Leitungsschutzschalter

Stromkreisunterbrecher ⓘ

Elektronisches Symbol

Ein Leitungsschutzschalter für Niederspannungsschaltanlagen (weniger als 1.000 Volt) ⓘ

Ein zweipoliger Leitungsschutzschalter ⓘ

Vier einpolige Leitungsschutzschalter ⓘ

Ein Leitungsschutzschalter ist eine elektrische Sicherheitseinrichtung, die einen Stromkreis vor Schäden durch Überstrom oder Kurzschluss schützen soll. Seine grundlegende Funktion besteht darin, den Stromfluss zu unterbrechen, um Geräte zu schützen und die Gefahr eines Brandes zu verhindern. Im Gegensatz zu einer Sicherung, die einmal auslöst und dann ausgetauscht werden muss, kann ein Schutzschalter zurückgesetzt werden (entweder manuell oder automatisch), um den normalen Betrieb wieder aufzunehmen. ⓘ

Leistungsschalter gibt es in verschiedenen Größen, von kleinen Geräten zum Schutz von Schwachstromkreisen oder einzelnen Haushaltsgeräten bis hin zu großen Schaltanlagen zum Schutz von Hochspannungsstromkreisen, die eine ganze Stadt versorgen. Die allgemeine Funktion eines Leistungsschalters oder einer Sicherung als automatisches Mittel zur Unterbrechung der Stromversorgung in einem fehlerhaften System wird häufig als OCPD (Over Current Protection Device) abgekürzt. ⓘ

Ein Leitungsschutzschalter, kurz LS-Schalter bzw. englisch Miniature Circuit Breaker (MCB), umgangssprachlich auch Sicherungsautomat oder kurz Automat bzw. Sicherung genannt, ist eine Überstromschutzeinrichtung in der Elektroinstallation. Leitungsschutzschalter werden in Niederspannungsnetzen eingesetzt, um Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stroms zu schützen. Der Leitungsschutzschalter ist ein wiederverwendbares, nicht selbsttätig rückstellendes Sicherungselement. Erfunden wurde er im Jahr 1924 in der Firma von Hugo Stotz in Mannheim. ⓘ

Eine Kombination aus einem Leitungsschutzschalter (MCB) mit einem Fehlerstrom-Schutzschalter (RCCB) wird als RCBO (englisch Residual current operated Circuit-Breaker with Overcurrent protection) bezeichnet; deutsch als FI-LS (FI: Fehlerstrom, das I als Formelzeichen für den elektrischen Strom, LS für den Leitungsschutzschalter). ⓘ

Anders als in der Elektroinstallation, in der die Abkürzung LS Standard ist, ist bei der Bahn die Abkürzung LSS gebräuchlich. ⓘ

Leitungsschutzschalter, wie sie in (West-)Deutschland in den 60er Jahren üblich waren (Charakteristik K). ⓘ

Ursprünge

Eine frühe Form des Stromkreisunterbrechers wurde von Thomas Edison in einer Patentanmeldung von 1879 beschrieben, obwohl sein kommerzielles Stromverteilungssystem Sicherungen verwendete. Sein Zweck war der Schutz von Beleuchtungsstromkreisen vor versehentlichen Kurzschlüssen und Überlastungen. Ein moderner Leitungsschutzschalter, der den heute verwendeten ähnlich ist, wurde 1924 von Brown, Boveri & Cie patentiert. Hugo Stotz, ein Ingenieur, der sein Unternehmen an BBC verkauft hatte, wurde unter der Nummer 458392 des Deutschen Reichspatents (DRP) als Erfinder genannt. Die Erfindung von Hugo Stotz war der Vorläufer des modernen thermisch-magnetischen Schalters, der bis heute in Haushalts-Lastzentren verwendet wird. ⓘ

Die Einbindung mehrerer Stromerzeuger in ein Stromnetz erforderte die Entwicklung von Leistungsschaltern mit immer höheren Spannungen und einer besseren Fähigkeit, die zunehmenden Kurzschlussströme in den Netzen sicher zu unterbrechen. Einfache manuelle Schalter mit Luftunterbrechung erzeugten bei der Unterbrechung von Hochspannungen gefährliche Lichtbögen; diese wichen ölgekapselten Kontakten und verschiedenen Formen, die den gerichteten Strom von Druckluft oder Drucköl zur Kühlung und Unterbrechung des Lichtbogens verwendeten. 1935 wurden beim Boulder-Damm-Projekt speziell konstruierte Leistungsschalter eingesetzt, die mit acht Serienunterbrechungen und einem Druckölstrom Fehler von bis zu 2.500 MVA in drei Zyklen der Wechselstromfrequenz unterbrechen konnten. ⓘ

Betrieb

Alle Leistungsschaltersysteme haben gemeinsame Merkmale in ihrer Funktionsweise, aber die Details unterscheiden sich je nach Spannungsklasse, Stromstärke und Typ des Leistungsschalters erheblich. ⓘ

Der Schutzschalter muss zunächst einen Fehlerzustand erkennen. Bei kleinen Netz- und Niederspannungs-Leistungsschaltern geschieht dies normalerweise im Gerät selbst. In der Regel wird die Wärme- oder Magnetwirkung des elektrischen Stroms genutzt. Leistungsschalter für große Ströme oder hohe Spannungen sind in der Regel mit Schutzrelais-Pilotgeräten ausgestattet, die einen Fehlerzustand erkennen und den Öffnungsmechanismus betätigen. Diese benötigen in der Regel eine separate Stromquelle, wie z. B. eine Batterie, obwohl einige Hochspannungs-Leistungsschalter mit Stromwandlern, Schutzrelais und einer internen Steuerstromquelle ausgestattet sind. ⓘ

Sobald ein Fehler erkannt wird, müssen sich die Kontakte des Leistungsschalters öffnen, um den Stromkreis zu unterbrechen. Dies geschieht in der Regel durch mechanisch gespeicherte Energie, die im Schalter enthalten ist, z. B. durch eine Feder oder Druckluft, um die Kontakte zu trennen. Leistungsschalter können auch den durch den Fehler verursachten höheren Strom nutzen, um die Kontakte zu trennen, z. B. durch Wärmeausdehnung oder ein Magnetfeld. Kleine Schutzschalter verfügen in der Regel über einen manuellen Bedienhebel, um die Last abzuschalten oder einen ausgelösten Schalter zurückzusetzen, während größere Geräte Magnetspulen zum Auslösen des Mechanismus und Elektromotoren zur Wiederherstellung der Energie in den Federn verwenden. ⓘ

Die Kontakte des Leistungsschalters müssen den Laststrom ohne übermäßige Erwärmung übertragen und auch der Hitze des Lichtbogens standhalten, der beim Unterbrechen (Öffnen) des Stromkreises entsteht. Die Kontakte bestehen aus Kupfer oder Kupferlegierungen, Silberlegierungen und anderen hochleitenden Materialien. Die Lebensdauer der Kontakte wird durch die Erosion des Kontaktmaterials infolge der Lichtbogenbildung beim Unterbrechen des Stroms begrenzt. Miniatur- und Kompaktleistungsschalter werden in der Regel entsorgt, wenn die Kontakte abgenutzt sind, aber Leistungs- und Hochspannungsschalter haben austauschbare Kontakte. ⓘ

Wenn ein hoher Strom oder eine hohe Spannung unterbrochen wird, entsteht ein Lichtbogen. Die Länge des Lichtbogens ist im Allgemeinen proportional zur Spannung, während die Intensität (oder Wärme) proportional zum Strom ist. Dieser Lichtbogen muss eingedämmt, gekühlt und kontrolliert gelöscht werden, damit der Spalt zwischen den Kontakten der Spannung im Stromkreis wieder standhalten kann. Verschiedene Leistungsschalter verwenden Vakuum, Luft, Isoliergas oder Öl als Medium, in dem sich der Lichtbogen bildet. Zur Löschung des Lichtbogens werden verschiedene Techniken eingesetzt:

• Verlängern oder Ablenken des Lichtbogens
• Intensive Kühlung (in Strahlkammern)
• Aufteilung in Teillichtbögen
• Nullpunktlöschung (die Kontakte öffnen sich im Nulldurchgang der Wechselstromwellenform, so dass zum Zeitpunkt des Öffnens kein Laststrom fließt. Der Nulldurchgang erfolgt mit der doppelten Netzfrequenz, d. h. 100 Mal pro Sekunde bei 50 Hz und 120 Mal pro Sekunde bei 60 Hz Wechselstrom).
• Parallelschaltung von Kondensatoren mit Kontakten in Gleichstromkreisen. ⓘ

Nach Beseitigung des Fehlers müssen die Kontakte wieder geschlossen werden, um die Stromversorgung des unterbrochenen Stromkreises wiederherzustellen. ⓘ

Lichtbogenunterbrechung

Bei Niederspannungs-Leitungsschutzschaltern (MCB) wird der Lichtbogen allein durch Luft gelöscht. Diese Schutzschalter enthalten so genannte Lichtbogenschächte, einen Stapel von gegeneinander isolierten, parallelen Metallplatten, die den Lichtbogen aufteilen und kühlen. Durch die Aufspaltung des Lichtbogens in kleinere Lichtbögen wird der Lichtbogen abgekühlt, während die Lichtbogenspannung erhöht wird und als zusätzliche Impedanz dient, die den Strom durch den Leistungsschalter begrenzt. Die stromführenden Teile in der Nähe der Kontakte sorgen für eine leichte Ablenkung des Lichtbogens in die Lichtbogenkammern durch die magnetische Kraft eines Strompfades, obwohl auch magnetische Blasenspulen oder Permanentmagnete den Lichtbogen in die Lichtbogenkammer ablenken können (bei Leistungsschaltern für höhere Leistungen verwendet). Die Anzahl der Platten im Lichtbogenschacht hängt von der Kurzschlussleistung und der Nennspannung des Leistungsschalters ab. ⓘ

Bei Leistungsschaltern mit höherer Leistung wird ein Teil des Öls verdampft, um einen Ölstrahl durch den Lichtbogen zu blasen. ⓘ

Bei Gasleistungsschaltern (in der Regel Schwefelhexafluorid) wird der Lichtbogen manchmal mit Hilfe eines Magnetfelds gestreckt und dann durch die Durchschlagskraft des Schwefelhexafluorids (SF₆) wieder gelöscht. ⓘ

Bei Vakuum-Leistungsschaltern ist die Lichtbogenbildung minimal (da es außer dem Kontaktmaterial nichts zu ionisieren gibt). Der Lichtbogen erlischt, wenn er nur sehr geringfügig gedehnt wird (weniger als 2-3 mm). Vakuum-Leistungsschalter werden häufig in modernen Mittelspannungsschaltanlagen bis 38.000 Volt eingesetzt. ⓘ

Bei Druckluft-Leistungsschaltern wird der Lichtbogen mit Druckluft gelöscht, oder die Kontakte werden schnell in eine kleine abgedichtete Kammer geschwenkt, wobei die verdrängte Luft entweicht und den Lichtbogen löscht. ⓘ

Leistungsschalter sind in der Regel in der Lage, den gesamten Strom sehr schnell abzuschalten: Der Lichtbogen erlischt in der Regel zwischen 30 ms und 150 ms nach dem Auslösen des Mechanismus, je nach Alter und Bauart des Geräts. Der maximale Stromwert und die Durchlassenergie bestimmen die Qualität des Schutzschalters. ⓘ

Kurzschluss

Die Bemessung von Leistungsschaltern richtet sich sowohl nach dem Normalstrom, den sie führen sollen, als auch nach dem maximalen Kurzschlussstrom, den sie sicher unterbrechen können. Letztere Zahl ist die Ampere-Unterbrechungskapazität (AIC) des Schalters. ⓘ

Unter Kurzschlussbedingungen kann der berechnete oder gemessene maximale voraussichtliche Kurzschlussstrom ein Vielfaches des normalen Nennstroms des Stromkreises betragen. Wenn sich elektrische Kontakte öffnen, um einen großen Strom zu unterbrechen, besteht die Gefahr, dass sich zwischen den geöffneten Kontakten ein Lichtbogen bildet, der die Fortsetzung des Stroms ermöglicht. Dadurch können leitfähige ionisierte Gase und geschmolzenes oder verdampftes Metall entstehen, die zu einer weiteren Fortsetzung des Lichtbogens oder zur Entstehung zusätzlicher Kurzschlüsse führen können, was wiederum die Explosion des Leistungsschalters und der Geräte, in die er eingebaut ist, zur Folge haben kann. Aus diesem Grund müssen Leistungsschalter über verschiedene Funktionen zur Unterteilung und Löschung des Lichtbogens verfügen. ⓘ

Der maximale Kurzschlussstrom, den ein Unterbrecher unterbrechen kann, wird durch Tests ermittelt. Der Einsatz eines Schalters in einem Stromkreis mit einem voraussichtlichen Kurzschlussstrom, der höher ist als die Unterbrechungskapazität des Schalters, kann dazu führen, dass der Schalter einen Fehler nicht sicher unterbrechen kann. Im schlimmsten Fall kann der Schutzschalter den Fehler erfolgreich unterbrechen, um dann beim Zurücksetzen zu explodieren. ⓘ

Typische Schutzschalter für Haushalte sind für eine Unterbrechung von 6 kA (6000 A) Kurzschlussstrom ausgelegt. ⓘ

Miniatur-Leistungsschalter, die zum Schutz von Steuerstromkreisen oder kleinen Geräten verwendet werden, haben möglicherweise keine ausreichende Unterbrechungskapazität für den Einsatz in einer Schalttafel; diese Leistungsschalter werden als "zusätzliche Schutzschalter" bezeichnet, um sie von den Verteilungsleistungsschaltern zu unterscheiden. ⓘ

Standardstromstärken

Zeit bis zur Auslösung im Verhältnis zum Strom als Vielfaches des Nennstroms ⓘ

Leitungsschutzschalter werden in Standardgrößen hergestellt, wobei ein System von Vorzugsnummern verwendet wird, um eine Reihe von Nennwerten abzudecken. Leitungsschutzschalter haben eine feste Auslöseeinstellung; eine Änderung des Betriebsstroms erfordert den Austausch des gesamten Leistungsschalters. Größere Leistungsschalter können einstellbare Auslöseeinstellungen haben, so dass standardisierte Elemente verwendet werden können, deren Einstellung den Schutz verbessern soll. Bei einem Leistungsschalter mit einer "Rahmengröße" von 400 Ampere kann beispielsweise die Überstromerkennung so eingestellt werden, dass sie nur bei 300 Ampere auslöst, um ein Zuleitungskabel zu schützen. ⓘ

Für Niederspannungs-Leistungsschalter definiert die internationale Norm IEC 60898-1 den Bemessungsstrom als den maximalen Strom, für den der Schalter dauerhaft ausgelegt ist. Die üblichen bevorzugten Werte für den Bemessungsstrom sind 1 A, 2 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A und 125 A. Der Leistungsschalter ist mit dem Bemessungsstrom in Ampere gekennzeichnet, dem ein Buchstabe vorangestellt ist, der den unverzögerten Auslösestrom angibt, der den Leistungsschalter ohne absichtliche Zeitverzögerung auslöst, ausgedrückt in Vielfachen des Bemessungsstroms:

Typ	Unmittelbarer Auslösestrom ⓘ
B	3-5-facher Nennstrom Zum Beispiel löst ein 10-A-Gerät bei 30-50 A aus.
C	5 bis 10 mal In
D	10-20 mal In
K	8 bis 12 Mal In Zum Schutz von Lasten, die im Normalbetrieb häufig kurzzeitige (ca. 400 ms bis 2 s) Stromspitzen verursachen.
Z	2 bis 3 mal In für Zeiträume in der Größenordnung von einigen zehn Sekunden. Zum Schutz von Lasten wie Halbleitergeräten oder Messkreisen mit Stromwandlern.

Leistungsschalter werden auch nach dem maximalen Fehlerstrom bemessen, den sie unterbrechen können; dies ermöglicht den Einsatz wirtschaftlicherer Geräte in Systemen, in denen es unwahrscheinlich ist, dass der hohe Kurzschlussstrom auftritt, wie er z. B. in einem großen kommerziellen Gebäudeverteilungssystem auftritt. ⓘ

In den Vereinigten Staaten bescheinigen die Underwriters Laboratories (UL) Gerätestufen, die so genannten "Series Ratings" (oder "Integrated Equipment Ratings") für Leistungsschalter in Gebäuden. Leistungsschalter sowie Mittel- und Hochspannungsschalter, die für Industrie- oder Stromversorgungssysteme verwendet werden, werden nach ANSI- oder IEEE-Normen der Reihe C37 entworfen und geprüft. In der Norm C37.16 sind zum Beispiel die bevorzugten Nennströme für Leistungsschalter im Bereich von 600 bis 5000 Ampere aufgeführt. Die Auslösestromeinstellungen und die Zeit-Strom-Kennlinien dieser Schalter sind im Allgemeinen einstellbar. ⓘ

Für Mittel- und Hochspannungs-Leistungsschalter, die in Schaltanlagen oder Umspannwerken und Kraftwerken eingesetzt werden, werden im Allgemeinen nur relativ wenige Standard-Baugrößen hergestellt. Diese Leistungsschalter werden in der Regel von separaten Schutzrelaissystemen gesteuert, die einstellbare Auslösestrom- und Zeiteinstellungen bieten und komplexere Schutzsysteme ermöglichen. ⓘ

Typen

Frontplatte eines 1250-A-Luftleistungsschalters der Firma ABB. Dieser Niederspannungs-Leistungsschalter kann zu Wartungszwecken aus seinem Gehäuse herausgezogen werden. Die Auslösecharakteristiken sind über DIP-Schalter auf der Frontplatte konfigurierbar. ⓘ

Es gibt viele Klassifizierungen von Leistungsschaltern, die auf ihren Merkmalen wie Spannungsklasse, Bauart, Auslösetyp und Strukturmerkmalen basieren. ⓘ

Niederspannung

Niederspannungstypen (weniger als 1.000 V_AC) werden häufig in Haushalten, im Handel und in der Industrie eingesetzt:

• Leitungsschutzschalter (MCB) mit einem Nennstrom von bis zu 125 A. Die Auslösecharakteristik ist normalerweise nicht einstellbar. Thermischer oder thermisch-magnetischer Betrieb. Die oben abgebildeten Schalter gehören zu dieser Kategorie.
• Molded Case Circuit Breaker (MCCB) - Nennstrom bis zu 1.600 A. Thermischer oder thermisch-magnetischer Betrieb. Der Auslösestrom kann bei größeren Werten einstellbar sein.
• Niederspannungs-Leistungsschalter können in mehreren Etagen in Niederspannungsschalttafeln oder Schaltschränken montiert werden. ⓘ

Die Merkmale von Niederspannungs-Leistungsschaltern sind in internationalen Normen wie der IEC 947 festgelegt. Diese Leistungsschalter werden häufig in ausziehbaren Gehäusen eingebaut, die den Ausbau und Austausch ohne Demontage der Schaltanlage ermöglichen. ⓘ

Große Niederspannungs-Gehäuseschalter und Leistungsschalter können mit elektromotorischen Antrieben ausgestattet sein, so dass sie ferngesteuert ein- und ausgeschaltet werden können. Sie können Teil eines automatischen Umschaltsystems für die Notstromversorgung sein. ⓘ

Niederspannungs-Leistungsschalter werden auch für Gleichstrom (DC) hergestellt, z. B. für U-Bahn-Linien. Gleichstrom erfordert spezielle Schalter, da der Lichtbogen kontinuierlich ist - im Gegensatz zu einem Wechselstromlichtbogen, der in der Regel bei jedem Halbzyklus erlischt, haben Gleichstrom-Leistungsschalter Blow-out-Spulen, die ein Magnetfeld erzeugen, das den Lichtbogen schnell ausdehnt. Kleine Schutzschalter werden entweder direkt in die Geräte eingebaut oder in einer Schalttafel angeordnet. ⓘ

Das Innere eines Miniaturschutzschalters

Der auf einer DIN-Schiene montierte thermisch-magnetische Leitungsschutzschalter ist die gängigste Bauform in modernen Haushaltsgeräten und gewerblichen Stromverteilern in ganz Europa. Die Konstruktion umfasst die folgenden Komponenten

1. Betätigungshebel - dient zur manuellen Auslösung und Rückstellung des Schutzschalters. Er zeigt auch den Status des Schutzschalters an (Ein oder Aus/Ausgelöst). Die meisten Schalter sind so konstruiert, dass sie auch dann noch auslösen können, wenn der Hebel in der "Ein"-Stellung gehalten oder verriegelt wird. Dies wird manchmal auch als "freie Auslösung" oder "Zwangsauslösung" bezeichnet.
2. Betätigungsmechanismus - drückt die Kontakte zusammen oder auseinander.
3. Kontakte - lassen Strom durch, wenn sie sich berühren, und unterbrechen den Strom, wenn sie auseinander bewegt werden.
4. Anschlussklemmen
5. Bimetallstreifen - trennt die Kontakte bei kleineren, länger anhaltenden Überströmen
6. Kalibrierschraube - ermöglicht es dem Hersteller, den Auslösestrom des Geräts nach der Montage genau einzustellen.
7. Magnetspule - trennt die Kontakte schnell bei hohen Überströmen
8. Lichtbogenteiler/Löschgerät ⓘ

Festkörper

Solid-State-Schutzschalter, auch bekannt als digitale Schutzschalter, sind eine technologische Innovation, die die Schutzschaltertechnologie von der mechanischen auf die elektrische Ebene zu bringen verspricht. Dies verspricht mehrere Vorteile, wie z. B. die Unterbrechung des Stromkreises in Bruchteilen von Mikrosekunden, eine bessere Überwachung der Stromkreislasten und eine längere Lebensdauer. ⓘ

Magnetisch

Magnetische Schutzschalter arbeiten mit einem Elektromagneten, dessen Anziehungskraft mit dem Strom ansteigt. Bestimmte Ausführungen nutzen zusätzlich zu den Kräften des Magneten auch elektromagnetische Kräfte. Die Kontakte des Leistungsschalters werden durch eine Verriegelung geschlossen gehalten. Wenn der Strom in der Magnetspule über den Nennwert des Schutzschalters hinaus ansteigt, gibt die Zugkraft der Magnetspule die Verriegelung frei, so dass die Kontakte durch Federkraft geöffnet werden. Sie sind die in den USA am häufigsten verwendeten Schutzschalter. ⓘ

Thermisch-magnetisch

Shihlin Electric MCCB mit SHT ⓘ

Thermisch-magnetische Schutzschalter, wie sie in den meisten Verteilertafeln in Europa und in Ländern mit ähnlicher Verdrahtung zu finden sind, vereinen beide Techniken, wobei der Elektromagnet sofort auf große Stromstöße (Kurzschlüsse) und der Bimetallstreifen auf weniger extreme, aber längerfristige Überstrombedingungen anspricht. Der thermische Teil des Schutzschalters bietet eine Zeitreaktionsfunktion, die den Schutzschalter bei größeren Überströmen früher auslöst, bei kleineren Überlasten aber länger bestehen bleibt. Dies ermöglicht kurze Stromspitzen, wie sie beim Einschalten eines Motors oder einer anderen nicht resistiven Last auftreten. Bei sehr großen Überströmen während eines Kurzschlusses löst das Magnetelement den Schutzschalter ohne absichtliche zusätzliche Verzögerung aus. ⓘ

Magnetisch-hydraulisch

Ein magnetisch-hydraulischer Schutzschalter verwendet eine Magnetspule, um die Kontakte zu öffnen. Magnetisch-hydraulische Schalter verfügen über eine hydraulische Zeitverzögerungsfunktion, die eine viskose Flüssigkeit verwendet. Eine Feder hält den Kern zurück, bis der Strom den Nennwert des Schalters überschreitet. Während einer Überlast wird die Geschwindigkeit der Magnetbewegung durch die Flüssigkeit begrenzt. Die Verzögerung ermöglicht kurze Stromstöße, die über den normalen Betriebsstrom hinausgehen, z. B. zum Starten von Motoren oder zum Einschalten von Geräten. Kurzschlussströme liefern eine ausreichende Magnetkraft, um die Verriegelung unabhängig von der Kernposition zu lösen, wodurch die Verzögerungsfunktion umgangen wird. Die Umgebungstemperatur wirkt sich auf die Verzögerungszeit aus, hat aber keinen Einfluss auf die Stromstärke eines magnetischen Schutzschalters. ⓘ

Große Leistungsschalter, die in Stromkreisen von mehr als 1000 Volt eingesetzt werden, können hydraulische Elemente in den Kontaktbetätigungsmechanismus einbauen. Die hydraulische Energie kann von einer Pumpe geliefert oder in Akkumulatoren gespeichert werden. Sie unterscheiden sich von den ölgefüllten Schutzschaltern, bei denen das Öl das Löschmittel ist. ⓘ

Unterbrecher mit gemeinsamem Auslöser (gekuppelt)

Dreipoliger gemeinsamer Auslöser für die Versorgung eines dreiphasigen Geräts. Dieser Schalter hat eine Nennleistung von 2 A. ⓘ

Zur gleichzeitigen Unterbrechung mehrerer Stromkreise bei einem Fehler in einem beliebigen Stromkreis können Leistungsschalter als Reihenschaltung ausgeführt werden. Dies ist eine sehr häufige Anforderung für dreiphasige Systeme, bei denen die Unterbrechung entweder 3- oder 4-polig sein kann (fester oder geschalteter Nullleiter). Einige Hersteller bieten Gruppensätze an, mit denen Gruppen von einphasigen Schaltern je nach Bedarf miteinander verbunden werden können. ⓘ

In den USA, wo phasengetrennte Stromversorgungen üblich sind, muss in Abzweigstromkreisen mit mehr als einem stromführenden Leiter jeder stromführende Leiter durch einen Unterbrecherpol geschützt werden. Um sicherzustellen, dass alle stromführenden Leiter unterbrochen werden, wenn ein Pol auslöst, muss ein "common trip"-Schalter verwendet werden. Diese können entweder zwei oder drei Auslösemechanismen in einem Gehäuse enthalten oder bei kleinen Schaltern die Pole von außen über ihre Bedienungsgriffe miteinander verbinden. Zweipolige gemeinsame Auslöser sind in 120/240-Volt-Systemen üblich, in denen 240-Volt-Lasten (einschließlich großer Geräte oder weiterer Verteilertafeln) die beiden stromführenden Leitungen überbrücken. Dreipolige gemeinsame Auslöseschalter werden in der Regel für die dreiphasige Stromversorgung von großen Motoren oder weiteren Verteilern verwendet. ⓘ

Getrennte Schutzschalter dürfen niemals für den stromführenden und den neutralen Leiter verwendet werden, denn wenn der neutrale Leiter unterbrochen wird, während der stromführende Leiter angeschlossen bleibt, entsteht ein sehr gefährlicher Zustand: Der Stromkreis scheint stromlos zu sein (Geräte funktionieren nicht), aber die Drähte stehen weiterhin unter Spannung, und einige Fehlerstromschutzschalter (RCDs) lösen möglicherweise nicht aus, wenn jemand den stromführenden Draht berührt (da einige RCDs zum Auslösen Strom benötigen). Aus diesem Grund dürfen nur gemeinsame Auslöser verwendet werden, wenn der Neutralleiter geschaltet werden muss. ⓘ

Nebenschlussauslöser

Ein Arbeitsstromauslöser sieht ähnlich aus wie ein normaler Unterbrecher, und die beweglichen Betätigungselemente sind mit einem normalen Unterbrechermechanismus verbunden, um auf ähnliche Weise zusammenzuarbeiten. Diese Auslöser werden häufig verwendet, um den Strom zu unterbrechen, wenn ein risikoreiches Ereignis eintritt, wie z. B. ein Feuer- oder Überschwemmungsalarm oder ein anderer elektrischer Zustand, wie z. B. die Erkennung einer Überspannung. Nebenschlussauslöser können ein vom Benutzer angebrachtes Zubehör zu einem Standardschalter sein oder als integraler Bestandteil des Leistungsschalters geliefert werden. ⓘ

Mittelspannung

Ein Siemens-Luftleistungsschalter, der in einem Motorschaltschrank montiert ist ⓘ

Mittelspannungs-Leistungsschalter mit einer Nennspannung zwischen 1 und 72 kV können in metallgekapselte Schaltanlagen für den Innenbereich eingebaut oder als Einzelkomponenten im Freien in einer Unterstation installiert werden. Die Leistungsschalter mit Luftunterbrechung haben die ölgefüllten Einheiten für Innenraumanwendungen abgelöst, werden aber jetzt selbst durch Vakuumleistungsschalter ersetzt (bis etwa 40,5 kV). Wie die weiter unten beschriebenen Hochspannungs-Leistungsschalter werden auch diese von strommessenden Schutzrelais gesteuert, die über Stromwandler betrieben werden. Die Merkmale der Mittelspannungsschalter sind in internationalen Normen wie IEC 62271 festgelegt. Bei Mittelspannungs-Leistungsschaltern werden fast immer separate Stromsensoren und Schutzrelais verwendet, anstatt sich auf eingebaute thermische oder magnetische Überstromsensoren zu verlassen. ⓘ

Mittelspannungs-Leistungsschalter können nach dem zur Löschung des Lichtbogens verwendeten Medium klassifiziert werden:

• Vakuum-Leistungsschalter - mit einem Nennstrom von bis zu 6.300 A und höher für Generatorleistungsschalter (bis zu 16.000 A und 140 kA). Diese Schalter unterbrechen den Strom durch Erzeugung und Löschung des Lichtbogens in einem Vakuumbehälter - auch "Flasche" genannt. Langlebige Faltenbälge sind so konzipiert, dass sie die 6-10 mm zurücklegen können, die die Kontakte zurücklegen müssen. Sie werden in der Regel für Spannungen bis etwa 40.500 V eingesetzt, was in etwa dem Mittelspannungsbereich von Stromnetzen entspricht. Vakuum-Leistungsschalter haben eine längere Lebenserwartung zwischen den Überholungen als andere Leistungsschalter. Außerdem ist ihr Treibhauspotenzial bei weitem geringer als das von SF₆-Schutzschaltern.
• Luftleistungsschalter - Nennstrom bis zu 6.300 A und höher für Generatorleistungsschalter. Die Auslösecharakteristiken sind oft vollständig einstellbar, einschließlich konfigurierbarer Auslöseschwellen und Verzögerungen. In der Regel elektronisch gesteuert, einige Modelle sind jedoch mikroprozessorgesteuert über eine integrierte elektronische Auslöseeinheit. Sie werden häufig für die Hauptstromverteilung in großen Industrieanlagen verwendet, wo die Schalter zur Erleichterung der Wartung in ausziehbaren Gehäusen untergebracht sind.
• Bei SF₆-Schutzschaltern wird der Lichtbogen in einer mit Schwefelhexafluoridgas gefüllten Kammer ausgelöscht. ⓘ

Mittelspannungs-Leistungsschalter können durch Schraubverbindungen mit Sammelschienen oder Drähten in den Stromkreis eingebunden werden, insbesondere in Freiluftschaltanlagen. Mittelspannungs-Leistungsschalter in Schaltanlagen werden häufig in ausfahrbarer Bauweise ausgeführt, so dass der Schalter ohne Unterbrechung der Stromkreisanschlüsse mit Hilfe eines motorbetriebenen oder handgekurbelten Mechanismus vom Gehäuse getrennt werden kann. ⓘ

Hochspannung

Drei einphasige sowjetische/russische 110-kV-Öl-Leistungsschalter ⓘ

400-kV-SF₆-Leistungsschalter mit unter Spannung stehendem Tank ⓘ

Elektrische Stromübertragungsnetze werden mit Hochspannungsschaltern geschützt und gesteuert. Die Definition des Begriffs Hochspannung variiert, aber bei der Stromübertragung wird in der Regel von einer Spannung von 72,5 kV oder mehr ausgegangen, so eine aktuelle Definition der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC). Hochspannungsschalter sind fast immer magnetisch betätigt, wobei stromerfassende Schutzrelais über Stromwandler betrieben werden. In Umspannwerken kann das Schutzrelaisschema komplex sein und Geräte und Busse vor verschiedenen Arten von Überlast oder Erdschluss schützen. ⓘ

Hochspannungsunterbrecher werden grob nach dem Medium unterschieden, das zum Löschen des Lichtbogens verwendet wird:

• Schüttgutöl
• Minimales Öl
• Gebläse
• Vakuum
• SF₆
• CO_{2 ⓘ}

Aufgrund von Umwelt- und Kostenaspekten im Zusammenhang mit dem Auslaufen von Isolieröl verwenden die meisten neuen Schalter SF₆-Gas zur Löschung des Lichtbogens. ⓘ

Leistungsschalter können als spannungsführende Schalter klassifiziert werden, bei denen das Gehäuse, das den Schaltmechanismus enthält, auf Leitungspotential liegt, oder als spannungslose Schalter, bei denen das Gehäuse auf Erdpotential liegt. Hochspannungs-Wechselstrom-Leistungsschalter sind routinemäßig mit Nennwerten bis zu 765 kV erhältlich. 1.200-kV-Schalter wurden von Siemens im November 2011 auf den Markt gebracht, gefolgt von ABB im April des folgenden Jahres. ⓘ

In Übertragungsnetzen eingesetzte Hochspannungsleistungsschalter können so ausgelegt sein, dass sie die Auslösung eines einzelnen Pols einer dreiphasigen Leitung zulassen, anstatt alle drei Pole auszulösen; bei einigen Fehlerklassen verbessert dies die Systemstabilität und Verfügbarkeit. ⓘ

Hochspannungs-Gleichstrom-Leistungsschalter sind 2015 immer noch ein Forschungsgebiet. Solche Schalter wären für die Verbindung von HGÜ-Übertragungssystemen nützlich. ⓘ

Schwefelhexafluorid (SF6) Hochspannung

Ein Schwefelhexafluorid-Schutzschalter verwendet Kontakte, die von Schwefelhexafluoridgas umgeben sind, um den Lichtbogen zu löschen. Sie werden meist für die Übertragungsspannung verwendet und können in kompakte gasisolierte Schaltanlagen eingebaut werden. In kalten Klimazonen kann aufgrund der Verflüssigung des SF₆-Gases eine zusätzliche Heizung oder eine Herabstufung des Leistungsschalters erforderlich sein. ⓘ

Trennschalter (DCB)

Der Disconnecting Circuit Breaker (DCB) wurde im Jahr 2000 eingeführt und ist ein Hochspannungs-Leistungsschalter, der dem SF₆-Schalter nachempfunden ist. Er stellt eine technische Lösung dar, bei der die Trennfunktion in die Schaltkammer integriert ist, so dass keine separaten Trennschalter mehr erforderlich sind. Dies erhöht die Verfügbarkeit, da die Hauptkontakte von Freilufttrennschaltern alle 2-6 Jahre gewartet werden müssen, während moderne Leistungsschalter Wartungsintervalle von 15 Jahren haben. Die Implementierung einer DCB-Lösung verringert auch den Platzbedarf innerhalb der Unterstation und erhöht die Zuverlässigkeit, da keine separaten Trennschalter erforderlich sind. ⓘ

Um den Platzbedarf der Unterstation weiter zu reduzieren und die Konstruktion und das Engineering der Unterstation zu vereinfachen, kann ein faseroptischer Stromsensor (FOCS) in den DCB integriert werden. Eine 420-kV-DCB mit integriertem FOCS kann den Platzbedarf einer Unterstation im Vergleich zu einer konventionellen Lösung aus spannungsführenden Kesselschaltern mit Trennschaltern und Stromwandlern um über 50 % reduzieren, da weniger Material benötigt wird und kein zusätzliches Isoliermedium erforderlich ist. ⓘ

Kohlendioxid (CO2) im Hochspannungsbereich

Im Jahr 2012 stellte ABB einen 75-kV-Hochspannungsschalter vor, der Kohlendioxid als Medium zum Löschen des Lichtbogens verwendet. Der Kohlendioxidschalter funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein SF₆-Schalter und kann auch als Trennschalter hergestellt werden. Durch die Umstellung von SF₆ auf CO₂ können die CO₂-Emissionen während des Lebenszyklus des Produkts um 10 Tonnen reduziert werden. ⓘ

"Intelligente" Schutzschalter

Mehrere Unternehmen haben sich mit der Möglichkeit befasst, Geräte elektronisch zu überwachen oder einen digitalen Schutzschalter für die Fernüberwachung der Schalter einzusetzen. Versorgungsunternehmen in den Vereinigten Staaten prüfen den Einsatz dieser Technologie, um Geräte ein- und auszuschalten und möglicherweise das Aufladen von Elektroautos in Zeiten hoher Stromnetzbelastung zu unterbrechen. Diese Geräte, die derzeit erforscht und getestet werden, wären in der Lage, den Stromverbrauch in einem Haus drahtlos über eine Smartphone-App oder andere Mittel zu überwachen. ⓘ

Andere Unterbrecher

Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz ⓘ

Die folgenden Typen werden in separaten Artikeln beschrieben.

• Schutzschalter für Erdschlüsse, die zu klein sind, um eine Überstromeinrichtung auszulösen:
  • Fehlerstromschutzschalter (RCD) oder RCCB (Residual Current Circuit Breaker) - erkennt ein Stromungleichgewicht, bietet aber keinen Überstromschutz. In den Vereinigten Staaten und Kanada werden diese Geräte als Erdschlussstromunterbrecher (GFCI) bezeichnet.
  • Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz (RCBO) - kombiniert die Funktionen eines FI-Schalters und eines MCB in einem Gehäuse. In den Vereinigten Staaten und Kanada werden sie als GFCI-Unterbrecher bezeichnet.
  • Fehlerstromschutzschalter (ELCB) - Dieser erkennt den Strom im Erdungsdraht direkt und nicht durch eine Ungleichgewichtserkennung. Sie werden in neuen Installationen nicht mehr eingesetzt, da sie keine gefährlichen Zustände erkennen können, bei denen der Strom auf einem anderen Weg zur Erde zurückfließt - z. B. über eine Person auf dem Boden oder über Rohrleitungen. (im Vereinigten Königreich auch VOELCB genannt).
• Wiedereinschaltautomat - Eine Art von Leistungsschalter, der sich nach einer Verzögerung automatisch schließt. Sie werden in Überlandstromverteilungssystemen eingesetzt, um zu verhindern, dass kurzzeitige Fehler zu dauerhaften Ausfällen führen.
• Polyswitch (Polysicherung) - Ein kleines Gerät, das im Allgemeinen eher als automatisch zurücksetzende Sicherung denn als Leistungsschalter bezeichnet wird. ⓘ

Allgemeines

Leitungsschutzschalter können – ebenso wie eine Schmelzsicherung oder ein Leistungsschalter – einen Stromkreis bei Überlast und Kurzschluss selbsttätig abschalten. ⓘ

Für Deutschland gilt bei Neuinstallation (nach den TAB in Verbindung mit DIN 18015-1):

• Im Stromkreisverteiler von Wohnungen dürfen für Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreise nur laienbedienbare Leitungsschutzschalter verwendet werden. Schmelzsicherungen sind nur noch zulässig für fest angeschlossene Geräte (z. B. Durchlauferhitzer) oder als Vorsicherung für Unterverteilungen.
• Zur Absicherung im Vorzählerbereich werden selektive Leitungsschutzschalter (SLS) verwendet. NH-Sicherungen sind in diesem Anwendungsbereich nur dann zulässig, wenn eine andere „laienbedienbare Freischaltmöglichkeit der Kundenanlage“, z. B. als Nachzählersicherung mit einem Neozed-Lasttrenner, gegeben ist. ⓘ

In der Regel werden in Wohn- oder Büroräumen Leitungsschutzschalter der B-Charakteristik eingesetzt. Die C-Charakteristik wird als Leitungs- und Geräteschutz für Zuleitungen zu Verbrauchern mit hohem Einschaltstrom verwendet, da es bei B-Charakteristik im Anlaufmoment zu Fehlauslösungen kommen kann. Bei der Absicherung von Stromkreisen mit elektronischen Verbrauchern (EVG, Schaltnetzteile) mit Leitungsschutzschaltern ist besonderes Augenmerk nötig, da deren hohe Einschaltströme zu beachten sind. ⓘ

Leitungsschutzschalter mit Charakteristik B sind entsprechend der Renard-Serie für folgende Bemessungsströme verfügbar: 6 | 10 | 13 | 16 | 20 | 25 | 32 | 35 | 40 | 50 | 63 Ampere. Herstellerabhängig sind auch andere Werte lieferbar. Typ C- und D- sowie Typ K- und Z-Leitungsschutzschalter gibt es in größerer Typenvielfalt mit Werten bis unter 1 A. ⓘ

Die H-Charakteristik wurde seit den 1950er-Jahren für Haushaltsstromkreise eingesetzt, um bei Kurzschluss in den vorhandenen Netzen mit hoher Impedanz oder bei Schutzerdung zuverlässig Schnellauslösung zu erreichen. Bei den heutigen Netzverhältnissen kann die empfindliche Kurzschlussauslösung unerwünscht ansprechen. Davon betroffen sind etwa Verbraucher mit Schaltnetzteil (z. B. Computer, Fernseher) oder Motoren (z. B. in Staubsaugern). In solchen Fällen ist der Austausch durch B-Leitungsschutzschalter empfehlenswert. Ein Leitungsschutzschalter H10 kann üblicherweise durch B13 ersetzt werden, da diese die gleiche Überlastcharakteristik besitzen. ⓘ

Stotz-Sockelautomat, 1950er-Jahre (Charakteristik K) ⓘ

Funktionsweise

Bauform

Leitungsschutzschalter haben ein Kunststoffgehäuse. Ältere Ausführungen waren zylindrisch und wurden anstelle der bis dahin üblichen Schraubsicherungen in die Edison-Schraubgewinde eingesetzt oder mit einer dünnen Metallschiene verschraubt. Moderne Leitungsschutzschalter haben rechteckige Gehäuse und können dicht nebeneinander auf eine Tragschiene (Hutschiene) montiert werden. ⓘ

Einpolige Leitungsschutzschalter sind heute meistens 1 Teilungseinheit (TE) breit. Die Breite einer Teilungseinheit beträgt 18 mm. Die Einbaubreite der Geräte soll nach der Norm DIN 43880:1988-12 zwischen 17,5 und 18,0 mm liegen. Zweipolige Ausführungen werden mit 2 TE, 1,5 TE oder auch 1 TE Breite hergestellt. Drei- und vierpolige Automaten sind entsprechend breiter. Daneben gibt es auch Leitungsschutzschalter mit 1,5 TE Breite pro Pol. Meist sind diese für Nennströme von 80 A bis 125 A und/oder mit sehr hohem Abschaltvermögen ausgelegt. Ein selektiver Leitungsschutzschalter ist 1,5 TE breit, ältere Typen 2 TE. Sie werden auf einer Sammelschiene mit 40 mm Schienenmittenabstand montiert. Alternativ werden die selektiven Leitungsschutzschalter auch auf normalen Hutschienen montiert, sie passen jedoch nicht in herkömmliche Kleinverteiler. ⓘ

Soll ein Leitungsschutzschalter auch den Neutralleiter schalten, sind spezielle Automaten zu verwenden, da der Kontakt für den Neutralleiter nacheilend öffnen und voreilend schließen muss. Dadurch wird sichergestellt, dass die Phase nie ohne Neutralleiter durchgeschaltet wird. ⓘ

Aufbau

Geöffneter Leitungsschutzschalter

Schalthebel zum manuellen Ein- und Ausschalten. Umfasst auch die optische Anzeige des Schaltzustandes Freiauslösung Schaltkontakt Anschlussklemmen Bimetallstreifen zur thermisch bedingten Überlastauslösung Kalibrierungsschraube, welche herstellerseitig zur Festlegung des thermischen Abschaltverhaltens verwendet wird (Teil der Charakteristik). Spule zur elektromagnetischen Auslösung für hohe Ströme, typischerweise Kurzschlussströme Löschkammer zur Lichtbogenlöschung bei Trennung eines Kurzschlussstromes. Der Lichtbogen wandert thermisch bedingt vom öffnenden Schaltkontakt (3) in den Bereich der Löschkammer, wo er durch die Aufteilung und Kühlung erlischt ⓘ

Transparenter Leitungsschutzschalter für Ausbildungszwecke. Kontakt vor grauem Hintergrund. ⓘ

Abschaltmechanismus

Der Abschaltmechanismus kann auf vier Arten ausgelöst werden:

Auslösung bei Überlast

Wenn der vorgegebene Nennwert des durch den Leitungsschutzschalter fließenden Stromes längere Zeit erheblich überschritten wird, erfolgt die Abschaltung. Die Zeit bis zur Auslösung hängt von der Stärke des Überstroms ab; bei hohem Überstrom ist sie kürzer als bei geringer Überschreitung des Nennstromes. Zur Auslösung wird ein Bimetall verwendet, das sich bei Erwärmung durch den durchfließenden Strom verbiegt und den Abschaltmechanismus auslöst (thermische Auslösung).

Elektromagnetische Auslösung bei Kurzschluss

Tritt in einer Anlage ein Kurzschluss auf, erfolgt die Abschaltung innerhalb weniger Millisekunden durch einen vom Strom durchflossenen Elektromagneten.

Manuelle Auslösung

Für Wartungsarbeiten oder zur vorübergehenden Stilllegung können Stromkreise am Leitungsschutzschalter manuell abgeschaltet werden. Dazu befindet sich ein Kippschalter oder ein Auslöseknopf auf der Frontseite.

Auslösung durch Zusatzmodule

Für die meisten Leitungsschutzschalter namhafter Hersteller gibt es neben Hilfsschaltern auch ansteckbare Unterspannungs- und Arbeitsstromauslöser, Fehlerstrom-Schutzschalter (englisch Residual Current Device, kurz RCD), Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (englisch Arc Fault Detection Device, kurz AFDD) und motorische Antriebe (Wiedereinschaltgeräte), mit deren Hilfe der Leitungsschutzschalter geschaltet werden kann. Die Zusatzmodule werden je nach Leitungsschutzschalter rechts oder links angesteckt, oder in der Verteilung entsprechend verdrahtet. ⓘ

Freiauslösung

Ein wichtiges Merkmal von Leitungsschutzschaltern ist die unbeeinflussbare Freiauslösung. Sie stellt sicher, dass bei Kurzschluss eine sofortige Auslösung auch dann erfolgt, wenn der Schalthebel betätigt oder in der Ein-Stellung festgehalten wird. ⓘ

Wiedereinschalten

Nach Überlastauslösung muss der Bimetallstreifen erst abgekühlt sein, bevor ein Wiedereinschalten möglich ist. Die zum Wiedereinschalten notwendige manuelle Schalthandlung macht den Anwender auf einen möglichen Fehler aufmerksam und verhindert das automatische Wiedereinschalten (Fail-Safe). Somit ist das unkontrollierte Wiederanlaufen überlasteter Anlagen oder das unkontrollierte erneute Einschalten defekter Geräte/Installationen ausgeschlossen. ⓘ

Auslösecharakteristik

Man unterscheidet Leitungsschutzschalter neben Nennstrom und Bauform nach der Auslösecharakteristik. Die aktuell genormten Charakteristik-Typen B, C, D, E, K und Z sind in der Tabelle hervorgehoben. Die beiden Werte für Überlastauslösung bezeichnen jeweils den Nichtauslösestrom (kleiner Prüfstrom) und den Auslösestrom (großer Prüfstrom). Die maximale Auslösezeit gilt für den Auslösestrom. Einige Hersteller geben für die Auslöseströme bei Überlast und Kurzschluss engere Toleranzen an. ⓘ

Zeit-Strom-Kennlinie mit Auslösezeiten ⓘ

Charak- teristik	Verwendung und Bemerkungen	Auslösestrom (Mehrfaches des Nennstroms) ⓘ
		Überlastauslöser (thermisch)	Kurzschluss- auslöser (magnetisch)
			AC 50 Hz	DC
A	Siemens (nicht genormt); Halbleiterschutz; bei hoher Netzimpedanz; ähnlich Z	1,13–1,45 [30 °C, 1 Stunde] (über 63 A: 2 Std.)	2–3	× 1,5
B	Allgemein üblicher Leitungsschutz		3–5
C	für höheren Einschaltstrom (Maschinen, Lampengruppen), allgemein üblich in Italien		5–10
D	stark induktive oder kapazitive Last: Transformatoren, Elektromagnete, Kondensatoren, Schaltnetzteile		10–20
E	„Exakt“, SH-Schalter – Selektiver Hauptleitungsschutzschalter	1,05–1,2 [30 °C, 2 Stunden]	5–6,25
Z	Halbleiterschutz; bei hoher Netzimpedanz	Leistungsschalter nach EN 60947-2 (VDE 0660-101) 1,05–1,2 [20 °C, 2 Stunden] 1,05–1,3 [30 °C, 1 Stunde]	2–3	× 1,5
R	Moeller; „rapid“, veraltet; identisch mit Z
K	„Kraft“, für hohen Einschaltstrom, sensible Überlastauslösung		8–14
S	Moeller (nicht genormt); „Steuertransformatoren“; ähnlich D		13–17
H	„Haushalt“, bis ca. 1977; bei hoher Netzimpedanz; ähnlich A oder Z; Ersatztyp im Haushalt: B	1,5–2,1   (bis 4 A) 1,5–1,9   (6–10 A) 1,4–1,75 (12–25 A) 1,3–1,6  (über 25 A) [25 °C, 1 Stunde]	2–3	3–5
L	„Leitungsschutz“ (ursprünglich „Licht“), bis 1990; Ersatztyp: B; als Schraubautomat noch genormt		ca. 3,5–5	max. 8
U	„universal“, bis ca. 1993 (z. B. ABB, Moeller, Schrack); oft in Österreich, Vorläufer: HG; Ersatztyp: C		5,5–12
U	zweite Variante (seltener, z. B. AEG): Überlastauslösung ähnlich G	1,05–1,35 [1 Stunde]	6–10	× 1,5
G	„Geräteschutz“ (international „general“), veraltet; Ersatztyp: C
V	„Verbraucher“, bis ca. 1990 (z. B. CMC, Weber, ABB); oft in der Schweiz, veraltet; Ersatztyp: C	1,5–1,9   (10 A) 1,4–1,75 (16–25 A) 1,3–1,6  (32 A)	7 - 12

Schaltvermögen

Leitungsschutzschalter müssen hohe Kurzschlussströme abschalten können. Das Abschaltvermögen, als Bemessungs-Kurzschluss-Ausschaltvermögen $I_{\text{cn}}$ bezeichnet, wird normativ wie folgt abgestuft:

Schaltvermögen (230/400 V AC 50 Hz)	Bemerkung ⓘ
03.000 A	In Deutschland und Österreich nicht zugelassen
04.500 A	In Italien für einphasige Abnehmer
06.000 A	Mindestwert in Deutschland (nach TAB) und Österreich. Üblich für Wohn- und Bürogebäude, Kleingewerbe
10.000 A	In Industrieanlagen
15.000 A	Industrie und für Sonderfälle
25.000 A	Hochleistungsautomaten und selektive LS-Schalter

Kennzeichnung von
Leitungsschutzschaltern

6000   3  ⓘ

Abschaltvermögen, Energiebegrenzungsklasse

Daneben gibt es Anforderungen an die Kurzschlussstrombegrenzung. In Deutschland gilt nach den technischen Anschlussbedingungen für Leitungsschutzschalter bis 32 A ausschließlich die Energiebegrenzungsklasse 3 (Selektivitätsklasse 3, „hohe Anforderungen“), welche die größte Kurzschlussstrombegrenzung nach VDE 0641 aufweist. ⓘ

Im Kurzschlussfall ist der nur durch die Netzimpedanz (Innenwiderstand) bestimmte Strom („prospektiver Kurzschlussstrom“) sehr hoch. Der Leitungsschutzschalter begrenzt den Kurzschlussstrom konstruktionsbedingt auf einen niedrigeren Wert. Eine hohe Energiebegrenzung bewirkt eine hohe Selektivität zu vorgeschalteten Schmelzsicherungen und schützt die Anlage vor elektromagnetischen Einwirkungen. ⓘ

Normen und Vorschriften

• DIN VDE 0100-430: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-43: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Überstrom
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11): Elektrisches Installationsmaterial – Leitungsschutzschalter für Hausinstallationen und ähnliche Zwecke, Teil 1: Leitungsschutzschalter für Wechselstrom (AC) ⓘ

Siehe auch

• Tarifschalter ⓘ

Fachliteratur

• Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18. Auflage, Verlag – Europa – Lehrmittel, Wuppertal 1989, ISBN 3-8085-3018-9
• Theodor Schmelcher: Handbuch der Niederspannung, Projektierungshinweise für Schaltgeräte Schaltanlagen und Verteiler. 1. Auflage, Siemens Aktiengesellschaft (Abt. Verlag), Berlin und München 1982, ISBN 3-8009-1358-5
• Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik. 1. Auflage. Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4
• Alfred Hösl, Roland Ayx, Hans Werner Busch: Die vorschriftsmäßige Elektroinstallation, Wohnungsbau-Gewerbe-Industrie. 18. Auflage, Hüthig-Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-7785-2909-9
• Datenblatt Leitungsschutzschalter von ABB (für Auslösecharakteristik): Auslöse-Charakteristiken für Sicherungsautomaten im Vergleich (PDF; 366 kB)
• Technischer Anhang Schupa Auslösekennlinien Leitungsschutzschalter. (Nicht mehr online verfügbar.) Ehemals im Original; abgerufen am 1. September 2020. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) (PDF; 316 kB)
• Datenblatt SLS von Möller (für Auslösecharakteristik von SLS) Selektiver Hauptleitungsschutzschalter LSHU-KL (PDF; 1,9 MB) ⓘ