Große Stromüberlastungen können möglicherweise elektrische Geräte zerstören oder in schwerwiegenderen Fällen einen Brand verursachen. Eine Sicherung und ein Schutzschalter dienen beide dazu, einen überlasteten Stromkreis zu schützen, indem sie den Durchgang oder den Stromfluss unterbrechen. Wie sie den Stromfluss unterbrechen, ist jedoch sehr unterschiedlich. Eine Sicherung besteht aus einem Stück Metall, das bei Überhitzung schmilzt; Ein Leistungsschalter hat einen internen Schaltmechanismus, der durch einen unsicheren Stromstoß ausgelöst wird. Sicherungen unterbrechen den Stromfluss tendenziell schneller, müssen aber nach dem Schmelzen ersetzt werden, während Leistungsschalter meist einfach zurückgesetzt werden können.
Wie Sicherungen funktionieren
Es gibt viele verschiedene Arten von Sicherungen für den privaten und gewerblichen Gebrauch, aber der gebräuchlichste Typ besteht aus einem Metalldraht oder -faden, der in einem Glas- oder Keramik- und Metallgehäuse eingeschlossen ist. In einem Haus wird die Sicherung normalerweise in einen zentralen Sicherungskasten gesteckt, durch den die gesamte Verkabelung des Gebäudes verläuft. Wenn der Strom normal fließt, lässt die Sicherung den Strom ungehindert zwischen den Stromkreisen über ihren Glühfaden fließen. Bei einer Überlastung schmilzt das Filament und stoppt den Stromfluss.
Es dauert im Allgemeinen sehr wenig Zeit, bis der Glühfaden bei einer Sicherung, die in einem Haushalt verwendet wird, schmilzt, sodass jeder Stromstoß schnell gestoppt wird. Sobald eine Sicherung durchgebrannt ist, muss sie jedoch entsorgt und durch eine neue ersetzt werden. Es gibt viele verschiedene Spannungen und Nennwerte, die unterschiedliche Stromkapazitäten verarbeiten, und die beste Sicherung für einen Stromkreis ist normalerweise eine, die für einen etwas höheren Nennstrom als den normalen Betriebsstrom ausgelegt ist.
Wie Leistungsschalter funktionieren
Ein Leistungsschalter funktioniert auf zwei Arten, mit einem Elektromagneten (oder Solenoid) oder einem Bimetallstreifen. In beiden Fällen ist das grundlegende Design gleich: Wenn der Unterbrecher eingeschaltet ist, kann der elektrische Strom von einem unteren zu einem oberen Anschluss über die Magnetspule oder den Streifen fließen. Wenn der Strom unsichere Werte erreicht, wird die Magnetkraft des Solenoids so stark, dass ein Metallhebel im Schaltmechanismus geworfen wird und der Strom unterbrochen wird. Abwechselnd biegt sich der Metallstreifen, wirft den Schalter um und unterbricht die Verbindung.
Um den Stromfluss nach Behebung des Problems zurückzusetzen, kann der Schalter einfach wieder eingeschaltet und der Stromkreis wieder angeschlossen werden. Leistungsschalter finden sich oft in einem Schrank aus einzelnen Schaltern, einem sogenannten Leistungsschalterkasten. Die einfache Schaltfunktion eines Leistungsschalters macht es auch einfach, einen einzelnen Stromkreis in einem Haus abzuschalten, wenn an dieser Stelle an der Verkabelung gearbeitet werden muss.
Eine weitere Verwendung des Schutzschalters ist eine Steckdose für einen Fehlerstromschutzschalter (GFCI), die einen elektrischen Schlag anstelle einer Überhitzung verhindert. Es funktioniert, indem es den Stromkreis in einer Steckdose unterbricht, wenn der Strom unausgeglichen wird, und kann per Knopfdruck zurückgesetzt werden. Diese Technologie ist besonders nützlich in Badezimmern oder Küchen, in denen aufgrund der häufigen Verwendung von Elektrogeräten in der Nähe einer Wasserquelle ein Stromschlagrisiko besteht.
Vorteile und Nachteile
Sowohl die Sicherung als auch der Leistungsschalter haben Vor- und Nachteile, die jeweils von der Situation abhängen können, in der sie verwendet werden. Sicherungen sind preiswert und in jedem Baumarkt erhältlich. Außerdem reagieren sie sehr schnell auf Überlastung, wodurch sie sensiblen elektronischen Geräten mehr Schutz bieten können. Diese schnelle Reaktion kann jedoch von Nachteil sein, wenn der Stromkreis anfällig für Überspannungen ist, die regelmäßig zum Durchbrennen von Sicherungen führen. Aus diesem Grund ist es wichtig, einen zuverlässigen Überspannungsschutz für Ihr Zuhause zu haben.
Sicherungen müssen immer ersetzt werden, wenn sie durchgebrannt sind, was in einem abgedunkelten Raum eine Herausforderung darstellen kann oder wenn der passende Ersatz nicht sofort verfügbar ist. Ein weiteres Problem ist, dass ein Heimwerker fälschlicherweise eine Sicherung mit einer für seine Bedürfnisse zu hohen Nennspannung oder Stromstärke auswählen kann, was zu einer Überhitzung des Stromkreises führen kann. Darüber hinaus können in einem Sicherungskasten elektrische Anschlüsse freigelegt werden, die eine Gefahr für Personen darstellen können, die die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen nicht befolgen.
Leistungsschalter haben viele Vorteile, nicht zuletzt die schnelle Rücksetzbarkeit. In der Regel ist klar, welcher Schalter ausgelöst hat, und kann in den meisten Fällen einfach zurückgesetzt werden. Für den durchschnittlichen Hausbesitzer ist es auch sicherer, da die Wahl der richtigen Sicherungsleistung keine Frage ist und alle elektrischen Anschlüsse in einem Unterbrecherkasten versteckt sind.
Ein Nachteil bei der Verwendung eines Leistungsschalters besteht darin, dass er normalerweise teurer zu installieren und zu reparieren ist. Ein Leistungsschalter reagiert in der Regel auch nicht so schnell wie eine Sicherung auf Überspannungen, so dass es möglich ist, dass die an den Stromkreis angeschlossene Elektronik durch „durchgelassene“ Energie beschädigt wird. Es ist auch empfindlicher gegenüber Vibrationen und Bewegungen, die dazu führen können, dass ein Schalter aus Gründen ausgelöst wird, die nicht mit einer Stromüberlastung zusammenhängen.
Eine Sicherung und ein Leistungsschalter sind nicht für alle Leistungsanwendungen austauschbar. Beispielsweise kann eine Sicherung nicht in Situationen verwendet werden, in denen ein FI-Schutzschalter erforderlich ist. Elektriker sind am besten qualifiziert, um festzustellen, ob ein Sicherungs- oder Leistungsschaltersystem für eine bestimmte elektrische Installation oder Aufrüstung besser geeignet ist.