Mit einem Klick sicher

Schutzschalter – Geräteschutzschalter von E-T-A sind eine ernst zu nehmende Alternative zur Schmelzsicherung, vor allem wenn raue Umgebungsbedingungen herrschen.

30. April 2019
Mit einem Klick sicher
In vielen Anwendungen benötigen Geräteschutzschalter die Schutzart IP65. (© E-T-A)

von Konrad Sörgel, Spartenleiter bei E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH

Sicherung oder Schutzschalter? Für Hersteller von Geräten und Apparaten stellt sich diese Frage beim Thema Überstromschutz regelmäßig. Die einschlägigen Normen akzeptieren beide Absicherungselemente. Die Unterschiede in der praktischen Anwendung sind jedoch elementar. Erst recht, wenn der Einsatz unter rauen Umweltbedingungen erfolgt.

Bei einer Schmelzsicherung erwärmt sich der so genannte Schmelzleiter, bis er am Ende schmilzt. Das heißt, die Sicherung brennt durch. Es kommt zu einer Unterbrechung des Stromkreises. So lassen sich Schäden wie eine Überhitzung oder gar ein Brand vermeiden. Schmelzsicherungen zeichnen sich durch ein hohes Schaltvermögen aus. Sie schalten Kurzschlüsse sicher ab. In zahlreichen Geräten und Apparaten sind daher bis heute Sicherungshalter mit Schmelzsicherungen als Überstromschutz im Einsatz. Die vordergründig niedrigen Kosten bringen aber in der Konstruktion und im Laufe der Lebensdauer der zu schützenden Geräte eine ganze Reihe von Nachteilen mit sich.

Gefahr durch Fehler vermeiden

Nach dem Durchbrennen der Schmelzsicherung muss ein Wechsel erfolgen. In der Praxis ist im Fehlerfall häufig nicht die passende Ersatzsicherung vorhanden. Kommt es versehentlich zum Einsatz von Sicherungen mit höheren Nennstromstärken oder trägeren Kennlinien, so sind Geräte oder Apparate anschließend bei Überstrom nicht mehr ordnungsgemäß geschützt.

Steckt das Bedienpersonal die Ersatzsicherung bei noch nicht behobenem Fehler ein, entsteht ein sehr gefährlicher Lichtbogen. Schmelzsicherungen unterliegen zudem einem Alterungsprozess. Aufgrund von Einschaltstromspitzen und Diffusionsprozessen werden sie im Zeitablauf immer flinker und daher unberechenbarer.

Generell sind Schmelzsicherungen bei moderaten Überströmen bis zum Zwei- oder Dreifachen des Nennstromwertes ungenau und daher als Überlastabsicherung wenig geeignet. Dann sind andere Maßnahmen wie elektronischer Schutz oder thermische Auslöseelemente notwendig.

Auf welche Alternativen zu Schmelzsicherungen können Entwickler zurückgreifen? Zunächst einmal müssen diese heute vermehrt auf eine systematische Bauteilereduzierung achten – der Schlüssel für eine kostensparende Konstruktion. Zudem bedeuten in der Regel weniger Bauteile einen zusätzlichen Raumgewinn und die Möglichkeit, kompaktere Produkte zu konzipieren.

Sogenannte Kombi-Schutzschalter unterstützen Entwickler bei der Bauteilreduzierung. Sie vereinen Überstromschutz und die Funktion eines Ein- und Ausschalters in einer Komponente. Bei Motoren, Trafos, Magnetventilen oder Niederspannungsleitungen empfiehlt sich der Einsatz thermisch auslösender Geräteschutzschalter. Sie ermöglichen eine passgenaue Absicherung mittels Thermobimetallen.

Die Höhe und Dauer des Überstromes sowie die herrschenden Umgebungstemperaturen bestimmen den Auslösezeitpunkt des Schutzschalters. Eine Schmelzsicherung ist in diesem Fall ungeeignet, da sie kein thermisches Auslöseelement besitzt.

Thermische Geräteschutzschalter zeigen sich zum einen weitgehend unempfindlich gegen Einschalt-Stromspitzen. Zum anderen besitzen sie oft ein Streifenbimetall als Auslöseelement. Dies lässt sich durch Justieren passgenau an die Grenzkennlinie des zu schützenden Verbrauchers anpassen. Unnötige Frühauslösungen sind so vermeidbar. Nach einer Überstromauslösung lassen sich die Schutzschalter zudem bequem und sicher wieder einschalten. Der Anwender spart also Zeit und Geld bei maximaler Geräteverfügbarkeit.

Für etliche Anwendungen, in denen es nicht immer sauber und trocken zugeht, benötigen Hersteller von Maschinen und Geräten eine hohe IP-Schutzart. Diese soll ein Eindringen von Staub und Wasser in unterschiedlichen Ausprägungen verhindern. Im Gegensatz zu Schmelzsicherungen ist es bei Schutzschaltern nicht notwendig, Ein-Ausschalter und Sicherungshalter getrennt abzudichten.

Kunden bevorzugen meist die einfache, schnelle Montage durch Einschnappen, das sogenannte Snap-In. Hierfür beschränkten sich angebotene IP-Schutzarten bisher auf die Betätigungsseite der Schutzschalter. Die Abdichtung zwischen Schutzschalter und Einbauöffnung am Kundengerät musste der Kunde übernehmen, ebenso wie die Prüfung auf Dichtheit an dieser Stelle. Typischerweise erfolgte die Abdichtung der Schaltwippe über eine PVC-Schutzkappe und bot die Schutzart IP54.

Auf einen Blick

Schutzschalter Typ 3120

- Kombination von Schutzschalter und Ein-Aus-Schalter mit Schaltwippe oder Druckknopf, zweipolig, Frontmontage. Schaltwippe und Druckknopf auf Wunsch beleuchtet in verschiedenen Farben.

- Zuverlässiges Schaltverhalten durch unbeeinflussbare Freiauslösung.

- Magnetspule auch galvanisch getrennt, zweipoliger Schutzschalter mit Fernauslösung möglich.

- Erfüllt die Geräteschutzschalternorm EN 60934 und die Anforderungen der Feuerbeständigkeit.

www.e-t-a.de

Kongeniales Dichtsystem

Warum sich aber nun auf diesen begrenzten Schutz vor Staub und Wasser beschränken? Darum hat der bekannte Hersteller E-T-A aus Altdorf bei Anmerkungen von Kunden genau hingehört und präsentiert den nach eigenen Angaben derzeit am Markt einzigartigen Typ 3120 mit neuer Faltenbalgabdichtung. Diese schützt die Schaltwippe und dank integrierter, umlaufender Gummilippe zusätzlich die Einbauöffnung von Maschinen und Geräten bei Snap-In-Montage.

Das gegenüber dem herkömmlichen Material PVC überlegene und nun für die Faltenbalgabdichtung verwendete Silikon ermöglicht die Steigerung der Schutzart auf IP65. So können selbst feiner Staub und Strahlwasser keine Schäden und damit Geräte- und Maschinenausfälle verursachen. Da E-T-A mit seinen Produkten die Dichtheit sicherstellt, entfällt die Verantwortung des Kunden für dieses Thema.

Der Typ 3120 mit Faltenbalgdichtung bietet einen hohen Schutz.

Bei der neuen Dichtung des Typs 3120 ist die Wippe frei zugänglich und nicht durch eine zusätzliche Schutzkappe umgeben. Dies vereinfacht die Schaltvorgänge – vor allem für Bediener mit Arbeitshandschuhen. Außerdem ist die Schaltstellung dadurch immer einfach und deutlich erkennbar.

Die neue Abdichtung besteht aus umweltfreundlichem Silikon. Sie enthält keine gesundheitsschädlichen Weichmacher. Zudem ist sie kälteflexibel: Schaltvorgänge bei tiefen Temperaturen gehen ebenso »leicht von der Hand« wie bei Raumtemperatur. mk

Erschienen in Ausgabe: 03/2019
Seite: 30 bis 31