne sich auf Fragen im Zusammenhang mit deren Betrieb zu konzentrieren. Die Kenntnis dieses Themas ermöglicht die korrekte Verwendung von Elektrogeräten und minimiert das Risiko von Schäden.
Arten von Schutzeinrichtungen in Niederspannungsanlagen
Geeignete Vorrichtungen werden in häufig genutzten Anlagen verwendet, um Gefahren zu vermeiden:
- Sicherung
- Kurzschluss
- Überlastung
- Stromschlag
- Überstromschutzschalter
- Kurzschluss
- Überlastung
- Stromschlag
- Differenzstromschutzschalter
- Stromschlag
- Überspannungsableiter
- Überspannung
Sicherungen und Überstromschutzschalter haben die gleiche Schutzfunktion und können austauschbar verwendet werden. Der Unterschied zwischen ihnen ist, dass eine Sicherung ein Einwegartikel ist und eine andere Betriebszeit hat als ein Überstromschutzschalter.
Je nach Art des zu schützenden Geräts wird ein Sicherungseinsatz mit geeigneten Zeitmerkmalen ausgewählt. Die Bezeichnung der Schmelzsicherungen besteht aus zwei Buchstaben.
Der erste Kleinbuchstabe gibt das Schaltvermögen des Einsatzes an: a – Teilbereichscharakteristik; Schutz nur gegen Kurzschluss, g – ist Vollbereichscharakteristik; Schutz gegen Kurzschluss und Überlast.
Der zweite Buchstabe, in Großbuchstaben, gibt den Verwendungszweck des Schutzes für ein bestimmtes Gerät an: L – für Drähte und Kabel; M – für Motoren; R – für leistungselektronische Bauteile; B – für Bergbauanlagen;Tr – für Transformatoren; G – für allgemeine Zwecke.
Farben der Sicherungen entsprechend ihrer Stromstärke (die Zahl ist die Stromstärke, dann die Farbe): 2 rosa, 4 braun, 6 grün, 10 rot, 16 grau, 20 blau, 25 gelb, 35 schwarz, 50 weiß, 63 kupfer, 80 silber, 100 rot, 125 gelb, 160 kupfer, 200 blau.
Überstrom-Schutzschalter
Überstromschutzschalter werden nach der Art der Zeit-Strom-Kennlinie unterteilt:
- Schalter Typ B,
- Schalter Typ C,
- Schalter Typ D,
Der Überstromschutzschalter hat zwei Auslöser:
- elektromagnetisch – Kurzschlussschaltung,
- Thermobimetall – Überlastabschaltung.
Eine andere Aufteilung ist:
- einpolige Schutzschalter 1P,
- zweipolige Schutzschalter 2P,
- dreipolige Schutzschalter 3P.
Die am häufigsten verwendeten Schutzschalter sind aufgrund ihrer Auslösecharakteristik die Merkmale B und C. Charakteristik B wird hauptsächlich zum Schutz von Stromkreisen in einer Wohnung verwendet. Charakteristik C wird verwendet, um Stromkreise zu schützen, an die Elektromotoren oder andere Geräte mit hohem Einschaltstrom angeschlossen sind.
Differenzstromschutzschalter
Differenzstromschutzschalter sind ein ergänzendes und brandschutztechnisches Mittel, da sie die Differenz zwischen ein- und ausgehenden Strömen sowie Strömen, die durch Gehäuse, Wände usw. fließen, erkennen.
Bei der Auswahl von Differenzstromschutzschaltern gilt die Faustregel, dass ihr Bemessungsstrom dem Bemessungsstrom des Überstromschutzschalters entsprechen sollte. Wenn ein einziger Differenzstromschutzschalter mehrere Stromkreise schützt, sollte sein Bemessungsstrom gleich der Summe der Bemessungsströme der Überstromschutzschalter der einzelnen Stromkreise sein.
Sonstige Installationsgeräte für Sicherheitszwecke:
Überspannungsableiter
- Klasse A – Überspannungsableiter der Klasse A werden von Energieversorgern auf Freileitungen eingesetzt. Der Zweck dieser Ableiter ist der Schutz vor atmosphärischen und schaltenden Überspannungen. Sie werden auf Niederspannungsleitungen installiert.
- Klasse B (oder I) – ihr Zweck ist der Schutz gegen direkten Blitzstrom, atmosphärische Überspannungen und alle Arten von Schaltüberspannungen. Sie werden an der Eintrittsstelle in ein Gebäude installiert, das mit einem Blitzschutzsystem ausgestattet ist oder von einer Freileitung versorgt wird.
- Klasse C (oder II) – ihr Zweck ist der Schutz vor induzierten atmosphärischen Überspannungen, Schaltüberspannungen aller Art, Überspannungen, die durch Überspannungsableiter der Klasse B “durchgelassen” wurden. Sie werden in den Abzweigungen der Elektroinstallation im Gebäude installiert (Hauptschalttafel, Abzweigschalttafel, lokale Schalttafel, d.h. Schalttafel im Wohnbereich).
- Klasse D (oder III) – zum Schutz vor induzierten atmosphärischen und schaltenden Überspannungen.
Phasenausfallrelais
Diese Relais sind für den Schutz eines dreiphasigen netzgespeisten Elektromotors bei Stromausfall in mindestens einer Phase oder bei Spannungsasymmetrie zwischen den Phasen, die den Motor zu zerstören droht, ausgelegt.
Phasenfolge-Relais
Wir verwenden diese Relais, um den Motor gegen eine Änderung der Drehrichtung infolge einer Änderung der Phasenfolge zu schützen. Der Sensor eines solchen Relais lässt den Motor nicht anlaufen. Die Wiedereinschaltung ist möglich, sobald die richtige Phasenfolge wiederhergestellt ist.
Schützkontakt-Überwachungsrelais
Die Überwachung von Schützkontakten wird auch bei Motoren eingesetzt – dies geschieht in der Regel durch Hinzufügen eines Schützkontakt-Ausfallerkennungsmoduls zu den oben genannten Relais. Wenn einer der Schützkontakte, die den Motor schalten, ausfällt, wird der Motor dauerhaft abgeschaltet. Ein Neustart ist erst möglich, nachdem die Stromversorgung vollständig unterbrochen, der Schützfehler behoben und der Motor wieder angeschlossen wurde.
Spannungsrelais
Spannungsrelais werden verwendet, um die Spannung eines einphasigen oder dreiphasigen Netzes zu kontrollieren und den Verbraucher vor den Auswirkungen eines Spannungsanstiegs oder -abfalls über die eingestellten Werte hinaus zu schützen.
Der Schutz elektrischer Geräte spielt eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Sicherheit der Benutzer und beim Schutz vor Störungen. Zu den wichtigsten Schutzvorrichtungen gehören Sicherungen, Differenzstromschutzschalter und Überlastungsschutz, die vor den Auswirkungen von Überstrom schützen. Eine regelmäßige Inspektion und Wartung dieser Geräte ist unerlässlich, um ihren ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten und das Risiko von Schäden zu minimieren. Moderne Technologien, wie z.B. automatische Überwachungssysteme, unterstützen die Wirksamkeit der Schutzvorrichtungen zusätzlich und erhöhen die Sicherheit der Benutzer.
Beispielbilder für die in diesem Artikel besprochenen Sicherheitsfunktionen:
