Unterscheidung von Niederspannungssicherungen: IEC 60269 Normen & Klassen (gG, aM, gPV)

Wenn Sie den Katalog eines Sicherungslieferanten öffnen oder eine Sicherungsmarkierung in einem Industrieschrank inspizieren, stoßen Sie auf kryptische Buchstabenkombinationen: gG, aM, gPV, gR, aR. Dies sind keine willkürlichen Herstellerbezeichnungen – sie repräsentieren die IEC 60269-Gebrauchskategorien, eine systematische Klassifizierung, die definiert, welche Art von elektrischer Last jede Sicherung schützen soll und unter welchen Bedingungen sie arbeitet.

Die Unterscheidung ist in der Praxis von großer Bedeutung. Eine gG-Allzwecksicherung, die ein Kabel schützt, fällt vorzeitig aus, wenn sie fälschlicherweise für den Motorbetrieb eingesetzt wird (wo aM richtig ist), wodurch schädliche Überlasten die Motorwicklung erreichen können. Eine aM-Motorschutzsicherung, die in einem allgemeinen Verteilerstromkreis verwendet wird, bietet einen unzureichenden Überlastschutz, wodurch Kabelschäden oder Brände riskiert werden. Eine Standard-AC-Sicherung, die in einem photovoltaischen DC-Stromkreis eingesetzt wird, kann katastrophal ausfallen, da DC-Lichtbögen nicht wie AC bei Stromnulldurchgang selbst verlöschen.

Für Elektroingenieure, die Überstromschutz spezifizieren, Schaltschrankbauer, die Komponenten auswählen, und Wartungselektriker, die Sicherungen austauschen, ist das Verständnis der IEC 60269-Gebrauchskategorien unerlässlich. Dennoch ist das Klassifizierungssystem außerhalb von Fachkreisen wenig bekannt. Dieser Leitfaden erläutert die Struktur der Norm IEC 60269, entschlüsselt die drei gängigsten Sicherungsklassen – gG (Allzweck), aM (Motorschutz) und gPV (Photovoltaik) – und bietet praktische Auswahlkriterien für die Anpassung von Sicherungstypen an reale Anwendungen.

Was ist IEC 60269?

IEC 60269 ist die internationale Norm für Niederspannungssicherungen für netzfrequente AC-Stromkreise bis 1.000 V und DC-Stromkreise bis 1.500 V. Diese Norm, die vom Technischen Komitee 32/Unterkomitee 32B der Internationalen Elektrotechnischen Kommission veröffentlicht wurde, legt Leistungsanforderungen, Prüfverfahren und Klassifizierungssysteme für geschlossene Strombegrenzungssicherungseinsätze mit einem Nennschaltvermögen von mindestens 6 kA fest.

Die Norm ist in sieben Teile gegliedert, die jeweils spezifische Anwendungsbereiche abdecken:

IEC 60269-1 (Allgemeine Anforderungen, Ausgabe 5.0, 2024) legt die grundlegenden Anforderungen für alle Sicherungseinsätze fest, einschließlich Spannungs-/Stromwerte, Definitionen des Schaltvermögens, Überprüfung der Zeit-Strom-Kennlinie und grundlegende Prüfprotokolle. Dieser Teil definiert den Rahmen, auf dem alle nachfolgenden Teile aufbauen.

IEC 60269-2 (Industriesicherungen, konsolidierte Ausgabe 2024) enthält ergänzende Anforderungen für Sicherungen, die nur von autorisierten Personen in industriellen Anwendungen gehandhabt und ausgetauscht werden. Sie zählt die standardisierten Sicherungssysteme A bis K auf – einschließlich NH-Messersicherungen, BS-Schraubsicherungen, zylindrische Sicherungen und andere – und spezifiziert Leistungsanforderungen für industrielle Betriebszyklen mit hohen zu erwartenden Fehlerströmen.

IEC 60269-3 (Haushaltssicherungen, Ausgabe 5.0, 2024) behandelt Sicherungen für den Betrieb durch Laien in Wohngebäuden und ähnlichen Anwendungen. Sie schreibt mechanische Unverwechselbarkeitsmerkmale vor, um einen falschen Austausch der Nennwerte zu verhindern, und gewährleistet eine sichere Handhabung durch ungeschulte Benutzer.

IEC 60269-4 (Halbleiterschutz, Ausgabe 6.0, 2024) behandelt schnell wirkende Sicherungseinsätze, die speziell zum Schutz von Halbleiterbauelementen (Gleichrichter, Thyristoren, Leistungstransistoren) vor Kurzschlussschäden entwickelt wurden und Zeit-Strom-Kennlinien erfordern, die weitaus schneller sind als bei Allzwecksicherungen.

IEC 60269-5 (Anwendungsleitfaden) bietet Auswahlkriterien, Koordinationsmethoden und praktische Anleitungen für Ingenieure, die Sicherungen in verschiedenen Bereichen spezifizieren.

IEC 60269-6 (Photovoltaikanlagen) legt ergänzende Anforderungen für Sicherungseinsätze zum Schutz von Solar-PV-Energiesystemen fest und berücksichtigt die besonderen Herausforderungen der DC-Unterbrechung ohne natürliche Stromnulldurchgänge und die PV-Betriebsumgebung.

IEC 60269-7 (Batteriesysteme) definiert Anforderungen an Sicherungseinsätze zum Schutz von Batteriespeicheranlagen, eine relativ neue Ergänzung, die das Wachstum stationärer Batterieinstallationen widerspiegelt.

Die Norm vereinheitlicht die elektrischen Eigenschaften und das Zeit-Strom-Verhalten für maßlich austauschbare Sicherungen, wodurch die Systemzuverlässigkeit verbessert und die Wartung in den historisch fragmentierten nationalen Systemen vereinfacht wird. Für jede Sicherung, die der IEC 60269 entspricht, müssen die Hersteller die Leistung durch definierte Tests nachweisen: Temperaturerhöhung und Verlustleistung, Schmelz- und Nichtschmelzverhalten bei spezifizierten Vielfachen des Nennstroms, Überprüfung der Zeit-Strom-Kennlinie (“Gates”) und Validierung des Schaltvermögens.

Das Sicherungsklassifizierungssystem verstehen

IEC 60269 klassifiziert Sicherungen anhand eines zweibuchstabigen Gebrauchskategoriecodes der die beabsichtigte Anwendung und die Betriebsmerkmale der Sicherung definiert. Dieses Klassifizierungssystem erkennt an, dass der Schutz eines Kabels vor Überlastung grundlegend andere Anforderungen stellt als der Schutz eines Motorkreises, der hohe Anlaufströme erfährt, oder eines DC-Photovoltaikstrangs, dem natürliche Stromnulldurchgänge zur Lichtbogenlöschung fehlen.

Die zweibuchstabige Codestruktur funktioniert wie folgt:

Erster Buchstabe gibt den Betriebsbereich:

• “g” (Deutsch: gesamt, “total”) = Allzweckschutz mit vollem Bereich, der sowohl Überlast- als auch Kurzschlussbereiche abdeckt. Die Sicherung arbeitet von langzeitigen niedrigen Überströmen (bis in den einstündigen Auslösebereich) bis hin zu hochmagnetischen Kurzschlüssen.
• “a” (Deutsch: ausschalten, “partiell”) = Teilbereichsschutz, nur Kurzschlussschutz. Die Sicherung ist so konzipiert, dass sie Fehler beseitigt, aber nicht bei normalen Überlasten oder Motoranlaufvorgängen arbeitet. Der Überlastschutz muss durch separate Geräte (thermische Überlastrelais, Motorschutzschalter) gewährleistet werden.

Zweiter Buchstabe gibt den geschütztes Objekt oder Anwendungsbereich:

• “G” = Allgemeiner Schutz von Kabeln, Leitungen und Verteilerstromkreisen
• “M” = Motorkreise und Geräte, die hohen Einschaltströmen ausgesetzt sind
• “PV” = Photovoltaische (Solar-)Energiesysteme mit DC-Betriebsbedingungen
• “R” = Halbleiterbauelemente (Gleichrichter, Thyristoren, Leistungstransistoren), die eine ultraschnelle Reaktion erfordern
• “L” = Kabel und Leiter (in der modernen Praxis weitgehend durch “G” ersetzt)
• “Tr” = Transformatoren

Durch die Kombination dieser Buchstaben definiert die Gebrauchskategorie sowohl das Betriebsverhalten der Sicherung als auch ihre beabsichtigte Anwendung präzise. gG bedeutet Allzweckschutz mit vollem Bereich für Kabel und Verteilung. aM bedeutet Teilbereichsschutz (nur Kurzschluss) für Motorkreise. gPV bedeutet Allzweckschutz mit vollem Bereich, der speziell für photovoltaische DC-Systeme entwickelt wurde.

Diese Klassifizierung bestimmt direkt die Zeit-Strom-Kennlinie– die Kurve, die darstellt, wie lange die Sicherung bei verschiedenen Überstrompegeln zum Auslösen benötigt – und ihre Schaltleistung, den maximalen Fehlerstrom, den sie sicher unterbrechen kann. Das Verständnis dieser Kategorien ist unerlässlich, da die Verwendung der falschen Klasse vorhersehbare Ausfallmodi erzeugt: unzureichender Schutz, störendes Auslösen oder katastrophaler Lichtbogenunterbrechungsausfall.

gG-Klasse: Allzwecksicherungen

gG ist die Standardsicherungsklasse für den Kabel- und Leitungsschutz in Haushalts- und Industrieinstallationen. Die Bezeichnung gliedert sich wie folgt auf g (voller Bereich, der Überlast und Kurzschluss abdeckt) + G (allgemeiner Schutz von Leitungen/Kabeln/Verteilerstromkreisen). Dies ist die Sicherung, die Sie bei der Absicherung von Zuleitungen, Abzweigstromkreisen und Verteilersystemen mit gemischten oder überwiegend ohmschen Lasten spezifizieren.

Eigenschaften und Zeit-Strom-Verhalten

Eine gG-Sicherung bietet kontinuierlichen Schutz vor moderaten Überlasten bis hin zu katastrophalen Kurzschlüssen. Ihre Zeit-Strom-Kennlinie deckt das gesamte Betriebsspektrum ab:

• Langzeit-Überlastbereich: Bei 1,5× Nennstrom (In) benötigt eine typische gG-Sicherung 1–4 Stunden, um auszulösen, und bietet so Kabelschutz vor thermischer Überlastung ohne unnötige Auslösungen durch kurzzeitige Transienten.
• Mittlerer Überlastbereich: Bei 5×In sinkt die Auslösezeit auf 2–5 Sekunden, wodurch anhaltende Überlasten beseitigt werden, bevor die Kabelisolierung beschädigt wird.
• Kurzschlussbereich: Bei 10×In und darüber löst die Sicherung innerhalb von 0,1–0,2 Sekunden aus und bietet so einen schnellen Fehlerschutz.

Diese abgestufte Reaktion entspricht den thermischen Grenzen des Kabels: Die Sicherung toleriert kurzzeitige, harmlose Transienten, beseitigt aber anhaltende Überströme, bevor der Leiter schädliche Temperaturen erreicht. Die Zeit-Strom-Kurve wird anhand standardisierter “Gates” gemäß IEC 60269-1 verifiziert, um eine konsistente Leistung über verschiedene Hersteller hinweg zu gewährleisten.

Abschaltvermögen und Bauformen

IEC 60269 schreibt ein Mindestschaltvermögen von 6 kA für alle Sicherungseinsätze der Serie vor. Industrielle gG-Sicherungen – insbesondere NH-Systeme (Messerkontakte), die nach IEC 60269-2 standardisiert sind – überschreiten häufig ein Schaltvermögen von 100 kA, wodurch sie für Installationen mit sehr hohen zu erwartenden Fehlerströmen in der Nähe von Transformatorsekundärseiten oder Hauptverteilpunkten geeignet sind.

gG-Sicherungen sind in verschiedenen Bauformen erhältlich:

• NH-Sicherungen (DIN-Messerkontakte): Größen 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4 für 2A bis 1250A, mit Keramikgehäusen und Messerkontakten zur Schraubmontage auf der Platte
• Zylindrische Sicherungen (Patronenform): Standarddurchmesser 10×38mm, 14×51mm, 22×58mm für Nennwerte von 1A bis 125A, verwendet in Sicherungshaltern oder DIN-Schienen-Sockeln
• BS-Schraubsicherungen (British Standard Square-Body): Industrielle Größen für Hochstromanwendungen
• Haushalts-Patronensicherungen gemäß IEC 60269-3: Mit mechanischer Kodierung, um den Austausch durch falsche Nennwerte zu verhindern

Typische Anwendungen

gG-Sicherungen sind das Arbeitspferd der elektrischen Verteilung:

• Abzweigschutz: Haupt- und Abzweigstromkreisschutz in Verteilerkästen, Schalttafeln und Schaltschränken
• Kabelschutz: Anpassung des Sicherungsnennstroms an die Kabelstrombelastbarkeit, um Isolationsschäden durch anhaltende Überlastung zu verhindern
• Beleuchtungskreise: Kommerzielle und industrielle Beleuchtungsverteilung (sowohl ohmsche Glühlampen als auch induktive Entladungsbeleuchtung)
• Allgemeine Energieverteilung: Gemischte Lasten in Gewerbebauten, Produktionsstätten und Infrastruktur
• Transformator-Primär-/Sekundärschutz: Wo der Magnetisierungs-Einschaltstrom nicht übermäßig ist

Koordination und Selektivität

Für kaskadierte gG-Sicherungen (vor- und nachgeschaltet im selben Stromkreis) legen die Anwendungshinweise der IEC 60269-5 und die Herstellerdaten die 1,6×-Regelfest: Totale Selektivität wird typischerweise erreicht, wenn der Nennstrom der vorgeschalteten Sicherung mindestens das 1,6-fache des Nennstroms der nachgeschalteten Sicherung beträgt. Für andere Gerätekombinationen (gG mit Leistungsschalter, Schütze, oder andere Sicherungsklassen) muss die Selektivität durch Vergleich der Zeit-Strom-Kurven und der Durchlassenergie (I²t) über den gesamten Fehlerbereich verifiziert werden.

Kriterien für die Auswahl

gG spezifizieren, wenn:

• Die Last überwiegend ohmsch oder gemischt ist (Beleuchtung, Heizung, allgemeine Verteilung)
• Vollbereichs-Überlast- und Kurzschlussschutz in einem einzigen Gerät erforderlich ist
• Die Anwendung keinen hohen Motoranlaufstrom oder spezielle DC/PV-Anwendungen beinhaltet
• Die Installation den Bereichen IEC 60269-2 (industriell) oder IEC 60269-3 (Haushalt) entspricht

gG nicht verwenden für Motorkreise, bei denen der Anlaufstrom zu unnötigen Auslösungen führt (aM verwenden), oder für DC-Photovoltaiksysteme, bei denen AC-Sicherungen möglicherweise DC-Lichtbögen nicht unterbrechen können (gPV verwenden).

aM-Klasse: Motorschutzsicherungen

aM Sicherungen sind speziell für Motorkreise und Geräte ausgelegt, die hohen Anlaufströmen (Blockierstrom) ausgesetzt sind. Die Bezeichnung gliedert sich wie folgt auf: a (Teilbereich, nur Kurzschlussschutz) + M (Motorkreise). Im Gegensatz zu gG-Sicherungen, die einen vollständigen Überlastschutz bieten, tolerieren aM-Sicherungen bewusst Motoranlauf-Transienten – die das 5- bis 8-fache des Motorvolllaststroms erreichen können – und bieten dennoch einen robusten Kurzschlussschutz.

Warum Motorkreise spezielle Sicherungen benötigen

Wenn ein Induktionsmotor startet, zieht er für einige Sekunden einen Blockierstrom, der typischerweise das 6- bis 8-fache seines Nennvolllaststroms beträgt, bis der Rotor auf Betriebsdrehzahl beschleunigt. Eine gG-Sicherung, die auf den Betriebsstrom des Motors ausgelegt ist, würde bei jedem Start auslösen. Die Überdimensionierung einer gG-Sicherung zur Tolerierung des Anlaufs eliminiert den Überlastschutz und macht die Motorwicklung anfällig für Schäden durch anhaltenden Überstrom.

Die aM-Klasse löst dieses Dilemma durch die Bereitstellung von Teilbereichs- Schutz:

• Ermöglicht Motorstart: Das Sicherungselement und die Zeit-Strom-Kennlinie sind so ausgelegt, dass sie dem Motoranlaufstrom standhalten, ohne auszulösen, auch bei mehreren Startzyklen.
• Beseitigt Kurzschlüsse: Obwohl sie Anlaufströme toleriert, beseitigt die Sicherung schnell echte Fehlerströme, die die Motorblockierstrompegel überschreiten.
• Erfordert separaten Überlastschutz: Da aM-Sicherungen nicht im Überlastbereich arbeiten, muss der thermische Motorschutz durch separate Geräte (thermische Überlastrelais, Motorschutzschalter) gewährleistet werden.

Diese Arbeitsteilung – aM für Fehlerschutz, thermische Geräte für Überlastung – ist in der industriellen Motorsteuerung Standard.

Eigenschaften und Zeit-Strom-Verhalten

aM-Sicherungen haben grundlegend andere Zeit-Strom-Kurven als gG:

• Kein Langzeit-Überlastbetrieb: Im Gegensatz zu gG lösen aM-Sicherungen nicht absichtlich bei 1,5–2×In aus. Sie tolerieren anhaltende Ströme im Motoranlaufbereich ohne Auslösung.
• Kurzschlussbeseitigung: Bei Strömen deutlich über dem Motorblockierstrom (typischerweise >10–15×In) löst die Sicherung schnell aus, ähnlich wie gG im Fehlerbereich.
• Anlaufstromfestigkeit: Die thermische Masse und das Design des Sicherungselements ermöglichen es, die I²t-Energie des Motoranlaufs ohne Beschädigung zu absorbieren, was durch Tests gemäß IEC 60269-2 verifiziert wird.

Abschaltvermögen und Bauformen

aM-Sicherungen werden in den gleichen physischen Formaten wie gG hergestellt – hauptsächlich NH-Messerkontakt- und zylindrische Patronenbauformen – jedoch mit unterschiedlichem internen Elementdesign. Industrielle NH-aM-Sicherungen erreichen üblicherweise ein Ausschaltvermögen von >100 kA, identisch mit gG-Äquivalenten, da beide die gleichen zu erwartenden Fehlerströme in Industrieanlagen unterbrechen müssen.

Typische Anwendungen

aM-Sicherungen sind die Standardwahl für den Motorschutz in der industriellen Steuerung:

• Motorabgänge: Hauptsicherungen, die einzelne Motorkreise in Motorsteuerzentren (MCCs) schützen, mit nachgeschalteten Schützen und thermischen Überlastrelais die das Schutzkonzept vervollständigen
• Direkt-Online-Starter (DOL): Kombiniert mit Schützen und Überlasten in Starterbaugruppen für Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren und Förderbänder
• Process equipment: Motoren, die Industriemaschinen antreiben, bei denen ein Direktstart verwendet wird
• HVAC-Systeme: Große Kompressor- und Ventilatormotoren in der gewerblichen/industriellen Klimatisierung

aM wird überall dort spezifiziert, wo Motoren direkt gestartet werden (nicht sanft gestartet oder VFD-gesteuert) und der Anlaufstrom zum unnötigen Auslösen von gG führen würde.

Koordinierungsanforderungen

Da aM-Sicherungen nur Kurzschlussschutz bieten, ist die Koordination mit Überlastschutzgeräten obligatorisch. Das komplette Motorschutzkonzept umfasst typischerweise:

1. aM-Sicherung: Kurzschlussschutz (Fehlerbeseitigung)
2. Thermisches Überlastrelais oder Motorschutzschalter: Überlastschutz (anhaltender Überstrom durch mechanische Überlastung, Einphasenbetrieb usw.)
3. Schütz: Schaltgerät für Start/Stopp-Steuerung

Die Koordination muss sicherstellen, dass das Überlastschutzgerät bei Überlastbedingungen auslöst, bevor die Sicherung durchbrennt, während die Sicherung auslöst, bevor das Überlastschutzgerät oder der Schütz bei Kurzschlussfehlern beschädigt wird. Dies erfordert den Vergleich von Zeit-Strom-Kennlinien und die Überprüfung, dass die Auslösekurve des Überlastschutzgeräts vollständig unterhalb der Schmelzkurve der Sicherung im Überlastbereich liegt.

Kriterien für die Auswahl

Spezifizieren Sie aM, wenn:

• Motorkreise mit Direkt-Online-Start geschützt werden sollen
• Der Motoranlaufstrom zum unnötigen Auslösen von gG-Sicherungen führen würde
• Ein separater thermischer Überlastschutz im Steuerungskonzept vorgesehen ist
• Die Anwendung der industriellen Motorbeanspruchung gemäß IEC 60269-2 entspricht

Verwenden Sie aM nicht für allgemeine Verteilerstromkreise (kein Überlastschutz), für Kabel/Zuleitungen, die einen umfassenden Schutz benötigen (verwenden Sie gG), oder wenn der Motorschutz ausschließlich durch die Sicherung erfolgen muss (verwenden Sie stattdessen Motorschutzschalter).

gPV-Klasse: Photovoltaik-Sicherungen

gPV Sicherungen sind speziell für den Schutz von Solar-Photovoltaik-Energiesystemen konzipiert und unterliegen den zusätzlichen Anforderungen der IEC 60269-6. Die Bezeichnung gliedert sich wie folgt auf g (voller Bereich, der Überlast und Kurzschluss abdeckt) + PV (Photovoltaiksysteme). Diese Sicherungen adressieren die besonderen Herausforderungen des DC-Schutzes in Solaranlagen – Herausforderungen, die standardmäßige AC-Sicherungen ungeeignet und potenziell gefährlich machen.

Warum PV-Systeme spezielle Sicherungen benötigen

DC-Stromkreise verhalten sich bei der Fehlerunterbrechung grundlegend anders als AC:

• Kein natürlicher Stromnulldurchgang: AC-Strom durchläuft 100 oder 120 Mal pro Sekunde den Nullpunkt (50 Hz oder 60 Hz Systeme), was natürliche Lichtbogenlöschpunkte beim Durchbrennen einer Sicherung bietet. DC-Strom ist kontinuierlich – es gibt keinen Nulldurchgang. Die Sicherung muss die Lichtbogenlöschung durch physisches Design aktiv erzwingen.
• Hohe Betriebsspannungen: Moderne PV-Strings im Versorgungsmaßstab arbeiten mit DC-Spannungen von bis zu 1.500 V, weit höher als typische AC-Verteilungsspannungen.
• Rückstromszenarien: In String-/Array-Konfigurationen kann, wenn ein String einen Fehler entwickelt, andere parallele Strings Strom durch die Sicherung des betroffenen Strings in den Fehler zurückspeisen.
• Umweltexposition: PV-Sicherungen in Combiner-Boxen werden oft im Freien installiert und sind extremen Temperaturen, UV-Strahlung und Feuchtigkeit ausgesetzt.

Aus diesen Gründen ist, die Verwendung von AC-Sicherungen gG oder aM in DC-PV-Stromkreisen unsicher. Nur gPV-Sicherungen, die die IEC 60269-6 erfüllen, bieten eine verifizierte DC-Unterbrechungsleistung.

Eigenschaften und Zeit-Strom-Verhalten

gPV-Sicherungen bieten einen umfassenden Schutz ähnlich wie gG, sind jedoch für die PV-Betriebsumgebung optimiert:

• Kabel- und Stringschutz: Die Zeit-Strom-Kennlinie schützt PV-Kabel und Stringverkabelung vor Überlast- und Fehlerbedingungen.
• DC-Nennausschaltvermögen: Verifiziert durch DC-Unterbrechungstests gemäß IEC 60269-6, mit bestätigter Leistung bei Systemspannung (bis zu 1.500 V DC).
• Ausgelegt für PV-Betriebszyklen: PV-Systeme erfahren einzigartige Lastprofile – Tageszeitliche Erzeugung mit temperaturabhängigem Strom, nächtliche Ruhephasen und transiente Wolkenrandeffekte.

Physische Designunterschiede

Im Vergleich zu äquivalenten AC-Sicherungen sind gPV-Sicherungen typischerweise:

• Länger: Die erhöhte Länge bietet eine größere Lichtbogenunterbrechungsstrecke.
• Spezielles Füllmaterial: Verbesserter Lichtbogenlöschsand oder andere dielektrische Materialien zur Unterdrückung von DC-Lichtbögen.
• Höhere Nennspannung: Explizit für den DC-Betrieb bis 1.000 V oder 1.500 V ausgelegt.

Typische Anwendungen in Solaranlagen

• Stringschutz: Einzelne Sicherungen, die jeden PV-String in Combiner-Boxen schützen.
• Array-Hauptschutz: Hauptsicherungen an Combiner-Box-Ausgängen, die Wechselrichter speisen.
• DC-Combiner/Verteilung: Schutz von DC-Kabeln und Verteilungsanlagen zwischen Arrays und Wechselrichtern.
• Inselnetz- und Batteriesysteme: DC-Schaltkreisschutz in autarken Solaranlagen.

Kriterien für die Auswahl

gPV angeben, wenn:

• Schutz von DC-Schaltkreisen in Photovoltaikanlagen
• Betrieb mit DC-Spannungen von 100 V bis 1.500 V
• Strang-/Array-Schutz in netzgekoppelten oder autarken Solaranlagen
• Jede Anwendung, bei der eine DC-Stromunterbrechung im PV-Bereich erforderlich ist

Verwenden Sie nicht gG oder aM (AC-Sicherungen) in PV-DC-Schaltkreisen – sie verfügen nicht über DC-Unterbrechungsfähigkeit und stellen Sicherheitsrisiken dar. Stellen Sie immer sicher, dass die Sicherung explizit für den DC-Betrieb bei Systemspannung ausgelegt ist.

Wichtige technische Unterschiede zwischen gG, aM und gPV

Aktuelles Level	gG-Verhalten	aM-Verhalten	gPV-Verhalten
1,5×In (Überlast)	Löst in 1–4 Stunden aus	Wird unbegrenzt toleriert	Löst in 1–4 Stunden aus
5×In (anhaltende Überlast)	Löst in 2–5 Sekunden aus	Wird toleriert oder langsame Reaktion	Löst in 2–5 Sekunden aus
10×In (Kurzschluss)	Löst in 0,1–0,2 Sekunden aus	Löst in 0,1–0,2 Sekunden aus	Löst in 0,1–0,2 Sekunden aus

Die Kurven zeigen, dass gG und gPV über das gesamte Spektrum arbeiten, während aM den Überlastbereich “ignoriert”, um das Anlaufen des Motors zu ermöglichen.

Praktischer Leitfaden zur Auswahl: Zuordnung der Sicherungsklasse zur Anwendung

Schritt 1: Identifizieren Sie den Lasttyp und die elektrischen Eigenschaften

• Kabel, Zuleitungen, allgemeine Verteilerschaltkreise mit ohmscher oder gemischter Last → gG in Betracht ziehen
• Motor circuits mit Direktstart und hohem Anlaufstrom → aM in Betracht ziehen
• Photovoltaik-DC-Schaltkreise in Solaranlagen → gPV erforderlich
• Halbleitergeräte (Gleichrichter, Thyristoren, Wechselrichter) → gR/aR in Betracht ziehen

Schritt 2: Berechnen Sie stationäre und transiente Ströme

Berechnen Sie Lastströme und Einschaltströme (Motorstart usw.). Verwenden Sie für Motoren aM-Sicherungen der Größe 1,5–2,5×FLC, um dem Start standzuhalten. Passen Sie für allgemeine Schaltkreise gG an die Kabelstrombelastbarkeit an.

Schritt 3: Überprüfen Sie die Spannungs- und Abschaltleistung

Stellen Sie sicher, dass die Spannungsfestigkeit (AC vs. DC) und die Abschaltleistung (Icn/Icu) die Systemparameter überschreiten.

Schritt 4: Überprüfen Sie die Koordination und Selektivität

Wenden Sie die 1,6×-Regel für die gG-Selektivität an. Koordinieren Sie aM-Sicherungen mit Überlastrelais.

Häufige Auswahlszenarien

Szenario 1: 50 kW / 400 V Drehstromverteiler: Last ist gemischte Verteilung → Verwenden Sie gG.

Szenario 2: 22 kW / 400 V Drehstrom-Induktionsmotor, DOL-Start: Hoher Einschaltstrom → Verwenden Sie aM + Überlastrelais.

Szenario 3: Solar-PV-String, 450 V DC: DC-Schaltkreis mit Rückstromrisiko → Verwenden Sie gPV.

Fazit

Die IEC 60269-Nutzungskategorien – gG, aM und gPV – bieten einen systematischen Rahmen für die Klassifizierung von Niederspannungssicherungen nach ihrer beabsichtigten Anwendung und ihren Betriebsmerkmalen. Diese Bezeichnungen sind keine Marketingbegriffe; sie definieren verifizierte Leistungsanforderungen, die in der internationalen Norm geprüft und dokumentiert sind.

gG (Allzweck) Sicherungen bieten einen umfassenden Schutz für Kabel, Zuleitungen und Verteilerschaltkreise und decken Überlast bis Kurzschluss ab. Sie sind die Standardwahl für die meisten elektrischen Verteilungsanwendungen im Haushalts- und Industriebereich.

aM (Motorschutz) Sicherungen bieten einen Teilschutz, der speziell für Motorschaltkreise entwickelt wurde und hohe Anlaufströme toleriert, während Kurzschlussfehler beseitigt werden. Sie müssen mit einem separaten thermischen Überlastschutz kombiniert werden, um ein vollständiges Motorschutzsystem zu bilden.

gPV (Photovoltaik) Sicherungen erfüllen die besonderen Anforderungen von DC-Solarsystemen – verlängerte Sicherungskörper und spezielle Lichtbogenlöschmaterialien zur Unterbrechung von DC-Strömen ohne natürliche Nulldurchgänge, ausgelegt für DC-Spannungen bis zu 1.500 V.

Für Elektroingenieure, Schaltschrankbauer und Wartungspersonal ist das Verständnis dieser Unterschiede für einen zuverlässigen Systembetrieb unerlässlich. Falsche Anwendungen haben vorhersehbare Folgen: gG-Sicherungen im Motorbetrieb verursachen Fehlauslösungen; aM-Sicherungen in Verteilerschaltkreisen bieten einen unzureichenden Überlastschutz; AC-Sicherungen in DC-PV-Schaltkreisen bergen das Risiko eines katastrophalen Unterbrechungsfehlers.

Die richtige Auswahl erfordert die Analyse der Lastcharakteristik (ohmsche/Motor/DC), die Berechnung von stationären und transienten Strömen, die Überprüfung der Spannungsfestigkeit und der Abschaltleistung, die Sicherstellung der Koordination mit anderen Schutzvorrichtungen und die Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen. Der zweibuchstabige Nutzungskategoriecode auf jeder IEC 60269-Sicherung definiert die geprüfte Beanspruchung und die Bedingungen, unter denen die veröffentlichten Nennwerte gelten.

VIOX Electric fertigt Niederspannungssicherungen nach IEC 60269-Normen in den Klassen gG, aM und gPV mit umfassender technischer Dokumentation und Anwendungsunterstützung. Für Spezifikationshinweise, Koordinationsstudien oder technische Beratung zu Ihren Überstromschutzanforderungen wenden Sie sich an das Engineering-Team von VIOX.

Geben Sie die richtige Sicherungsklasse für einen zuverlässigen Schutz an. Kontakt zu VIOX Electric um Ihre Anforderungen an IEC 60269-Sicherungen zu besprechen.