Kleinverteiler: Aufbau in 3D
Was steckt hinter der Tür eines Sicherungskastens? Hier zerlegst du einen Kleinverteiler in 3D, von Tür und Abdeckung über zwei FI-Schutzschalter, LS-Schalter und dreiphasige Kammschiene bis zu N- und PE-Schienen und der fünfadrigen Zuleitung.
Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.
Kleinverteiler
Ein zweireihiger Kleinverteiler, wie er als Unterverteilung in Wohnung, Werkstatt oder Halle hängt. Mit Weiter wird er zerlegt, mit Prüftaste drücken siehst du, wie der obere FI-Schalter auslöst.
Die Bauteile im Überblick
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Tür
Die Tür schützt die Geräte vor Staub und vor versehentlichem Verstellen. Durch die Scheibe sieht man die Schalterstellung, ohne zu öffnen. Innen steckt oft der Stromkreisplan, der sagt, welcher Schalter welchen Raum versorgt.
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Abdeckung (Berührungsschutz)
Die Abdeckung verdeckt alle Klemmen und Leitungen, nur die Bedienteile der Geräte schauen heraus. Freie Plätze werden mit Blindstreifen geschlossen. Abgenommen wird sie nur von einer Elektrofachkraft, dahinter liegen spannungsführende Teile frei.
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Hutschienen
Die Geräte rasten auf Hutschienen auf, eine pro Reihe. Die Breite wird in Teilungseinheiten gezählt: Ein einpoliger LS-Schalter ist eine Teilungseinheit breit, ein vierpoliger FI-Schalter vier.
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FI-Schutzschalter
Jede Reihe beginnt hier mit einem FI-Schutzschalter, der mehrere Stromkreise gemeinsam überwacht. Die Prüftaste erzeugt einen künstlichen Fehlerstrom: Der FI muss dann auslösen. Wie oft geprüft werden soll, steht auf dem Gerät oder in der Anleitung.
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LS-Schalter
Jeder Stromkreis bekommt einen eigenen Leitungsschutzschalter. Der Aufdruck, etwa B16, nennt die Auslösecharakteristik B und den Nennstrom 16 A. Er schützt die Leitung vor Überlast und Kurzschluss, der FI davor schützt Menschen bei einem Fehlerstrom.
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Kammschiene
Die Kammschiene verbindet die Eingänge aller LS-Schalter einer Reihe, statt jeden einzeln zu verdrahten. Sie wird in die oberen Klemmen gesteckt und festgeschraubt. Im Modell ist sie dreiphasig: Sie hat drei getrennte Kupferstreifen für L1, L2 und L3, und ihre Zähne liegen abwechselnd auf L1, L2 und L3, so verteilen sich die Stromkreise gleichmäßig auf die drei Außenleiter. Wie viel Strom sie tragen darf, gibt der Hersteller an.
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N- und PE-Schienen
Die Schutzleiter aller Stromkreise kommen auf die grün-gelbe PE-Schiene. Für die Neutralleiter gibt es je FI eine eigene blaue N-Schiene: Außenleiter und Neutralleiter eines Stromkreises müssen über denselben FI laufen, sonst löst er aus. Welche Ader welche Farbe hat, zeigt die Seite Aderfarben.
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Zuleitung und Verdrahtung
Die fünfadrige Zuleitung (L1, L2, L3, N, PE) kommt von oben durch eine Einführung. Die drei Außenleiter und der Neutralleiter gehen auf die Eingangsklemmen des ersten FI und von dort, ebenfalls an den Eingang, weiter zum zweiten FI. Beide FI liegen also nebeneinander an der Zuleitung, nicht hintereinander. Vom FI-Ausgang gehen L1, L2 und L3 auf die dreiphasige Kammschiene, der Neutralleiter auf seine N-Schiene, der Schutzleiter auf die PE-Schiene. Das Modell zeigt die Verdrahtung vereinfacht.
Kleinverteiler planen, lesen und freischalten
Wie viele FI-Schalter ein Verteiler braucht, folgt aus dem Personenschutz. Nach dem Tabellenbuch sind für den Personenschutz mindestens zwei RCDs mit 30 mA je Verteilstromkreis vorgeschrieben. Einen RCD mit höchstens 30 mA brauchen nach DIN VDE 0100-410 unter anderem Steckdosenstromkreise bis 32 A für Laien, Endstromkreise bis 32 A für ortsveränderliche Betriebsmittel im Außenbereich und Beleuchtungsstromkreise in Wohnungen. Können Gleichfehlerströme ab 6 mA auftreten, ist Typ B oder F vorgeschrieben (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 139). Mehr dazu im Artikel RCD Typ B.
Auf dem LS-Schalter steht mehr als B16. Darunter stehen das Bemessungsschaltvermögen in Ampere, etwa 10000, also die Stromstärke, die bei einem Kurzschluss sicher getrennt werden kann, und die Energiebegrenzungsklasse, etwa 3, die die maximale Durchlassenergie angibt. Übliche Bemessungsströme sind 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50 und 63 A (S. 142). Wie groß ein Kurzschlussstrom nahe am Trafo werden kann, schätzt der Rechner Kurzschlussstrom ab.
Zum Freischalten eines Stromkreises dienen Hauptschalter, RCD, LS-Schalter oder das Herausnehmen von Schmelzsicherungen. Gegen Wiedereinschalten wird mit Schloss, Klebeband, mitgenommenen Sicherungseinsätzen oder zusätzlicher Beschilderung gesichert (S. 104). Stimmt der Stromkreisplan an der Tür nicht mehr, merkst du das erst beim Messen an der Arbeitsstelle. Ein Plan, der nach jeder Änderung nachgetragen wird, spart bei der Fehlersuche viel Zeit.
Wer am Verteiler bedienen darf
Einen RCD wieder einschalten oder die Prüftaste drücken ist Bedienen, keine Arbeit an der Anlage. Laien dürfen das nur, wenn vollständiger Berührungsschutz besteht, die DGUV Information 203-001 nennt als Beispiel ausdrücklich den RCD im Verteilerkasten. Bedienen nur Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen, muss in der Nähe der Betätigungselemente zumindest Finger- und Handrückenschutz nach VDE 0660 Teil 514 bestehen (DGUV Information 203-001, Ausgabe Oktober 2015, S. 37 und 38). Diese Nachrüstung war schon bis zum 31.12.1999 vorzunehmen, betroffen sind vor allem Schraubanschlussklemmen von Einbaugeräten in Niederspannungsverteilungen. Abhilfe sind aufsteckbare Kunststoffabdeckungen oder eine Acrylglasplatte mit Ausschnitten. Bei unisolierten Kammschienen kann der Austausch die günstigere Lösung sein (S. 38). Die Zugänge zu Verteilungen müssen frei bleiben, und Werkzeug, Material oder leicht entzündliche Stoffe haben in gefährlicher Nähe aktiver Teile nichts zu suchen (S. 38).
Wiederholungsprüfung der Anlage
Für ortsfeste Anlagen nennt Tabelle 1 der DGUV Vorschrift 3 eine Prüffrist von 4 Jahren durch die Elektrofachkraft, in Betriebsstätten, Räumen und Anlagen besonderer Art nach DIN VDE 0100 Gruppe 700 ein Jahr. Die genauen Fristen legt der Arbeitgeber in der Gefährdungsbeurteilung zusammen mit der befähigten Person fest (DGUV Information 203-001, S. 39, mit Verweis auf BetrSichV § 3 und § 10). Wann welcher Stromkreis zuletzt gemessen wurde, steht im Prüfprotokoll, nicht am Verteiler. Wie die Messungen ablaufen, zeigt die Seite Erstprüfung.
Wie viele Stromkreise eine Wohnung bekommt
Für die Mindestanzahl von Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreisen beim Ausstattungswert 1 nach RAL-RG 678 nennt das Tabellenbuch drei Stromkreise bis 50 m² Wohnfläche, vier bis 75 m², fünf bis 100 m², sechs bis 125 m² und sieben darüber. Zusätzlich bekommen Elektroherd, Backofen, Mikrowelle, Geschirrspüler, Waschmaschine, Wäschetrockner und Warmwassergerät eigene Stromkreise (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 145).
Weitere 3D-Modelle
Schuko-Steckdose in 3D zerlegt → Schutzkontakt, Buchsen und Kinderschutz: So ist eine Steckdose aufgebaut. CEE-Steckdose in 3D zerlegt → Deckel, Buchsen und Schutzkontakt: So ist eine CEE-Drehstromsteckdose aufgebaut. NYM-Leitung in 3D abgemantelt → Mantel, Füllmischung, Adern und Kupferleiter: So ist eine Mantelleitung aufgebaut. Reihenklemmen in 3D zerlegt → Push-in, Stromschiene, Brücke und PE-Klemme: So ist eine Klemmenleiste aufgebaut. Kabeltrommel in 3D zerlegt → Steckdosen, Überhitzungsschutz und Leitung: Warum eine aufgerollte Trommel heiß wird.Der FI hat ausgelöst und lässt sich nicht wieder einschalten. Was tun?
Dann liegt der Fehler meist noch an. Alle LS-Schalter hinter dem FI ausschalten, den FI wieder einschalten und die LS-Schalter einzeln zuschalten. Löst er bei einem bestimmten aus, liegt der Fehler in diesem Stromkreis. Löst er schon aus, wenn alle LS-Schalter aus sind, ist oft ein Schluss zwischen N und PE die Ursache, denn einpolige LS-Schalter trennen den N nicht. Die Elektrofachkraft findet ihn, indem sie die N-Leiter einzeln abklemmt bzw. den Isolationswiderstand misst. Suche und Behebung gehören in ihre Hand.
Warum reicht nicht ein FI für alles?
Löst ein einziger FI aus, ist alles dahinter dunkel, auch Licht und Kühlschrank. Mehrere FI teilen die Stromkreise auf, und kleine Ableitströme vieler Geräte summieren sich nicht an einem einzigen FI.
Was bedeutet B oder C auf dem LS-Schalter?
Die Auslösecharakteristik: wie viel größer als der Nennstrom ein Kurzschlussstrom sein muss, damit der LS-Schalter sofort abschaltet. B ist in Wohnungen üblich, C für Geräte mit hohem Einschaltstrom. Ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, prüft der Rechner Abschaltbedingung.
Wie viel Abstand brauchen zwei Hutschienen?
Schaltet ein LS-Schalter einen Kurzschluss ab, stößt er ionisierte Gase aus. Darüber und darunter muss deshalb ein Mindestabstand frei bleiben, sonst kann es an Klemmen benachbarter Geräte überschlagen. Siemens nennt für seine Reihen 5SL und 5SY 35 mm. Bei 90 mm Gerätehöhe ergibt das 125 mm von Hutschiene zu Hutschiene. Für andere Geräte steht der Wert im Datenblatt.
Wie oft muss ich die Prüftaste am FI drücken?
Das Tabellenbuch nennt nach DGUV Vorschrift 3: in stationären Anlagen alle sechs Monate, auf Baustellen arbeitstäglich (Tabellenbuch Elektrotechnik, Cornelsen, S. 139). Beim Drücken muss der FI auslösen, löst er nicht aus, ist er nicht in Ordnung. Gemessene Auslösezeiten ordnest du mit dem Rechner RCD und Schleifenimpedanz ein.
Zum Modell: Es ist vereinfacht und zeigt den grundsätzlichen Aufbau, keine bestimmte Anlage. Welche Geräte in einen Verteiler gehören, legt die Planung fest.
Von Felix Albers, Betriebselektriker · Stand: · Quellen & Normstand
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