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Elektro-Toolbox
von Felix Albers, Betriebselektriker
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NH-Sicherung: Aufbau in 3D

Wie ist eine NH-Sicherung aufgebaut, wie sie im Hausanschlusskasten oder in der Hauptverteilung sitzt? Hier zerlegst du eine NH-Sicherung mit Unterteil in 3D, von den federnden Kontakten bis zum Schmelzleiter im Quarzsand. Danach geht es um die Schutzausrüstung beim Wechseln, um das Prüfen eines Einsatzes und um die Frage, warum eine NH-Sicherung auslöst.

Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.

Schritt 1 von 10

NH-Sicherung mit Unterteil

NH heißt Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherung. Sie ist für große Ströme gebaut und kann sehr hohe Kurzschlussströme sicher abschalten. Mit Weiter wird sie zerlegt, mit Kurzschluss siehst du, was im Einsatz passiert.

Die Bauteile im Überblick

  1. Sicherungsunterteil mit Anschlüssen

    Das Unterteil wird auf eine Montageplatte geschraubt. Sein Sockel aus Isolierstoff trägt die Kontakte und hält sie auf Abstand. An den beiden Anschlüssen werden die Leiter festgeschraubt, zum Beispiel mit Kabelschuh. Das Anzugsdrehmoment steht im Datenblatt. Viele Unterteile haben zusätzlich eine Abdeckung als Berührungsschutz.

  2. Federnde Kontakte

    In diese Kontakte werden die Messer des Einsatzes gesteckt. Die Kontaktteile aus Kupfer werden von Stahlfedern zusammengedrückt, so sitzt das Messer fest und der Übergang bleibt gut. Lockere oder verfärbte Kontakte werden heiß und müssen getauscht werden.

  3. Keramikkörper

    Der Körper aus Keramik ist hitzefest und sehr stabil. Er hält dem Druck stand, der beim Abschalten eines Kurzschlusses im Inneren entsteht. Auf ihm stehen Baugröße (zum Beispiel NH00 oder NH1), Nennstrom, Nennspannung und Betriebsklasse, für den Schutz von Kabeln und Leitungen gG. Im Modell ist er vorn aufgeschnitten.

  4. Messerkontakte und Grifflaschen

    An beiden Enden sitzt eine Metallkappe mit einem flachen Messerkontakt. Die Messer stecken in den federnden Kontakten des Unterteils. Oben an den Kappen sind die Grifflaschen, in die der Aufsteckgriff greift. Je nach Ausführung sind die Grifflaschen aus Metall und damit spannungsführend oder isoliert.

  5. Schmelzleiter mit Engstellen

    Zwischen den Kappen sind mehrere dünne Bänder aus Kupfer oder Silber gespannt. Sie haben viele Engstellen. Bei einem Kurzschluss werden diese sehr schnell heiß und schmelzen fast gleichzeitig durch. Ein Lotdepot auf dem Band sorgt dafür, dass der Leiter bei länger anhaltender Überlast an dieser Stelle durchschmilzt.

  6. Quarzsand als Löschmittel

    Der Einsatz ist mit Quarzsand gefüllt. Schmilzt ein Band, entstehen an den Engstellen kleine Lichtbögen. Der Sand nimmt ihre Wärme auf, so verlöschen sie schnell im Inneren des Einsatzes. Bei hohen Kurzschlussströmen schaltet die Sicherung dadurch ab, bevor der Strom seinen vollen Wert erreicht.

  7. Kennmelder

    Der Kennmelder zeigt, ob die Sicherung ausgelöst hat. Ein dünner Haltedraht parallel zu den Schmelzleitern hält ihn fest. Brennen die Leiter durch, schmilzt auch dieser Draht, und eine kleine Feder drückt den Kennmelder heraus. Manche Einsätze haben stattdessen einen Schlagmelder, der einen Meldeschalter betätigen kann.

  8. Aufsteckgriff mit Stulpe

    Mit dem Aufsteckgriff wird der Einsatz gezogen und gesteckt. Er greift in die Grifflaschen, die Stulpe schützt Hand und Unterarm vor einem Lichtbogen. Wechseln darf nur eine Elektrofachkraft mit passender Schutzausrüstung, möglichst im spannungsfreien Zustand nach den fünf Sicherheitsregeln. Einen Einsatz nie unter Last ziehen.

NH-Sicherungen wechseln und prüfen

Was der Aufsteckgriff können muss

Für Aufsteckgriffe mit Stulpe gibt es einen eigenen Prüfgrundsatz der Prüf- und Zertifizierungsstelle Elektrotechnik im DGUV Test, den GS-ET-38 (Stand 2022-01). Er gilt für Griffe, mit denen Einsätze nach DIN VDE 0636-2 der Größen 00 bis 3 für Nennspannungen bis 690 V AC bzw. 440 V DC unter Spannung eingesetzt und herausgenommen werden (Abschnitt 1.1). Selbsttätig wirkende Federn zum Entriegeln sind nicht zulässig, der Griff wird bewusst entriegelt (Abschnitt 3.4). So bleibt der Einsatz im Griff, bis du ihn ablegst.

Stulpe und Schutzschirm

Nach GS-ET-38 muss die Gebrauchsanleitung darauf hinweisen, dass zum Aufsteckgriff als Hand- und Unterarmschutz eine Stulpe verwendet werden muss, wenn beim Einsetzen oder Herausnehmen mit einem anlagebedingten Störlichtbogen zu rechnen ist oder größere Ströme zu schalten sind. In solchen Fällen ist zusätzlich ein Schutzschirm zu benutzen (Abschnitt 3.2). Für den Betriebselektriker heißt das: Griff mit Stulpe und Gesichtsschutz gehören zusammen in die Werkzeugkiste, und gearbeitet wird möglichst spannungsfrei.

Ausgelöst: Kennmelder und Messung

Ist der Kennmelder herausgesprungen, hat der Einsatz ausgelöst. Fehlt ein Kennmelder oder ist er nicht eindeutig, misst du auf der Abgangsseite: Zwischen den Außenleitern hinter den Sicherungen muss die volle Spannung anliegen. Fehlt sie an einem Außenleiter, ist diese Sicherung oder ihr Kontakt verdächtig. Einen ausgebauten Einsatz prüfst du mit dem Durchgangsprüfer zwischen den beiden Messern: Durchgang heißt in Ordnung, kein Durchgang heißt ausgelöst.

Warum hat sie ausgelöst?

Eine NH-Sicherung löst nicht ohne Grund aus. Hat sie bei einem Kurzschluss ausgelöst, ist die Fehlerstelle dahinter noch da, bis sie gefunden und behoben ist. Hat sie nach langer Überlast ausgelöst, kann auch der Abgang zu klein bemessen sein. Vor dem Wiedereinsetzen deshalb klären, was dahinter angeschlossen ist und was zum Zeitpunkt des Auslösens lief. Ein Einsatz mit größerem Nennstrom als vorgesehen ist keine Lösung, denn die Leitung dahinter bleibt dieselbe.

Selektiv staffeln

In einer Anlage sitzen mehrere Sicherungen hintereinander: im Hausanschlusskasten, in der Hauptverteilung, in den Unterverteilungen. Damit bei einem Fehler nur die Sicherung direkt davor auslöst, sind die vorgeschalteten größer. Wer in einer Unterverteilung einen größeren Einsatz setzt als vorgesehen, kann diese Staffelung zerstören: Dann löst bei einem Kurzschluss die Sicherung davor mit aus, und ein ganzer Gebäudeteil ist ohne Strom.

Wärme an Kontakten

Verfärbte Messer, angelaufene Federkontakte oder ein Unterteil, das wärmer ist als seine Nachbarn, zeigen einen schlechten Übergang. Die Ursache ist oft ein Einsatz, der nicht ganz eingeschoben wurde, oder eine Anschlussschraube, die sich gelöst hat. Beim nächsten Freischalten werden Unterteil und Anschluss geprüft, verfärbte Federkontakte werden getauscht und nicht nur gereinigt.

Baugröße und Unterteil gehören zusammen

NH-Einsätze gibt es in mehreren Baugrößen, die sich in den Maßen der Messer und des Körpers unterscheiden. Ein Einsatz passt nur in ein Unterteil derselben Baugröße. Steht auf dem alten Einsatz zum Beispiel NH00, braucht es wieder einen NH00 mit demselben Nennstrom und derselben Betriebsklasse. Ersatzeinsätze lagerst du am besten nach Baugröße und Nennstrom getrennt und beschriftet in der Nähe der Verteilung.

Nach dem Wechsel

Ist der neue Einsatz gesteckt und die Anlage wieder eingeschaltet, misst du auf der Abgangsseite alle drei Spannungen zwischen den Außenleitern und das Drehfeld. Dann den Strom im Abgang mit der Stromzange, um zu sehen, ob die Ursache für das Auslösen noch besteht. Den Wechsel und den Grund für das Auslösen trägst du in die Unterlagen der Anlage ein. Löst dieselbe Sicherung immer wieder aus, findet man so das Muster.

Sicherungs-Lasttrennschalter

In Verteilungen sitzen NH-Einsätze oft nicht in einzelnen Unterteilen, sondern in Sicherungs-Lasttrennschaltern. Mit ihrem Griff werden alle drei Einsätze gemeinsam unter Last getrennt, der Lichtbogen entsteht in einer dafür gebauten Kammer und nicht vor deiner Hand. Für den Wechsel wird der Deckel mit den Einsätzen geöffnet, wenn er ausgeschaltet ist. Wie das Gerät bedient wird, steht auf ihm und in seiner Anleitung.

Weitere 3D-Modelle

Überspannungsschutz in 3D zerlegt → Varistoren, Funkenstrecke und Anzeige: So leitet ein Typ-2-Ableiter Überspannungen ab. Schmelzsicherung in 3D zerlegt → Passhülse, Schmelzleiter im Quarzsand und Kennmelder: So schaltet eine NEOZED-Sicherung ab. Motorschutzschalter in 3D geöffnet → Einstellrad, Bimetalle und Magnetauslöser: So schützt er den Motor vor Überlast und Phasenausfall. FI-Schutzschalter in 3D geöffnet → Summenstromwandler, Auslöser und Prüftaste: So erkennt ein RCD den Fehlerstrom. Leitungsschutzschalter in 3D geöffnet → Bimetall, Magnetauslöser und Löschkammer: So löst ein LS-Schalter bei Überlast und Kurzschluss aus.

Alle 3D-Modelle →

Was ist der Unterschied zwischen NH- und NEOZED-Sicherung?

Beide arbeiten mit Schmelzleiter und Quarzsand. Die NEOZED-Sicherung (D0) wird eingeschraubt und sitzt meist im Verteiler. Die NH-Sicherung hat Messerkontakte, wird gesteckt und ist für größere Ströme gebaut. Den Aufbau einer NEOZED zeigt Schmelzsicherung in 3D, wie es dahinter im Kleinverteiler weitergeht, die nächste Seite.

Darf ich eine NH-Sicherung unter Last ziehen?

Nein. Beim Ziehen unter Last entsteht ein Lichtbogen, der schwere Verbrennungen verursachen kann. Vorher die Last abschalten, am besten ganz spannungsfrei arbeiten. Zum Schalten unter Last gibt es eigene Geräte, zum Beispiel Sicherungs-Lasttrennschalter.

Welcher Einsatz passt als Ersatz?

Baugröße, Nennstrom, Betriebsklasse und Nennspannung stehen auf dem alten Einsatz und in den Unterlagen der Anlage. Immer einen gleichwertigen Einsatz nehmen, nie einen stärkeren. Wie groß der Kurzschlussstrom an einem Transformator werden kann, schätzt der Rechner Kurzschlussstrom ab.

Welche Schutzausrüstung brauche ich zum Ziehen einer NH-Sicherung?

Einen Aufsteckgriff mit Stulpe als Hand- und Unterarmschutz und, wenn mit einem Störlichtbogen zu rechnen ist oder größere Ströme geschaltet werden, zusätzlich einen Schutzschirm. So beschreibt es der Prüfgrundsatz GS-ET-38 der BG ETEM im DGUV Test (Stand 2022-01, Abschnitt 3.2). Am sichersten ist es, spannungsfrei zu arbeiten.

Zum Modell: Es ist vereinfacht und zeigt den grundsätzlichen Aufbau, keine bestimmte Sicherung. Baugröße, Form, Zahl der Schmelzleiter und Lage des Kennmelders unterscheiden sich je nach Hersteller. Welche Werte gelten, steht auf dem Einsatz und im Datenblatt.

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