Auslöseverhalten von Schutzeinrichtungen

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?Wie ist es erklärbar, dass bei hintereinander angeordneten Schutzeinrichtungen:

  • SLS-Hauptschalter 63 A und Sicherungsautomat B16 sowie

  • NH-Sicherung 63 A und Sicherungsautomat 16 A, ebenfalls Charakteristik B,

bei einem Kurzschluss der vorgeordnete Hauptleitungsschutzschalter und im anderen Fall in einer anderen Anlage die Schmelzsicherung auslöst?

!Bei einer Nachfrage zum Sachverhalt stellte sich heraus, dass im ersten Fall bei der Montage eines Herdanschlusses sich zwei Adern bzw. Außenleiter berührten und dadurch ein zweipoliger Kurzschluss entstand.

Eine kurze Bemerkung: Offenbar wurden hier die Sicherheitsregeln nicht ernst genommen und die Freischaltung der Anlage versäumt. Das ist purer Leichtsinn!

Zum ersten Fall. Durch die Verzögerung der Auslösung beim selektiven Hauptleitungsschutzschalter, sollte immer zuerst der nachgeordnete Leitungsschutzschalter den Fehlerstromfluss unterbrechen. Es stellte sich auch heraus, dass dieses Fehlauslösen nur einmal auftrat. Eine folgende Prüfung ließ dann den SLS zuerst schalten. Hier kann man nur spekulieren, warum der SLS zuerst auslöste. Vielleicht war der Leitungsschutzschalter durch langes Nichtbetätigen auch nur mechanisch gehemmt.

Zum zweiten Fall. Anders sehen die Überlegungen zum zweiten geschilderten Fall 
des vorzeitigen Unterbrechens durch einen dem Leitungsschutzschalter vorgeordneten Schmelzeinsatz 63 A aus. Hierbei hilft die Darstellung der Zeit/Strom-Kennlinien der Schutzgeräte in einem Diagramm (Bild 6.6 und 6.7 in [1].). Aus den Bildern ist zu erkennen, dass im Überlastbereich die Kennlinien so weit auseinanderliegen, dass der vorgeordnete Leitungsschutzschalter zuerst auslöst; auch noch im Kurzschlussbereich, aber nur bis sich die Kennlinien kreuzen. Dieser Punkt ist aber nur durch eine elektrische Prüfung festzustellen. Solche Prüfungen werden von den Herstellern für die unterschiedlichen Konstellationen vorgenommen. Die so ermittelten Grenzströme IGrenz sind in so genannten Koordinationstabellen (Tabelle 1) veröffentlicht.

Dieser Grenzwert fällt bei Leitungsschutzschaltern kleinerer Bemessungsstromstärke größer aus und macht das selektive Abschalten wahrscheinlicher. Auch bei größerer Leitungslänge, mit dem dadurch bedingten geringeren Kurzschlussstrom, der dann eventuell unter dem Grenzstrom liegt, ist Selektivität möglich.

Festzustellen ist: Bei Überlastströmen und kleinen Kurzschlussströmen ist Selektivität wahrscheinlich und bei großen Kurzschlussströmen ist davon nicht auszugehen.

Im betrachteten Fall liegt der Grenzstrom vom Hersteller bei 2,5 kA.

Aus der Tabelle 1 ist auch zu erkennen: Bei größeren Bemessungsstromstärken des Schmelzeinsatzes und kleineren des Leitungsschutzschalters ist sogar uneingeschränkte bzw. totale Selektivität ausgewiesen. Dies ist beispielsweise der Fall bei einem vorgeordneten gG-Schmelzeinsatz 125 A und einer Bemessungsstromstärke bis B25 eines nachgeordneten Leitungsschutzschalters.

Dieser Sachverhalt ist nicht zu verwechseln mit der in der Literatur oft angegebenen thermischen Kurzschlussfestigkeit von PVC-isolierten Kupferleitungen und -kabeln mit einem Leiterquerschnitt A = 1,5 mm2, die bei einer Vorsicherung mit höchsten 63 A gG gewährleistet ist.

Literatur



Tafeln:

{1} (Quelle: HUSS-MEDIEN GmbH)

{1} Auszug Grenzwerte der Selektivität Leitungsschutzschalter/Sicherung in kA (Quelle: Hager)

Literatur:

[1] Kny, K.-H.: Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen; Planen – Errichten – Prüfen; 3. überarb. Auflage: 10.01.2018; Huss-Medien Berlin.

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