12 Fehler beim Geräteschutz Das dreckige Dutzend

Es ist doch nur ein Schutzschalter, meinen viele Ingenieure. Dabei vergessen sie, wie komplex dieser Schalter ist. Aus diesem Grund ist der Geräteschutz häufig nicht richtig eingestellt. Die Folge: Geräte mit zu wenig Schutz sind bei Stromüberlast gefährdet, ein Zuviel an Schutz ist hingegen unnötig teuer und kann zu Fehlauslösungen führen. Der Geräteschutz ist aber gar nicht so schwer einzustellen, wenn folgende Fehler vermieden werden:

1. Falscher Schutzschaltertyp für die Anwendung

Es stehen insgesamt sechs verschiedene Technolo­gien für Schutzschalter zur Auswahl: thermisch, magnetisch, thermisch-magnetisch, hydraulisch-magnetisch, elektronisch und elektronisch-hybrid. Jede dieser Technologien hat unterschiedliche Auslösekennlinien und mechanische Eigenschaften. Einer der häufigsten Fehler ist deshalb, einen nicht geeigneten Schutzschaltertyp für die vorliegende Anwendung auszuwählen.

2. Zu hoher Nennstrom

Um unerwünschte Auslösungen zu vermeiden, spezifizieren Ingenieure die Schutzschalter oft mit einem höheren Nennstrom als notwendig. Grund: Sie sind es gewohnt, zur Vermeidung von Fehlauslösungen Schmelzsicherungen mit höheren Nennströmen einzusetzen, da diese altern. Schutzschalternennströme können hingegen genau und selektiv an die jeweilige Applikation angepasst werden.

3. Schutzschalterabstand zu gering

Der vorgeschlagene Mindestabstand zwischen zwei thermischen Schutzschaltern ohne Temperaturkompensation beträgt einen Millimeter. Das zu beachten, ist wichtig. Ohne Abstand heizen sich die Schutzschalter gegenseitig auf und der thermische Auslösemechanismus wird beschleunigt. Deshalb sollten Schutzschalter in Blockmontage nur mit etwa 80 Prozent ihres Nennstromes belastet werden.

4. Schutzart nach DIN zu hoch gewählt

Zu Missverständnissen bei der Geräteschutz-Spezifizierung können auch gängige Begriffe wie Staudichtigkeit, Tropfen- und Spritzwasserschutz führen, wenn diese nicht auf Normen basieren. Es ist daher ratsam, sich auf international harmonisierte Standards wie etwa die DIN EN 60529 zu stützen. Sie definieren die Schutzarten elektrischer Geräte exakt.

5. Falsches Betätigungselement

Häufig wählen Ingenieure ein falsches Betätigungselement für das manuelle Ein- und Ausschalten des Schutzschalters. Beim Aussuchen des Elementes sollte der Ingenieur einige Faktoren berücksichtigen: Montage-Art des Schutzschalters, mit oder ohne Beleuchtung, Ausbildungsstand des Benutzers, Bedienkomfort und Schutz vor unerwünschter Betätigung.

6. Schutzschalter nicht als Ein-/Ausschalter genutzt

Viele Schutzschalter dienen sowohl als Schutz- als auch als Schaltelement für die Anlage. Auf diese Weise kann die Anzahl der Bauteile reduziert und auf der Frontplatte Platz gespart werden. Weitere Vorteile liegen im verringerten Verdrahtungsaufwand und im höheren Schutz im Vergleich zu herkömmlichen Schaltern.

7. Nicht angepasste Anschlussart

Neben der Art des Schutzschalters muss auch der Anschluss passen. Schutzschalter mit einsteckbaren Anschlüssen vereinfachen die Montage und den Ersatz. Schraubanschlüsse hingegen sind sich­erer und besonders geeignet für höhere Ströme und mechanische Belastung durch Schwingungen. Versilberte Lötanschlüsse sollten im vorgeschriebenen Zeitfenster verarbeitet werden.

8. Schmelzsicherung statt Schutzschalter

Überhaupt ist von dem Einsatz einer Schmelzsicherung statt eines Schutzschalters abzuraten. Erstere bietet zwar auf den ersten Blick einen kostengünstigen Schutz vor Überlastung. Geräte können mit Schutzschaltern allerdings schneller wieder eingeschaltet werden. Außerdem sind sie fernsteuerbar und bieten mehr Optionen sowie Kombinationsmöglichkeiten. Weitere Vorteile sind die unterschiedlichen Auslösekennlinien und eine zerstörungsfreie Überprüfung der Auslösung.

9. Falscher Schutzschalter bei mechanischen Schwingungen

Magnetische und hydraulisch-magnetische Schutzschalter sind im Vergleich zu thermischen Schutzschaltern empfindlicher gegenüber mechanischen Schwingungen. Das kann zu unerwünschten Auslösungen führen. Die Vibrationsempfindlichkeit ist auch abhängig von der Einbaulage.

10. Fehler bei der Leistungsanpassung

Den Nennstrom eines Schutzschalters sollte der Ingenieur so wählen, dass er 100 Prozent des Laststroms trägt ohne auszulösen. Allerdings muss der Schutzschalter in manchen Anwendungen dauerhaft bei hohen oder niedrigen Temperaturen fehlerlos arbeiten. In diesen Fällen muss der Ingenieur den Nennstrom dann entsprechend den jeweiligen Herstellerangaben anpassen.

11. Unnötige Leistungsanpassung

Viele Ingenieure passen die Leistung des Schutzschalters auch unnötig an. So sind die Leistungsmerkmale eines ther­mischen Schutzschalters abhängig von den Veränderungen der Umgebungstemperatur. Eine Leistungsanpassung mittels Temperaturfaktor ist nicht unbedingt notwendig, wenn die Umgebungstemperatur temporär schwankt. Tatsächlich folgen – bei den gleichen Umgebungstemperaturschwankungen – die Leistungsmerkmale eines thermischen Schutzschalters den Leistungsmerkmalen des zu schützenden Gerätes.

12. Zu hohes Schaltvermögen spezifiziert

Das Schaltvermögen bezeichnet den maximalen Strom, den ein Schutzschalter bei Nennspannung sicher trennen kann. Häufig ist dies aber zu hoch spezifiziert. In der Regel sind Stromkreise allerdings selektiv abgesichert, deshalb muss nicht jedes Schutzelement den maximalen Strom abschalten. Auch sind die Anforderungen national unterschiedlich. Die Zulassungen sollten den für die jeweilige Anwendung vorgeschriebenen Standards entsprechen.