Schmelzsicherung (NEOZED): Aufbau in 3D
Wie ist eine Schmelzsicherung aufgebaut, und warum passt nicht jeder Einsatz in jeden Sockel? Hier zerlegst du eine NEOZED-Sicherung (D0) in 3D, vom Sockel über Passhülse und Kennmelder bis zum Schmelzleiter im Quarzsand, und lässt sie auslösen.
Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.
NEOZED-Sicherung (D0-System)
Sie schützt Leitungen vor Überlast und Kurzschluss, indem ein Schmelzleiter durchschmilzt. Danach wird der Einsatz getauscht. Mit Weiter wird sie Schritt für Schritt zerlegt, mit Sicherung auslösen siehst du, was im Einsatz passiert.
Die Bauteile im Überblick
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Schraubkappe
Sie hält den Sicherungseinsatz und drückt ihn auf den Fußkontakt. Durch das Sichtfenster sieht man den Kennmelder. Einen Einsatz nie unter Last herausdrehen, denn dabei entsteht ein Lichtbogen.
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Sicherungseinsatz
Ein Keramikkörper mit Metallkappen an beiden Enden, im Modell aufgeschnitten. Auf dem Einsatz stehen Nennstrom und Betriebsklasse, für den Schutz von Kabeln und Leitungen gG. Der Fußkontakt ist je nach Nennstrom unterschiedlich dick, passend zur Passhülse.
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Schmelzleiter
Ein dünnes Band, meist aus Kupfer oder Silber, mit Engstellen. Fließt zu viel Strom, schmilzt es dort durch und trennt den Stromkreis. Bei einem Kurzschluss geht das in wenigen Millisekunden, bei Überlast dauert es länger. Viele Schmelzleiter tragen einen Lotpunkt, der bei länger anhaltender Überlast das Durchschmelzen beschleunigt.
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Quarzsand
Er füllt den Einsatz aus. Schmilzt der Leiter durch, verdampft das Metall und es entsteht ein Lichtbogen. Der Sand kühlt ihn und nimmt seine Energie auf, so erlischt er schnell im Inneren des Einsatzes.
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Kennmelder
Ein farbiger Punkt an der Stirnseite, gehalten von einem dünnen Draht neben dem Schmelzleiter. Die Farbe steht für den Nennstrom. Brennt die Sicherung durch, schmilzt auch der Haltedraht und der Kennmelder fällt ab. So sieht man durchs Fenster, welche Sicherung ausgelöst hat.
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Passhülse
Sie sitzt unten im Sockel und lässt nur Einsätze bis zu ihrem Nennstrom zu. So kann niemand versehentlich einen stärkeren Einsatz einschrauben. Sie wird mit einem Schlüssel eingesetzt und bleibt beim Wechsel im Sockel.
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Sicherungssockel
Er sitzt auf der Hutschiene und hat zwei Anschlüsse. Die Zuleitung kommt an den Fußkontakt in der Mitte, der Abgang an das Gewinde. So ist das Gewinde spannungsfrei, wenn der Einsatz herausgedreht ist.
Schmelzsicherungen im Verteiler: auswählen, tauschen, Fehler finden
Eine gG-Sicherung schützt die Leitung gegen Überlast und Kurzschluss. Für den Überlastschutz gilt die Bemessungsstromregel IB ≤ In ≤ Iz: Der Betriebsstrom darf nicht größer sein als der Nennstrom der Sicherung, und der nicht größer als die Strombelastbarkeit der Leitung. Die höchstzulässige Ausschaltzeit sorgt dafür, dass bei Kurzschluss abgeschaltet wird, bevor die Leitung zu warm wird. Rechnen muss man sie nicht, wenn Schmelzsicherungen bis 63 A mit Querschnitten ab 1,5 mm² nach der Tabelle der Strombelastbarkeit eingesetzt werden (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 157).
Ist der Kennmelder abgefallen, hat die Sicherung ausgelöst. Bevor ein neuer Einsatz hineinkommt, wird die Ursache gesucht, sonst löst der neue bei einem noch anliegenden Kurzschluss gleich wieder aus. Einen ausgebauten Einsatz kannst du zusätzlich mit dem Durchgangsprüfer prüfen. Das Herausnehmen der Einsätze zählt zu den Wegen, einen Stromkreis freizuschalten, und wer die Einsätze mitnimmt, sichert ihn gegen Wiedereinschalten (S. 104).
Neben gG gibt es weitere Betriebsklassen. Der erste Buchstabe sagt, ob die Sicherung den ganzen Bereich abdeckt (g) oder nur den Kurzschluss (a), der zweite, was sie schützt: gR und aR zum Beispiel Halbleiter, gTr Transformatoren (S. 140). Nicht verwechseln mit den kleinen Glasrohrsicherungen in Geräten: Das sind Geräteschutzsicherungen, gekennzeichnet von FF (superflink) bis TT (superträge), etwa F 0,2/250 für flink, 0,2 A, 250 V (S. 141).
Selektivität: Warum nur die richtige Sicherung auslösen soll
Liegen mehrere Schutzeinrichtungen hintereinander, soll bei einem Fehler nur die auslösen, die der Fehlerstelle am nächsten ist. Bei Schmelzsicherungen ist das nach dem Tabellenbuch gegeben, wenn sich die Bemessungsströme um den Faktor 1,6 unterscheiden, etwa 35 A vor 20 A. LS-Schalter sind untereinander dagegen nur bedingt selektiv, und bei Kurzschluss schalten Schmelzsicherungen schneller als LS-Schalter (S. 143). Darum sitzen Schmelzsicherungen oft als Vorsicherung im Zählerschrank oder in der Hauptverteilung.
Einsätze verwahren und Verwechslung mit NH
Herausgenommene Sicherungseinsätze müssen so verwahrt werden, dass kein Unbefugter sie wieder einsetzen kann. Die DGUV empfiehlt dafür Sperrelemente, etwa isolierte Sperrstöpsel oder Blindelemente, die sich nur mit einem Spezialschlüssel wieder entfernen lassen (DGUV Information 203-001, Oktober 2015, S. 18). Ganz anders bei den großen NH-Sicherungen: Das Einsetzen und Herausnehmen von NH-Einsätzen in offenen Verteilungen gilt als Arbeiten unter Spannung und ist nur mit dem NH-Aufsteckgriff mit Stulpe und Gesichtsschutz erlaubt (S. 17). Den Aufbau zeigt NH-Sicherung in 3D.
Benachbarte Sicherungen abdecken
Wird an einem Abgang gearbeitet, während daneben andere Sicherungen unter Spannung bleiben, greift die fünfte Sicherheitsregel: benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken. Für Niederspannungs-Sicherungsleisten eignen sich nach der DGUV Information 203-001 Faltabdeckungen mit veränderlicher Abdeckbreite bis 800 mm. Abdecktücher müssen geschmeidig und knickfest und mindestens 0,5 mm dick sein (Ausgabe Oktober 2015, S. 56). Das Anbringen selbst darf niemanden gefährden: Innerhalb der Gefahren- und Annäherungszone wird dafür entweder der spannungsfreie Zustand hergestellt, oder es gelten die Festlegungen für Arbeiten unter Spannung (S. 28). Die Abdeckungen müssen in ordnungsgemäßem Zustand und während der Arbeiten sicher befestigt sein (S. 29).
Schutzausrüstung beim Abdecken
Wer benachbarte Teile abdeckt, kommt ihnen dabei nahe. Das Tabellenbuch nennt deshalb für die fünfte Sicherheitsregel neben isolierenden Tüchern, Schläuchen und Formstücken auch die persönliche Schutzausrüstung beim Abdecken: Schutzhelm mit Gesichtsschutz, Handschuhe und eng anliegende Kleidung (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 104). Isolierende Matten zur Isolierung des Standorts müssen nach der DGUV Information 203-001 mindestens 1 m × 1 m groß und 2,5 mm dick sein, isolierende Formstücke mindestens 1 mm dick, und sie müssen so fest sitzen, dass sie auch bei zufälligem Anstoßen nicht herunterfallen (Ausgabe Oktober 2015, S. 56).
Weitere 3D-Modelle
Motorschutzschalter in 3D geöffnet → Einstellrad, Bimetalle und Magnetauslöser: So schützt er den Motor vor Überlast und Phasenausfall. Überspannungsschutz in 3D zerlegt → Varistoren, Funkenstrecke und Anzeige: So leitet ein Typ-2-Ableiter Überspannungen ab. 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. NH-Sicherung in 3D zerlegt → Messerkontakte, Schmelzleiter mit Engstellen und Kennmelder: So schaltet eine NH-Sicherung ab.Was ist der Unterschied zwischen Schmelzsicherung und LS-Schalter?
Beide schützen die Leitung. Die Schmelzsicherung wird nach dem Auslösen getauscht, der LS-Schalter wird einfach wieder eingeschaltet. Schmelzsicherungen begrenzen große Kurzschlussströme stark und werden deshalb oft als Vorsicherung eingesetzt.
Was bedeutet gG auf der Sicherung?
Das kleine g steht für Ganzbereichsschutz: Die Sicherung schaltet Überlast und Kurzschluss ab. Das große G steht für den Schutz von Kabeln und Leitungen. Daneben gibt es zum Beispiel aM, die nur bei Kurzschluss schützt und bei Motoren eingesetzt wird, den Überlastschutz übernimmt dann ein anderes Gerät.
Darf man eine durchgebrannte Sicherung flicken?
Nein. Ein geflickter Einsatz hat keinen festgelegten Auslösestrom mehr und kann einen Kurzschluss nicht mehr sicher abschalten. Immer einen neuen Einsatz mit dem richtigen Nennstrom einsetzen.
Was bedeuten die Farben am Kennmelder?
Die Farbe zeigt den Bemessungsstrom, auch wenn die Aufschrift verdeckt ist: zum Beispiel 6 A grün, 10 A rot, 16 A grau, 20 A blau, 25 A gelb, 35 A schwarz, 50 A weiß und 63 A kupfer. Schwarz steht allerdings auch für 13 A und Rot auch für 100 A, im Zweifel gilt die Aufschrift (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 141).
Woran erkenne ich NEOZED und DIAZED?
An Größe und Gewinde. NEOZED (D0) ist das kleinere System: D01 mit Gewinde E14 für 2 bis 16 A, D02 mit E18 für 20 bis 63 A, D03 für 80 und 100 A. Das ältere DIAZED (D) ist größer: E27 bis 25 A, E33 für 35 bis 63 A und R1¼″ für 80 und 100 A (S. 141). Einsätze und Kappen der beiden Systeme passen nicht ineinander.
Zum Modell: Es ist vereinfacht und zeigt den grundsätzlichen Aufbau, keine bestimmte Sicherung. Maße, Form und Farben unterscheiden sich je nach Hersteller und Nennstrom. Welche Werte gelten, steht auf dem Einsatz und im Datenblatt.
Von Felix Albers, Betriebselektriker · Stand: · Quellen & Normstand
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