Auslösekurven verstehen

Wichtigste Erkenntnisse

• Auslösecharakteristiken sind Zeit-Strom-Diagramme, die definieren, wie schnell Schutzschalter auf Überstrombedingungen reagieren
• Fünf Hauptkurventypen (B, C, D, K, Z) bedienen unterschiedliche Anwendungen – von empfindlicher Elektronik bis hin zu schweren Industriemotoren
• Thermisch-magnetische Mechanismen kombinieren langsamen Überlastschutz mit sofortiger Kurzschlussunterbrechung
• Richtige Kurvenauswahl eliminiert Fehlauslösungen und gewährleistet gleichzeitig einen robusten Schutz für Leiter und Geräte
• IEC 60898-1 und IEC 60947-2 Normen definieren Auslösecharakteristiken für MCBs und MCCBs
• Auslösekurven lesen erfordert das Verständnis logarithmischer Skalen, Toleranzbänder und Umgebungstemperatureffekte
• Koordinationsanalyse stellt sicher, dass nachgeschaltete Schutzschalter vor vorgeschalteten Geräten auslösen und Fehler effektiv isolieren

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Ein Auslösekurve ist ein logarithmischer Graph, der die Zeit-bis-Auslösung-Beziehung für einen Schutzschalter bei verschiedenen Überstrompegeln darstellt. Die horizontale Achse stellt den Strom dar (typischerweise als Vielfache des Nennstroms, In, dargestellt), während die vertikale Achse die Auslösezeit auf einer logarithmischen Skala von Millisekunden bis Stunden zeigt.

Auslösekurven sind grundlegend für den elektrischen Schutz, da sie es Ingenieuren ermöglichen:

1. Schutzgeräte an Lastcharakteristiken anpassen (resistiv, induktiv, Motoranlauf)
2. Mehrere Schutzgeräte koordinieren in Reihe, um selektives Auslösen zu erreichen
3. Verhindern Sie Fehlauslösungen unter Beibehaltung eines angemessenen Leiter- und Geräteschutzes
4. Elektrische Vorschriften einhalten (NEC, IEC) für sichere Installationspraktiken

Das Verständnis von Auslösekurven ist für jeden, der elektrische Systeme spezifiziert, installiert oder wartet, unerlässlich – von Wohnungsverteilungen bis hin zu industriellen Verteilungsnetzen.

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Wie Schutzschalter Auslösekurven verwenden: Thermisch-magnetische Mechanismen

Moderne Leitungsschutzschalter (MCBs) und Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz (RCBOs) verwenden Dual-Mechanismus-Schutz:

Thermisches Auslöseelement (Überlastschutz)

• Bimetallstreifen erwärmt sich und biegt sich unter anhaltendem Überstrom
• Zeitabhängige Reaktion: Höhere Ströme verursachen schnelleres Auslösen
• Typischer Bereich: 1,13× bis 1,45× Nennstrom über 1-2 Stunden
• Temperaturempfindlich: Umgebungswärme beeinflusst die Auslösezeit (kalibriert bei 30 °C für B/C/D-Kurven, 20 °C für K/Z-Kurven)

Magnetisches Auslöseelement (Kurzschlussschutz)

• Elektromagnetische Spule erzeugt eine magnetische Kraft proportional zum Strom
• Sofortige Reaktion: Löst innerhalb von 0,01 Sekunden bei Fehlerströmen aus
• Kurvenspezifische Schwellenwerte: B (3-5× In), C (5-10× In), D (10-20× In)
• Nicht temperaturabhängig: Bietet konsistenten Kurzschlussschutz

Die Auslösekurve kombiniert diese beiden Mechanismen grafisch und zeigt den thermischen Bereich als geneigtes Band (längere Zeit bei niedrigeren Strömen) und den magnetischen Bereich als nahezu vertikale Linie (sofortig bei hohen Strömen).

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Die 5 Standard-Auslösekurventypen: Vollständiger Vergleich

Typ B Kurve: Wohn- und leichtes Gewerbe

Magnetischer Auslösebereich: 3-5× Nennstrom

Beste Anwendungen:

• Wohn-Beleuchtung-schaltungen
• Allzwecksteckdosen
• Kleine Geräte mit minimalem Einschaltstrom
• Elektronische Geräte mit kontrolliertem Anlauf

Vorteile:

• Schneller Schutz für ohmsche Lasten
• Verhindert Kabelüberhitzung bei langen Leitungen
• Geeignet für Installationen mit niedrigem Fehlerstrompegel

Beschränkungen:

• Kann bei Motorlasten zu Fehlauslösungen führen
• Nicht ideal für Stromkreise mit hohen Einschaltströmen

Beispiel: Ein B16-Schutzschalter löst sofort zwischen 48A-80A (3-5× 16A) aus

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Typ C Kurve: Gewerbe- und Industriestandard

Magnetischer Auslösebereich: 5-10× Nennstrom

Beste Anwendungen:

• Gewerbliche Beleuchtung (Leuchtstoffröhren, LED-Treiber)
• Kleine bis mittlere Motoren (HVAC, Pumpen)
• Transformatorgespeiste Stromkreise
• Gemischte ohmsch-induktive Lasten

Vorteile:

• Toleriert moderate Einschaltströme
• Vielseitigste Kennlinie für den allgemeinen Gebrauch
• Weit verbreitet und kostengünstig

Beschränkungen:

• Bietet möglicherweise keinen ausreichenden Schutz für empfindliche Elektronik
• Unzureichend für Motoranwendungen mit hohen Einschaltströmen

Beispiel: Ein C20-Leistungsschalter löst sofort zwischen 100A-200A (5-10× 20A) aus

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Typ D Kennlinie: Anwendungen mit hohen Einschaltströmen

Magnetischer Auslösebereich: 10-20× Nennstrom

Beste Anwendungen:

• Große Motoren mit Direktstart
• Ausrüstung zum Schweißen
• Röntgengeräte
• Transformatoren mit hohem Magnetisierungs-Einschaltstrom

Vorteile:

• Eliminiert unerwünschte Auslösungen beim Motorstart
• Verarbeitet hohe transiente Ströme
• Ideal für schwere Industrielasten

Beschränkungen:

• Benötigt höheren Fehlerstrom zum schnellen Auslösen
• Möglicherweise nicht geeignet für lange Kabelstrecken (unzureichender Fehlerstrom)
• Reduzierte Schutzempfindlichkeit

Beispiel: Ein D32-Leistungsschalter löst sofort zwischen 320A-640A (10-20× 32A) aus

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Typ K Kennlinie: Motorsteuerschaltungen

Magnetischer Auslösebereich: 8-12× Nennstrom

Beste Anwendungen:

• Motorsteuerungszentren
• Anwendungen mit mittleren Einschaltströmen
• Industriemaschinen mit moderaten Anlaufströmen

Vorteile:

• Optimiert für Motorschutz
• Bessere Koordination mit Motorstartern
• Reduziert unerwünschte Auslösungen im Vergleich zu Typ C

Beschränkungen:

• Weniger verbreitet als B/C/D-Kennlinien
• Eingeschränkte Verfügbarkeit bei Herstellern

Beispiel: Ein K25-Leistungsschalter löst sofort zwischen 200A-300A (8-12× 25A) aus

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Typ Z Kennlinie: Elektronik- & Halbleiterschutz

Magnetischer Auslösebereich: 2-3× Nennstrom

Beste Anwendungen:

• SPS-Netzteile
• DC-Stromversorgungssysteme
• Halbleiterschaltungen
• Mess- und Regeltechnik

Vorteile:

• Hochempfindlicher Schutz
• Schnelle Reaktion auf kleine Überströme
• Schützt empfindliche elektronische Bauteile

Beschränkungen:

• Neigt bei jeglichem Einschaltstrom zu unerwünschten Auslösungen
• Nicht geeignet für Motor- oder Transformatorlasten
• Erfordert sehr stabile Lastbedingungen

Beispiel: Ein Z10-Leistungsschalter löst sofort zwischen 20A-30A (2-3× 10A) aus

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Vergleichstabelle der Auslösecharakteristiken

Kurve Typ	Magnetischer Auslösebereich	Thermische Auslösung (1,45× In)	Am besten für	Vermeiden für
Typ Z	2-3× In	1-2 Stunden	Halbleiter, SPSen, DC-Versorgungen	Motoren, Transformatoren, jegliche Einschaltlasten
Typ B	3-5× In	1-2 Stunden	Wohn-Beleuchtung, Steckdosen, kleinen Haushaltsgeräten	Direktstartmotoren, Schweißgeräte
Typ C	5-10× In	1-2 Stunden	Kommerzielle Beleuchtung, kleine Motoren, gemischte Lasten	Große Motoren, Geräte mit hohem Einschaltstrom
Typ K	8-12× In	1-2 Stunden	Motorsteuerschaltungen, moderate Einschaltströme	Empfindliche Elektronik, lange Kabelstrecken
Typ D	10-20× In	1-2 Stunden	Große Motoren, Schweißen, Transformatoren	Systeme mit niedrigem Fehlerstrompegel, empfindliche Lasten

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So lesen Sie ein Auslösecharakteristik-Diagramm: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Schritt 1: Die Achsen verstehen

X-Achse (Horizontal): Strom in Vielfachen des Nennstroms (In)

• Beispiel: Für einen 20A-Leistungsschalter entspricht “5” auf der X-Achse = 100A (5 × 20A)
• Die logarithmische Skala ermöglicht einen weiten Bereich (1× bis 100× In)

Y-Achse (Vertikal): Zeit in Sekunden

• Logarithmische Skala von 0,01 s bis 10.000 s (2,77 Stunden)
• Ermöglicht die Visualisierung von sowohl unverzögertem als auch Langzeitschutz

Schritt 2: Identifizieren Sie den Toleranzbereich

Auslösekennlinien zeigen einen schattierten Bereich (keine einzelne Linie), weil:

• Fertigungstoleranzen (±20% typisch)
• Temperaturschwankungen
• Alterung der Komponenten

Obere Grenze: Maximale Zeit bis zur garantierten Auslösung
Untere Grenze: Minimale Zeit bis zur möglichen Auslösung

Schritt 3: Lokalisieren Sie Ihren Betriebspunkt

1. Berechnen Sie Ihren erwarteten Strom als Vielfaches von In
2. Zeichnen Sie eine vertikale Linie von diesem Punkt auf der X-Achse
3. Wo sie die Auslösekennlinienbande schneidet, zeichnen Sie eine horizontale Linie zur Y-Achse
4. Lesen Sie den Auslösezeitbereich ab

Beispiel: Für einen C20-Leistungsschalter mit 80A Fehlerstrom:

• 80A ÷ 20A = 4× In
• Bei 4× In zeigt der thermische Bereich eine Auslösezeit von 10-100 Sekunden
• Bei 100A (5× In) beginnt die magnetische Auslösung (0,01-0,1 Sekunden)

Schritt 4: Wenden Sie Umgebungskorrekturen an

Temperatureffekte:

• Standardkalibrierung: 30°C (B/C/D) oder 20°C (K/Z)
• Höhere Umgebungstemperatur = schnellere Auslösung (Bimetall vorgeheizt)
• Niedrigere Umgebungstemperatur = langsamere Auslösung
• Korrekturfaktoren sind in den Herstellerdatenblättern verfügbar

Höheneinflüsse:

• Oberhalb von 2000 m nimmt die Luftdichte ab
• Die Lichtbogenlöschung wird weniger effektiv
• Eine Reduzierung kann gemäß IEC 60947-2 erforderlich sein

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Auswahl der Auslösekennlinie: Praktischer Entscheidungsrahmen

Schritt 1: Identifizieren Sie Ihren Lasttyp

Lastkategorie	Einschaltstromcharakteristik	Empfohlene Kennlinie
Ohmsch (Heizungen, Glühlampen)	Minimal (1-1,2× In)	B oder C
Elektronisch (LED, Netzteile)	Niedrig bis moderat (2-3× In)	B oder Z
Kleine Motoren (<5 PS)	Moderat (5-8× In)	C
Große Motoren (>5 PS)	Hoch (8-12× In)	D oder K
Transformatoren	Sehr hoch (10-15× In)	D
Ausrüstung zum Schweißen	Extrem (15-20× In)	D

Schritt 2: Berechnen Sie den verfügbaren Fehlerstrom

Warum es wichtig ist: Höhere Auslösekennlinien (D, K) erfordern einen höheren Fehlerstrom, um innerhalb der vorgeschriebenen Zeitlimits auszulösen.

Formel (vereinfacht einphasig):

Isc = V / (Zquelle + Zkabel)

NEC-Anforderungen:

• Der Fehlerstrom muss ausreichend sein, um den Leistungsschalter innerhalb von 0,4 s (120 V) oder 5 s (240 V) auszulösen
• Überprüfen Sie dies anhand der Auslösekennlinien des Herstellers und des berechneten Fehlerstroms

Häufiges Problem: Lange Kabelwege zu D-Kurven-Leistungsschaltern erzeugen möglicherweise nicht genügend Fehlerstrom für eine schnelle Auslösung.

Schritt 3: Überprüfen Sie den Leiterschutz

NEC 240.4(D): Überstromschutzeinrichtung muss die Leiterbelastbarkeit schützen

Prüfen:

1. Leiterbelastbarkeit (aus NEC Tabelle 310.16, mit Reduzierung)
2. Thermischer Auslösepunkt des Leistungsschalters (1,45× In für konventionelle Leistungsschalter)
3. Sicherstellen: Leistungsschalter In ≤ Leiterbelastbarkeit

Beispiel:

• 12 AWG Kupfer (20A Belastbarkeit bei 60°C)
• Maximaler Leistungsschalter: 20A
• Bei 1,45× In = 29A muss innerhalb von 1 Stunde ausgelöst werden
• Leiter kann gemäß NEC 29A für 1 Stunde handhaben

Schritt 4: Mit vorgelagerten Geräten koordinieren

Selektive Koordinierung: Nachgeschalteter Schutzschalter löst vor dem vorgeschalteten Schutzschalter aus

Anforderungen:

• NEC 700.27: Notstromsysteme
• NEC 701.27: Gesetzlich vorgeschriebene Notstromversorgung
• NEC 708.54: Stromversorgungssysteme für kritische Betriebsabläufe

Methode:

1. Beide Auslösekennlinien in dasselbe Diagramm einzeichnen
2. Sicherstellen, dass die nachgeschaltete Kennlinie vollständig unter der vorgeschalteten Kennlinie liegt
3. Mindestabstand: 0,1-0,2 Sekunden bei allen Stromstärken

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Häufige Probleme und Lösungen bei der Auslösekurve

Problem 1: Unerwünschte Auslösung beim Motoranlauf

Symptome:

• Schutzschalter löst beim Motorstart aus
• Gerät arbeitet nach dem Neustart normal
• Tritt häufiger bei heißem Wetter auf

Ursachen:

• Auslösekennlinie zu empfindlich (Typ B bei Motorlast)
• Schutzschalter für Einschaltstrom unterdimensioniert
• Hohe Umgebungstemperatur heizt das thermische Element vor

Lösungen:

1. Upgrade auf höhere Kennlinie: B → C oder C → D
2. Motoranlaufstrom überprüfen: Während des Anlaufs mit einem Zangenamperemeter messen
3. Überprüfen Sie die Umgebungstemperatur: Schutzschalter an einem kühleren Ort installieren oder Zwangslüftung verwenden
4. Sanftanlasser in Betracht ziehen: Reduziert den Einschaltstrom, ermöglicht eine niedrigere Kennlinie

Problem 2: Schutzschalter löst bei Fehler nicht aus

Symptome:

• Vorgeschalteter Schutzschalter löst anstelle des nachgeschalteten aus
• Leiter überhitzen, bevor der Schutzschalter auslöst
• Störlichtbogenereignis mit verzögerter Abschaltung

Ursachen:

• Unzureichender Fehlerstrom, um den magnetischen Auslösebereich zu erreichen
• Auslösekennlinie zu hoch für den verfügbaren Fehlerstrom
• Lange Kabelstrecke erhöht die Impedanz

Lösungen:

1. Tatsächlichen Fehlerstrom berechnen: Systemimpedanz und Kabellänge verwenden
2. Kennlinie wenn möglich herabstufen: D → C oder C → B (wenn Einschaltstrom dies zulässt)
3. Leiterquerschnitt erhöhen: Reduziert die Impedanz, erhöht den Fehlerstrom
4. Näher an der Quelle installieren: Reduziert die Kabelimpedanz

Problem 3: Mangelnde selektive Koordination

Symptome:

• Sowohl vorgeschaltete als auch nachgeschaltete Schutzschalter lösen aus
• Gesamte Verteilung verliert Strom anstelle eines einzelnen Stromkreises
• Fehlerhaften Stromkreis schwer zu identifizieren

Ursachen:

• Auslösekennlinien überlappen sich bei Fehlerstromstärken
• Unzureichende Zeitliche Trennung zwischen den Geräten
• Beide Schutzschalter im unverzögerten Bereich

Lösungen:

1. Koordinationstabellen verwenden: Vom Hersteller bereitgestellte Daten zur selektiven Koordination
2. Vorgeschaltete Schutzschalterkennlinie erhöhen: C → D (wenn Last dies zulässt)
3. Zeitverzögerung hinzufügen: Elektronische Auslöser mit einstellbaren Verzögerungen verwenden
4. Strombegrenzende Schutzschalter installieren: Reduziert die Durchlassenergie

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Auslösekennlinien für MCB vs. RCBO: Wesentliche Unterschiede

MCB (Miniatur-Leitungsschutzschalter)

Schutz: Nur Überstrom (thermisch + magnetisch)

Auslösekurven: B, C, D, K, Z (wie oben beschrieben)

Normen: IEC 60898-1, UL 489

Anwendungen: Allgemeiner Stromkreisschutz ohne Erdschlussschutz

RCBO (Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz)

Schutz: Überstrom + Fehlerstrom (Erdschluss)

Auslösekurven:

• Überstrom: Gleiche B/C/D-Kennlinien wie MCB
• Fehlerstrom: Zusätzliche Empfindlichkeit (10mA, 30mA, 100mA, 300mA)

Normen: IEC 61009-1, UL 943

Anwendungen: Kombinierter Schutz, wo sowohl Überstrom- als auch Fehlerschutz erforderlich sind

Hauptunterschied: RCBO-Auslösekennlinien zeigen zwei separate Kurven:

1. Überstromkurve (thermisch-magnetisch, wie MCB)
2. Fehlerstromkurve (löst typischerweise in 0,04-0,3 Sekunden bei Nenn-IΔn aus)

Auswahltipp: Wählen Sie den RCBO-Kurventyp (B/C/D) basierend auf dem Einschaltstrom der Last und wählen Sie dann die Fehlerstromempfindlichkeit basierend auf der Anwendung aus:

• 10mA: Medizinische Geräte
• 30mA: Personenschutz (NEC 210.8)
• 100-300mA: Geräteschutz, Brandschutz

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Auslösekennlinien-Standards und Zertifizierungen

IEC-Normen (International)

IEC 60898 - 1: Leitungsschutzschalter für Überstromschutz für Hausinstallationen und ähnliche Anwendungen

• Definiert B-, C-, D-Kurvencharakteristiken
• Spezifiziert Toleranzbänder und Testverfahren
• Referenztemperatur: 30°C

IEC 60947-2: Niederspannungs-Schaltgeräte und Steuergeräte – Leistungsschalter

• Umfasst MCCBs und Industrieschalter
• Definiert Nutzungskategorien (A, B, C)
• Flexiblere Auslösecharakteristiken als 60898-1

IEC 61009-1: Fehlerstromschutzschalter mit eingebautem Überstromschutz (RCBOs)

• Kombiniert Überstrom- und Fehlerstromschutz
• Verweist auf IEC 60898-1 für Überstromkurven

UL-Standards (Nordamerika)

UL 489: Kompaktleistungsschalter

• Primärstandard für nordamerikanische Schalter
• Unterschiedliche Auslösecharakteristiken als IEC (keine B/C/D-Bezeichnung)
• Spezifiziert Kalibrierstrom- und Zeitbänder

UL 1077: Zusätzliche Schutzschalter

• Keine vollständigen Leistungsschalter (können nicht als Hauptschalter verwendet werden)
• Oft in Schalttafeln und Geräten verwendet
• Weniger strenge Tests als UL 489

UL 943: Fehlerstromschutzschalter

• Umfasst GFCI- und RCBO-Geräte
• Spezifiziert Fehlerstrom-Auslösecharakteristiken

NEC-Anforderungen (Nordamerika)

NEC 240.6: Standard-Amperewerte für Überstromschutzorgane

NEC 240.4: Schutz von Leitern (Schalter muss die Leiterbelastbarkeit schützen)

NEC 110.9: Schaltvermögen (Schalter muss ein ausreichendes Kurzschlussausschaltvermögen haben)

NEC 240.12: Elektrische Systemkoordination (selektive Koordination für kritische Systeme)

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Kurzanleitung zur Auswahl der Auslösekennlinie

Anwendungen für Wohnzwecke

Stromkreis Typ	Typische Last	Empfohlene Kennlinie	Leistungsschaltergröße
Beleuchtung	LED, Glühlampe, Leuchtstofflampe	B oder C	15-20A
Allgemeine Verkaufsstellen	Geräte, Elektronik	B oder C	15-20A
Küchensteckdosen	Mikrowellen, Toaster, Kaffeemaschinen	C	20A
Steckdosen im Badezimmer	Haartrockner, Elektrorasierer	B oder C	20A (GFCI/RCBO erforderlich)
Klimaanlage	Zentrale Klimaanlage, Wärmepumpe	C oder D	Gemäß Typenschild des Geräts
Elektroherd	Kochfeld, Backofen	C	40-50A
Wäschetrockner	Elektrischer Wäschetrockner	C	30A
Warmwasserbereiter	Elektrischer Widerstand	C	20-30A

Kommerzielle Anwendungen

Stromkreis Typ	Typische Last	Empfohlene Kennlinie	Leistungsschaltergröße
Bürobeleuchtung	Leuchtstoff-, LED-Paneele	C	15-20A
Bürosteckdosen	Computer, Drucker	B oder C	20A
HVAC-Ausrüstung	Dachgeräte, Lufterhitzer	C oder D	Pro Gerät
Aufzugsmotoren	Traktionsaufzüge	D	Gemäß Aufzugsvorschrift
Gewerbeküche	Öfen, Fritteusen, Geschirrspüler	C	20-60A
Kühlung	Begehbare Kühlräume, Gefrierschränke	C	15-30A
Rechenzentrum	Server-Racks, USV-Systeme	C	20-60A
Einzelhandelsbeleuchtung	Schienenbeleuchtung, Auslage	C	20A

Industrielle Anwendungen

Stromkreis Typ	Typische Last	Empfohlene Kennlinie	Leistungsschaltergröße
Motorsteuerungszentren	Drehstrommotoren <50 PS	C oder K	Pro Motor FLA
Große Motoren	>50 PS, Direktstart	D	Pro Motor FLA
Ausrüstung zum Schweißen	Lichtbogenschweißer, Punktschweißer	D	Pro Gerät
Transformatoren	Verteilungstransformatoren	D	Pro Primärstrom
输送系统	Materialtransport	C oder D	Pro Systemlast
Kompressoren	Luftkompressoren, Kühler	C oder D	Pro Kompressor FLA
CNC-Maschinen	Werkzeugmaschinen, Drehbänke	C	Pro Maschinenlast
SPS-Schaltschränke	Steuerungssysteme	B oder Z	10-20A

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Erweiterte Themen: Auslösekennlinienkoordination

Serienkoordination (Vertikale Koordination)

Ziel: Sicherstellen, dass der nachgeschaltete Schutzschalter vor dem vorgeschalteten Schutzschalter auslöst

Methode:

1. Beide Auslösekennlinien im selben logarithmischen Diagramm darstellen
2. Sicherstellen, dass die nachgeschaltete Kurve vollständig links von der vorgeschalteten Kurve liegt
3. Mindestzeitabstand prüfen (typischerweise 0,1-0,2 Sekunden)

Beispiel:

• Vorgeschaltet: C100 Hauptschalter
• Nachgeschaltet: C20 Leitungsschutzschalter
• Bei 200A Fehlerstrom (10× nachgeschaltet, 2× vorgeschaltet):
  • C20 löst in 0,01-0,1 Sekunden aus (magnetischer Bereich)
  • C100 bleibt geschlossen (thermischer Bereich, würde in 100+ Sekunden auslösen)
  • Ergebnis: Selektive Koordination erreicht

Zonenkoordination (Horizontale Koordination)

Ziel: Schutzschalter auf derselben Ebene koordinieren (parallele Stromkreise)

Überlegungen:

• Alle Abzweigstromkreise sollten für Konsistenz denselben Kurventyp verwenden
• Verhindert, dass ein Fehler in einem Stromkreis benachbarte Stromkreise beeinträchtigt
• Vereinfacht Fehlersuche und Wartung

Lichtbogen-Betrachtungen

Auswirkung von Auslösekennlinien auf die Lichtbogengefährdung:

• Schnellere Auslösezeit = geringere Störlichtbogenenergie
• Selektive Koordination kann die Lichtbogengefährdung erhöhen (vorgeschaltete Verzögerung)
• Ausgewogenheit zwischen Selektivität und Lichtbogenreduzierung

Schadensbegrenzungsstrategien:

1. Verwenden Sie unverzögerte Auslöseeinstellungen, wo die Koordination dies zulässt
2. Installieren Sie Lichtbogenrelais für Hochenergieanlagen
3. Implementieren Sie Wartungsmodusschalter (um die Koordination zu umgehen)
4. Verwenden Sie strombegrenzende Schutzschalter, um die Durchlassenergie zu reduzieren

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Was ist der Unterschied zwischen einer Auslösekennlinie und einer Zeit-Strom-Kennlinie?

Ein: Sie sind dasselbe. “Auslösekennlinie” und “Zeit-Strom-Kennlinie” sind austauschbare Begriffe für die grafische Darstellung der Auslöseeigenschaften eines Schutzschalters. Einige Hersteller nennen sie auch “charakteristische Kurven” oder “I-t-Kurven”.”

F2: Kann ich einen Schutzschalter vom Typ D für Wohnanwendungen verwenden?

Ein: Obwohl technisch möglich, wird dies im Allgemeinen nicht empfohlen. Schutzschalter vom Typ D benötigen sehr hohe Fehlerströme (10-20× In), um schnell auszulösen. In Wohninstallationen mit langen Kabelwegen ist der verfügbare Fehlerstrom möglicherweise nicht ausreichend, was zu gefährlichen Auslöseverzögerungen führt. Kurven vom Typ B oder C sind für die meisten Wohnlasten geeignet.

F3: Woher weiß ich, ob mein Schutzschalter Typ B, C oder D ist?

Ein: Überprüfen Sie das Etikett oder die Kennzeichnung des Schutzschalters. IEC-konforme Schutzschalter haben den Kurventyp vor der Amperezahl aufgedruckt (z. B. “C20” = Typ C, 20A). UL-gelistete Schutzschalter verwenden diese Bezeichnung möglicherweise nicht; Informationen zu den Auslösekennlinien finden Sie im Herstellerdatenblatt.

F4: Warum löst mein Schutzschalter bei heißem Wetter aus, aber nicht im Winter?

Ein: Thermische Elemente von Schutzschaltern sind temperaturempfindlich. Höhere Umgebungstemperaturen erwärmen den Bimetallstreifen vor, wodurch er bei niedrigeren Strömen oder schnelleren Zeiten auslöst. Dies ist normales Verhalten. Wenn es zu Fehlauslösungen kommt, sollten Sie Folgendes in Betracht ziehen:

• Verbesserung der Schaltschrankbelüftung
• Verlegen des Schaltschranks in einen kühleren Bereich
• Aufrüsten auf die nächsthöhere Amperezahl (wenn der Leiter dies zulässt)
• Wechseln zu einem höheren Kurventyp (B → C)

F5: Was passiert, wenn ich einen Schutzschalter mit einer zu hohen Auslösecharakteristik installiere?

Ein: Der Schutzschalter bietet möglicherweise keinen ausreichenden Schutz für die Leiter. Bei einem Fehlerfall kann sich das Kabel überhitzen, bevor der Schutzschalter auslöst, was möglicherweise zu Isolationsschäden oder einem Brand führt. Stellen Sie immer sicher, dass die Auslösecharakteristik des Schutzschalters die Leiterbelastbarkeit gemäß NEC 240.4 schützt.

F6: Verwenden alle Pole eines mehrpoligen Schutzschalters dieselbe Auslösecharakteristik?

Ein: Ja. Ein 3-poliger Schutzschalter hat für alle drei Pole dieselbe Auslösecharakteristik (z. B. Typ C). Jeder Pol hat jedoch seinen eigenen thermischen und magnetischen Auslösemechanismus, sodass ein Fehler auf einer beliebigen Phase alle Pole gleichzeitig auslöst (gemeinsame Auslösung).

F7: Kann ich verschiedene Auslösecharakteristiken im selben Verteiler mischen?

Ein: Ja, Sie können verschiedene Charakteristiken innerhalb eines Verteilers mischen. Tatsächlich ist es oft notwendig, den Schutzschalter jedes Stromkreises an seine spezifischen Lastcharakteristiken anzupassen. Beispielsweise kann ein Verteiler Schutzschalter vom Typ B für die Beleuchtung, Typ C für allgemeine Steckdosen und Typ D für einen großen Motorkreis haben.

F8: Wie kann ich testen, ob die Auslösecharakteristik meines Schutzschalters noch genau ist?

Ein: Die Prüfung der Auslösecharakteristik erfordert spezielle Geräte (Primärstromprüfgerät), die präzise Ströme einspeisen und die Auslösezeit messen. Diese Prüfung sollte von qualifizierten Technikern im Rahmen von vorbeugenden Wartungsprogrammen durchgeführt werden, typischerweise alle 3-5 Jahre für kritische Installationen oder gemäß den Empfehlungen des Herstellers.

F9: Was ist der Unterschied zwischen den Auslösecharakteristiken von MCB und MCCB?

Ein: MCBs (Miniature Circuit Breakers, Leitungsschutzschalter) verwenden feste Auslösecharakteristiken (B, C, D, K, Z) gemäß IEC 60898-1. MCCBs (Molded Case Circuit Breakers, Kompaktleistungsschalter) haben oft einstellbare Auslöseeinstellungen (Langzeitauslösung, Kurzzeitauslösung, unverzögerte Auslösung) gemäß IEC 60947-2, die eine Anpassung der Auslösecharakteristik an spezifische Anwendungen ermöglichen.

F10: Warum zeigen einige Auslösecharakteristiken ein Toleranzband anstelle einer einzelnen Linie?

Ein: Das Toleranzband berücksichtigt Fertigungstoleranzen, Temperatureffekte und Bauteiltoleranzen. Die IEC-Normen erlauben eine Variation der Auslösezeit von ±20%. Die obere Grenze stellt die maximale Zeit dar, bevor der Schutzschalter auslösen muss (garantierter Schutz), während die untere Grenze die minimale Zeit darstellt, bevor der Schutzschalter auslösen darf (verhindert Fehlauslösungen).

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Zugehörige VIOX-Ressourcen

Für ein umfassendes Verständnis des Schutzes von Stromkreisen und elektrischen Komponenten erkunden Sie diese verwandten VIOX-Leitfäden:

Grundlagen des Schutzschalters

• Was ist ein Leitungsschutzschalter (MCB)? – Vollständiger Leitfaden zu Aufbau, Funktion und Auswahl von MCBs
• Was ist ein Kompaktleistungsschalter (MCCB)? – Verständnis der Anwendungen von MCCBs und einstellbaren Auslöseeinstellungen
• Typen von Leistungsschaltern – Umfassender Überblick über alle Kategorien von Schutzschaltern
• So erkennen Sie, ob ein Schutzschalter defekt ist – Fehlersuche und Testverfahren

Auswahl und Dimensionierung von Schutzschaltern

• Typ des MCB – Detaillierter Vergleich von MCB-Typen und -Anwendungen
• So wählen Sie den richtigen Leitungsschutzschalter aus – Auswahlkriterien und Entscheidungsrahmen
• Standard-Leistungsschaltergrößen – Amperewerte gemäß NEC- und IEC-Norm
• Leitfaden zur Auswahl der Drahtgröße für 50 Ampere – Abstimmung der Leitergröße auf die Schutzschalterbemessung

Schutzkoordination

• Was ist ein Leitfaden zur Selektivitätskoordination von Schutzschaltern? – Erzielung selektiver Koordination in elektrischen Systemen
• Schutzschalter-Nennwerte ICU ICS ICW ICM – Verständnis von Schaltvermögen und Koordination
• MCB-Schaltvermögen 6kA vs. 10kA – Auswahlleitfaden – Auswahl der geeigneten Kurzschlussfestigkeit

Spezialisierte Schutzgeräte

• Unterschied zwischen RCD- und GFCI-Schutzschalter gemäß IEC NEC – Vergleich des Erdschlussschutzes
• RCBO vs. RCCB MCB – Vergleich von Platzbedarf, Kosten und Selektivität – Kombinierter Schutz vs. separate Geräte
• Verständnis von AFDD IEC 62606 – Schutz vor Störlichtbögen – Technologie zur Erkennung von Störlichtbögen

Installation und Normen

• Elektrische Reduzierung – Temperatur, Höhe, Gruppierungsfaktoren – Umweltbedingte Reduzierung für genauen Schutz
• IEC 60898-1 vs. IEC 60947-2 – Verständnis der geltenden Normen für MCBs und MCCBs

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Fazit: Beherrschung von Auslösecharakteristiken für optimalen Schutz

Auslösecharakteristiken sind die Grundlage für einen effektiven elektrischen Schutz. Durch das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Stromstärke und Auslösezeit können Sie:

• ✅ Den richtigen Schutzschalter auswählen für jede Anwendung – wodurch Fehlauslösungen vermieden und gleichzeitig ein robuster Schutz gewährleistet wird
• ✅ Selektive Koordination erreichen– um sicherzustellen, dass Fehler auf der niedrigsten Ebene isoliert werden, ohne vorgelagerte Stromkreise zu beeinträchtigen
• ✅ Elektrische Vorschriften einhalten– Erfüllung der NEC- und IEC-Anforderungen für den Schutz von Leitern und die Systemsicherheit
• ✅ Die Systemzuverlässigkeit optimieren– Reduzierung von Ausfallzeiten und Wartungskosten durch die richtige Geräteauswahl
• ✅ Die Personensicherheit erhöhen– Bereitstellung einer schnellen Fehlerbeseitigung, um die Gefahren durch Störlichtbögen und das Risiko von Stromschlägen zu minimieren

Wichtigste Erkenntnis: Es gibt keine “beste” Auslösecharakteristik – nur die richtige Charakteristik für Ihre spezifische Anwendung. Typ B eignet sich hervorragend für ohmsche Lasten, Typ C für den allgemeinen gewerblichen/industriellen Einsatz und Typ D für Geräte mit hohem Einschaltstrom. Analysieren Sie immer Ihre Lastcharakteristiken, berechnen Sie den verfügbaren Fehlerstrom und überprüfen Sie die Koordination, bevor Sie die Schutzschalterauswahl abschließen.

Wenden Sie sich bei komplexen Installationen oder kritischen Systemen an qualifizierte Elektroingenieure und verwenden Sie die Koordinationssoftware des Herstellers, um die Auswahl der Auslösecharakteristik zu überprüfen. VIOX Electric bietet umfassende technische Unterstützung und Koordinationsstudien, um sicherzustellen, dass Ihr elektrisches Schutzsystem unter allen Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert.

Sind Sie bereit, Schutzschalter für Ihr nächstes Projekt zu spezifizieren? Wenden Sie sich an das technische Team von VIOX Electric, um anwendungsspezifische Empfehlungen zu Auslösecharakteristiken und eine Koordinationsanalyse zu erhalten.