Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Ledningsskyddsbrytare - säkringselement med smart teknik
I drift, på kontoret eller hemma: En ledningsskyddsbrytare har säkert alla sett och manövreras en gång. För när strömmen inte fungerar på grund av kortslutning eller överbelastning, behöver man inte leta efter säkringselementen. Vi visar vilken smart teknik som finns i en dvärgbrytare och was du måste annars se allt.
Was är en ledningsskyddsbrytare?
Varför behövs en säkerhetsbrytare?
Hur är en automatsäkring uppbyggd?
Hur fungerar en dvärgbrytare?
Vilka olika ljusbågebrytare finns det?
Was är en selektiv ledningsskyddsbrytare
Was innebär lösningskarakteristik från en dvärgbrytare?
Was är skillnaden mellan automatsäkring och jordfelsbrytare?
Was måste beaktas när en ledningsskyddsbrytare byts ut?
Ofta ställda frågor om ledningsbrytare
Was är en ledningsskyddsbrytare?
Som namnet antyder är en ledningsskyddsbrytare eller LS-brytare en säkerhetsanordning som skyddar efterkopplade installationsanordningar, apparater och elektriska anläggningar mot överbelastning.
På samma sätt kallas LS-brytare även som automatsäkringar eller bara automatiska. bezeichnet.
Smältsäkringar övertog denna uppgift innan säkerhetsmaskinerna infördes. Vid överbelastning på grund av för hög ström brandes tråden i säkringen och säkringen måste bytas ut. Det gav visserligen ett visst skydd, men det hade också nackdelar. Om det inte fanns någon ny säkring, lädes defekta exemplar delvis på ett ganska äventyrligt sätt.
Till skillnad från smältsäkringar kan en automatsäkring om och om igen aktiveras för hand om utlösarorsak har avlägsnats.
Dessutom är LS-brytare enligt VDE-föreskrifterna även godkända som driftbrytare.
Enpolig ledningsskyddsbrytare för montering på din-skena.
Varför behövs en säkerhetsbrytare?
Tack vare spänningen på 230 V räcker trådar med 1,5 mm².
För att hålla kostnaderna för den elektriska ledningsdragningen i ett hus överkomliga i pris har man för länge sedan beslutat att fastställa ”driftsspänningen” för installationer i hemmet till 230 V växelström. På så sätt är det möjligt att använda ledningar med ett tvärsnitt på endast 1,5 - 2,5 mm 2.
Om man med en ledning på 1,5 mm2 utgår från en maximalt tillåten ström på 16 A, kan effekter på upp till 3680 W (16 A x 230 V) överföras. Detta är mer än tillräckligt för de flesta tillämpningar och konsumenter.
Den höga spänningen har dock också nackdelar som måste minimeras genom lämpliga åtgärder:
Beröringsskydd:
Det måste alltid säkerställas att direkt kontakt med strömförande ledningar och delar undviks.
Överbelastningsskydd:
De installationsanordningar som drivs med nätspänning måste vara säkert skyddade mot överbelastning. Ett litet räkneexempel visar detta oumbärliga behov:
Om elledningen mellan ett vägguttag och säkringsboxen är ca 15 m lång, är ledningsmotståndet för fasen och nollledaren (in- och returledning) ca 0,36Ω . Det beräknade värdet avser en kopparledning med ett ledningstvärsnitt på 1,5 mm 2.
Om man nuΩ vid uttaget skapar en massiv kortslutning med antagna 0, skulle man enligt Ohmsk lag istället för den maximalt tillåtna 16 A stolze 638,89 A (i = U: R, alltså 230 V: 0,36Ω ) över eluttagets två anslutningsledningar.
Om man beräknar effekten med formeln P = U x i, blir det 146 944,44 watt eller cirka 147 kW som omvandlas till värme. Utan säkring, som i detta fall tilltalar och stänger av spänningen i tid, skulle trådarna i väggen glöda på några sekunder.
Hur är en automatsäkring uppbyggd?
En automatsäkring för montering på din-skenor eller din-skenor. Därför har den de nödvändiga låsklackar (9).
Anslutningskabeln införs via kabelöppningarna (3) och fästs med klämskruvarna (2).
När växelspaken (1) ställs i läge ”ON” stängs kopplingen (6).
LS-brytaren aktiveras när antingen elektromagneten (7) eller bimetallremsan (4) aktiverar utlösningssmekanik (8). Gnistsläckningskammaren (5) skyddar kopplingskontakten mot utbränning.
Observera:
Växelspaken är mekaniskt inte fast kopplad med utlösningsmekanik. Detta innebär att även om växelspaken hålls manuellt i läge ”ON”, kan den frigöringsmekanism ändå öppna kontakten.
Den grundläggande konstruktionen är densamma för alla automater.
Hur fungerar en dvärgbrytare?
Strömflödet genom maskinen är markerat med en röd linje.
Den mekaniska konstruktionen skiljer sig från tillverkare till tillverkare, men i princip är funktionen alltid densamma.
För att korrekt förstå funktionen måste man veta hur strömmen flyter genom automatsäkringen:
Vänster anslutningsklämmor (10) ansluts med en flexibel ledning (11) med den rörliga delen av kopplingskontakten (6).
Den fasta delen av omkopplingskontakten har kontakt med den vänstra anslutningen av elektromagneten (7). Den högra anslutningen av elektromagnets spole är fast förbunden med bimetallremsans nedre del (4).
Den övre rörliga delen av bimetallremsan ger en flexibel ledning (12) till höger anslutningsklämma (13).
Termisk utlösning vid överbelastning
Om fler och fler förbrukare används i ett vägguttag eller i en strömkrets, kan det hända att strömmen långsamt men konstant överstiger automatens gränsvärde. Det kan hända mycket snabbt om förlängningskabel och grenuttag kopplas anslutna efter varandra.
I detta fall ska termisk utlösning ske genom bimetallremsan (4). Bimetallstena består av två metaller med olika utvidgningskoefficienter.
Det betyder att ju högre ström som flyter över remsorna, desto mer böjer sig banden i en viss riktning.
Eftersom den stela delen är fast förankrad i det nedre området, böjs den övre delen av remsan åt höger. Vid en viss deformering aktiverar remsan en låsspak (14) och utlöser låsmekanismen (8) på kontakten. Strömkretsen bryts.
För att kunna aktivera automatsäkringen måste man vänta tills bimetallremsan har svalnat igen.
Magnetisk utlösning vid kortslutning
Vid en massiv kortslutning skulle bimetallremsan utlösas alldeles för långsamt. Därför är en elektromagnet (7) inbyggd i en automatsäkring.
Den är tillräckligt konstruerad för att strömmarna upp till 16 A inte räcker till för att elektromagneten ska vara aktiv. Först genom en hög kortslutningsström är spolens magnetfält så starkt att spolaren (15) dras åt. Via en vippkontakt (16), som är direkt kopplad till ett stift (17) på låsspaken (14), aktiveras låsspaken och låsmekanismen (8) aktiveras. Den snabba öppningen av kopplingskontakten stöds av en plastdel (18). När spolsprutan dras på, trycker plastdelen mot den rörliga delen av kopplingskontakten och trycker på den.
Eftersom det mycket ofta uppstår en ljusbåge på kopplingskontakten vid koppling av höga felström, är en parallellt med detta monterad en raderingskammare (5). Kammaren består av flera metallplattor som tar upp ljusbågen, svalnar och tar bort den vid nästa nollgenomgång. På så sätt skyddas brytkontakten effektivt mot utbränning.
När felorsaken har avlägsnats kan LS-brytaren aktiveras igen direkt.
Vilka olika ljusbågebrytare finns det?
LS-brytare används i proppskåp och undercentraler och är avsedda för montering på hut- eller din-skenor. Beroende på strömbehovet vid efterföljande seriekopplingar eller anläggningar finns LS-brytare med olika märkströmmar. Värdena kan vara mindre än 1 A men också upp till 100 A. För husinstallation används i regel automatsäkringar med en nominell ström på 10 - 16 A. verwendet. Brytförmåga 6000 A eller mer.
De olika utlösande egenskaperna beskrivs närmare nedan.
En annan utmärkande egenskap är antalet kopplingsbara ledningar. De flesta automatsäkringar är 1-poliga och avbryter den strömförande ledningen (fas) i den aktuella strömkretsen. För E-spis eller för stora elmotorer som drivs på tre faser finns en 3-polig LS-brytare. Med dessa brytare separeras alltid alla tre strömförande ledningar, även om det bara finns ett fel på en ledning.
I vissa fall erbjuds även 2-poliga automatsäkringar, som vid sidan av fasen även stänger av nollledaren. Denna LS-brytare finns till viss del även som kombibrytare, som samtidigt fungerar som jordfelsbrytare.
Ledningsskyddsbrytare i 1-poligt och 3-polig utförande.
Was är en selektiv ledningsskyddsbrytare
Om fel uppstår utlöser 16 A-säkringen före 63 A-säkringen.
Selektivitet innebär att om fel uppstår ska endast överströmsskyddsanordningen aktiveras, som befinner sig omedelbart framför felkällan.
På så sätt kan endast den felaktiga strömkretsen separeras från elnätet. Intakta strömkretsar är fortfarande anslutna till elnätet.
I praktiken uppnår man detta genom att selektiva ledningsskyddsbrytare uppvisar en fördröjd utlösning. Eftersom den efterkopplade kabelbrytaren genast utlöses, uppnår man en selektiv avstängning av spänningen endast i den felaktiga strömkretsen.
Was innebär lösningskarakteristik från en dvärgbrytare?
LS-brytare finns för olika strömstyrkor och utlösningsegenskaper. Strömstyrkan beror på den genomströmningsarea som följer av de följande strömledningarna eller strömupptagningen i elsystemet.
Under utlösningskarakteristik kallas man hur en jordfelsbrytare utlöses. En snabb och tidig utlösning, som är önskvärd inom byggnadsteknik, kan mycket snabbt orsaka problem i verkstäder eller maskinhallar. Eftersom stora elmotorer har mycket hög strömförbrukning i inkopplingsmomentet, som är mångfaldigt högre än strömförbrukningen i kontinuerlig drift. Då skulle det naturligtvis vara ett hinder om automatsäkringen varje gång den sätts igång.
X-axeln beskriver flerfaldig nominell ström.
I kontors- och bostadshus används Reglerfal l LS-brytare med B-karakteristik. LS-brytare med C-karakteristik som används till förbrukare med hög Hohem, t.ex. verktygsmaskiner, fläktmotorer eller lampgrupper. För förbrukare med mycket hög kapacitiv eller induktiv last som t.ex. kondensatorer, switchade nätenheter, transformatorer eller elektromagneter används LS-brytare med D-karakteristik.
I det bifogade diagrammet visas kurvor för olika utlösningsegenskaper mer exakt. Det övre området (1) motsvarar den termiska utlösandet och det nedre området (2) visar den magnetiska utlösningen.
Andra egenskaper är
”E” för ”exakt” selektiv automatbrytare
”Z” för halvledarskydd och ”
K” för ”kraft” med hög Hohem och känslig överbelastningsutlösning
Översikt över utlösningsströmmen
| LS-brytare | Överlastström vid termisk utlösning* | Överlastström vid magnetisk utlösning* |
|---|---|---|
| B-karakteristik | 1,13–1,45 | 3 - 5 |
| C-karakteristik | 1,13–1,45 | 5–10 |
| D-karakteristik | 1,13–1,45 | 10 - 20 |
| E-karakteristik | 1,05–1,20 | 5–6,25 |
| Z-karakteristik | 1,05–1,20 | 2 - 3 |
| K-karakteristik | 1,05–1,20 | 8–14 |
* (flera gånger nominell ström)
Was är skillnaden mellan automatsäkring och jordfelsbrytare?
En automatsäkring övervakar endast strömmen på ledningen och kapar kretsen om gränsvärdena överskrids. Om strömmen, som flyter över fasen, även leds tillbaka via nollledaren eller om felet uppstår till jorden (skyddsledare PE), kan en 1-polig eller 3-polig LS-brytare inte känna igen.
En felströmsskyddsbrytare (Fi) övervakar däremot strömkretsen. Den ström som flödar över fasen måste också återföras via nollledaren.
Om en borrmaskin skadas av en strömförande ledning, flyter en mer eller mindre hög ström via borren, borrmaskinhuset och borrborren i riktning mot jorden.
I så fall känner Fi av att mer ström flödar in i strömkretsen än vad som kommer från noll-ledaren. Om det gränsvärde som fastställts i felströmsbrytare överskrids, separeras den felaktiga strömkretsen utan dröjsmål från nätspänningen.
Till skillnad från LS-brytare (li) har Fi en N-anslutning.
Was måste beaktas när en ledningsskyddsbrytare byts ut?
Den som arbetar i ett kopplingsskåp måste veta was att beakta.
Byte av en defekt automatsäkringar är ett stort ingrepp i elinstallationen och får endast utföras av experter med den kompetens som krävs. Dessutom ska de relevanta säkerhetsreglerna omfatta följande:
Avstängning
- mot återinkoppling
säkra spänningsfrihet se
- jordning och kortslutning
- täcka intilliggande och spänningsförande delar eller ta
hänsyn till barriärer.
Den som inte har den nödvändiga sakkunskapen bör i alla händelser anlita en expert eller be om hjälp.
Viktigt!
En automatsäkring är alltid försedd med märkning med etikett som bl.a. även visar nominell ström och lösningskarakteristik t.ex. 16 B. Därför måste även en LS-brytare i kategori 16 B användas som ersättning.
Ofta ställda frågor om ledningsbrytare
Varför faller det till LS-knappen när jag ICH lägger in min datorenhet?
Ofta ansluts till ett kopplingsbart uttag på datorn, två bildskärmar, skrivare, externa hårddiskar, ljudsystemet och andra komponenter. Det har den stora fördelen att alla enheter kan sättas i drift med ett enda klick. Strömmen kan dock vara så hög i påslagningsögonblicket, så att LS-brytaren tolkar och utlöser fel.
Was ska göras när LS-knappen har utlösts?
Erfarenhetsmässigt utlöser en LS-brytare alltid en felaktig förbrukare ansluten till ett vägguttag eller en defekt enhet slås på. I så fall skall den senast anslutna enheten åter kopplas från eller stängas av från uttaget. Sedan kan LS-strömbrytaren slås på igen. Om en enhet av LS-strömbrytaren åter sätts igång igen, känner man igen förorenaren och kan börja med den noggrannare felsökningen.
När LS-strömbrytaren till synes har utlösts på ett felaktigt sätt, måste man kontrollera vilka förbrukare som inte längre får ström. Efter och efter kan man koppla bort och stänga av dem från nätet och sedan kontrollera om LS-strömbrytaren håller eller åter utlöses.
Hur kan man kontrollera en LS-brytare?
Om en LS-brytare fungerar korrekt och även om gränsvärden uppnås utlöses tillförlitligt, kan endast specialinstrument användas. Endast den mekaniska funktionen kan testas utan större ansträngning. I spänningfritt läge ska en LS-brytare alltid kunna aktiveras. Vid behov kan övergångsmotståndet mellan de två anslutningsklämmorna mätas.