Niederspannungs-Leistungsschaltertypen

Niederspannungs-Leistungsschalter werden in verschiedene Kategorien eingeteilt. Ich stelle die gängigsten Typen vor und beschreibe deren Aufbau, Funktion und typische Anwendungsszenarien, um Ihnen ein umfassendes Verständnis zu vermitteln.

Leitungsschutzschalter (LS)
Aufbau und Funktionsweise: Leitungsschutzschalter sind kompakt und verfügen in der Regel über einen einfachen Kipphebelmechanismus. Im Inneren befinden sich Bimetallstreifen und elektromagnetische Auslöseelemente. Der Bimetallstreifen verbiegt sich, wenn der Strom den Nennwert überschreitet, aufgrund der durch den Überstrom erzeugten Wärme und löst den Schalter aus. Im Falle eines Kurzschlusses wird das elektromagnetische Element schnell aktiviert und löst den Schalter aus.

Schutzfunktionen: Sie bieten in erster Linie Schutz vor Überstrom und Kurzschluss. Sie sind für relativ niedrige Ströme ausgelegt, typischerweise von wenigen Ampere bis etwa 125 Ampere.

Anwendungen: Weit verbreitet in elektrischen Anlagen in Wohngebäuden zum Schutz einzelner Stromkreise wie Beleuchtungskreisen und Steckdosenkreisen in Räumen. Sie werden auch in kleinen gewerblichen und industriellen Anwendungen zum Schutz kleiner elektrischer Geräte und Abzweigstromkreise eingesetzt.

Kompaktleistungsschalter (MCCBs)
Aufbau und Funktionsweise: Kompaktleistungsschalter haben ein formgepresstes Isoliergehäuse, das alle internen Komponenten umschließt. Im Vergleich zu MCBs sind sie robuster konstruiert und können höhere Ströme verarbeiten, üblicherweise von 16 Ampere bis zu 2500 Ampere oder mehr. Die interne Struktur umfasst fortschrittliche Auslöseeinheiten, wie z. B. thermomagnetische Auslöseeinheiten für Überstrom- und Kurzschlussschutz. Einige Modelle verfügen zusätzlich über elektronische Auslöseeinheiten für präzisere Schutzeinstellungen.

Schutzfunktionen: Sie bieten Schutz vor Überstrom, Kurzschluss und in einigen Fällen auch vor Fehlerstrom. Sie können auf verschiedene Schutzeigenschaften eingestellt werden, z. B. Langzeitverzögerung bei Überlast und sofortige Auslösung bei Kurzschlüssen.

Anwendungen: Häufig eingesetzt in gewerblichen und industriellen Niederspannungsverteilungssystemen. Sie werden in Schaltanlagen, Schalttafeln und Motorsteuerungszentralen installiert, um größere elektrische Lasten wie Motoren, Transformatoren und Verteilungsstromkreise zu schützen.

Rahmenleistungsschalter (auch bekannt als Luftleistungsschalter oder ACBs)
Aufbau und Funktionsweise: Rahmenleistungsschalter sind die größten und leistungsstärksten Niederspannungs-Leistungsschalter. Ihr Metallrahmen bietet mechanischen Halt und Schutz für die internen Komponenten. Sie können extrem hohe Ströme verarbeiten, oft von 630 Ampere bis 6300 Ampere oder sogar mehr. Sie verwenden Luft als Lichtbogenlöschmedium. Die Betätigungsmechanismen können manuell, elektrisch oder pneumatisch sein. Sie verfügen über hochentwickelte Auslöseeinheiten, darunter auch elektronische Auslöseeinheiten, die für verschiedene Schutzfunktionen und -einstellungen programmiert werden können.

Schutzfunktionen: Umfassender Schutz vor Überstrom, Kurzschluss, Erdschluss und Unterspannung. Sie können auf unterschiedliche Auslösecharakteristiken eingestellt werden, um sie mit anderen Schutzeinrichtungen im elektrischen System zu koordinieren.

Anwendungen: Einsatz in großen Industrieanlagen, Stromerzeugungsanlagen und Hauptverteilungssystemen von Hochhäusern. Sie werden als Hauptschalter in Schaltanlagen und Energieverteilungszentren installiert, um kritische elektrische Geräte zu schützen und die Zuverlässigkeit des gesamten Stromversorgungssystems zu gewährleisten.

Fehlerstrom-Schutzschalter (RCCBs) und Fehlerstrom-Schutzschalter mit Überstromschutz (RCBOs)
Aufbau und Funktionsweise: RCBs sind speziell für die Erkennung und Reaktion auf Fehlerströme (Leckströme) konzipiert. Sie enthalten einen empfindlichen Stromwandler, der den Stromfluss im Phasen- und Neutralleiter überwacht. Überschreitet die Stromdifferenz zwischen den beiden Leitern (Fehlerstrom) einen voreingestellten Wert (üblicherweise 30 mA für den Personenschutz), löst der Schutzschalter aus. RCBOs vereinen die Funktionen eines RCCBs und eines MCBs bzw. MCCBs und bieten so Fehlerstrom- und Überstromschutz in einem Gerät.

Schutzfunktionen: RCBs schützen vor Stromschlag, indem sie den Stromkreis bei Erkennung eines Leckstroms schnell trennen. RCBOs bieten neben dem Fehlerstromschutz zusätzlichen Schutz vor Überstrom und Kurzschluss.
Anwendungen: Einbau in elektrischen Anlagen in Wohngebäuden, Gewerbe- und Industriegebäuden, insbesondere in Bereichen mit hohem Stromschlagrisiko, wie z. B. Badezimmern, Küchen, elektrischen Außenanlagen und in Stromkreisen zur Versorgung tragbarer elektrischer Geräte.