Elektrische Schaltungen: Typen, Schutz & Automatik

Klassifikation elektrischer Schaltungen

Diese Schaltungen können vom elektrischen Standpunkt aus in DC- und AC-Schaltungen klassifiziert werden. Letztere können ein- oder dreiphasig sein. Vom technischen Standpunkt aus gibt es andere Möglichkeiten der Klassifizierung elektrischer Schaltungen. Zwei reagieren auf die folgenden Kategorien:

• Anwendungsbereich. Wir können die Stromkreise in Beleuchtungs-, Sicherheits-, Notfall- und Hilfsstromkreise unterscheiden.
• Technische Funktion. Kann in Leistungs- und Steuerstromkreise eingeteilt werden.

Klassifizierung nach Anwendung

• Leistungsstromkreise. Schaltungen, die an der Funktionsweise von Verbrauchern beteiligt sind, die keine elektrische Beleuchtung sind und in der Regel einen hohen Verbrauch haben.
• Beleuchtungsanlagen. Sind diejenigen, die mit der Bereitstellung von elektrischem Licht in Räumen und Wohnungen verbunden sind.
• Sicherheits- und Notfall-Schaltungen. In vielen Gebäuden sind elektrische Leitungen dieser Art gesetzlich vorgeschrieben: Notausgangsbeleuchtung, Brandmelder usw.
• Hilfsstromkreise. Bei einem Stromausfall kann die Stromversorgung unverzüglich von Hilfsstromkreisen wieder aufgefüllt werden.

Klassifizierung nach technischer Funktion

• Stromkreise (Leistungskreise). Schaltungen, die mit der Versorgung und dem Verbrauch elektrischer Energie durch die entsprechenden Verbraucher zu tun haben, werden oft als Stromkreise bezeichnet.
• Regelkreise (Steuerkreise). Alle elektrischen Schaltungen einer Anlage, mit Ausnahme der Hauptstromkreise, werden als Regelkreise bezeichnet.

Leitungsarten

Niederspannungsleitungen können Gleichstrom oder Wechselstrom führen, und innerhalb dieser ein- oder dreiphasig sein. Bezüglich der Verbindungsart können die Leitungen offen oder als Ring ausgeführt sein.

Elektrische Schutzanlagen

Jede Form von Energie, die das Stromversorgungsnetz betrifft, kann physikalische Prozesse auslösen, die zu einer Gefahr für Personen oder Einrichtungen werden können.

Das erste Schutzsystem für elektrische Maschinen und Anlagen ist eine geeignete elektrische Isolierung aktiver Teile. Es gibt unterschiedliche Schutzgrade: von einer mechanischen Isolation, um Kontakt mit den Fingern zu vermeiden, bis hin zu wesentlichen wasserdichten Schutzsystemen.

Es gibt auch Sicherheitseinrichtungen gegen Überlast und elektrische Kurzschlüsse. In dieser Kategorie sind Leistungsschalter und Sicherungen oder Leitungsschutzschalter. Eine Sicherung muss ganz am Anfang einer elektrischen Schaltung platziert werden und ist ein Verbrauchsmaterial, während der Leistungsschutzschalter die Verbindung nach Überlast oder Kurzschluss wiederherstellen kann.

Kleine automatische Trennschalter trennen aus zwei Hauptgründen:

• Für den ersten Fall haben sie ein thermisches Gerät, das durch Erwärmung eine Feder aktiviert und das Gerät trennt.
• Für den zweiten Fall haben sie eine Einrichtung, bei der der hohe momentane Strom ein magnetisches Feld erzeugt, das eine ferromagnetische, laminierte Feder anzieht, die diese beiden Trennsysteme aktiviert. Aufgrund dessen werden diese Unterbrecher Leistungsschutzschalter genannt.

Drei Arten von automatischen Schaltern:

• Typ H (Haushalt). Verwendung in Haushalten. Magnetischer Auslöser mit Sofortwirkung, der zwischen 2,5 und 3 Mal Nennstrom auslöst, Ausfallzeit weniger als 0,2 Sekunden.
• Typ L (Leitungsschutz). Eingesetzt für den Schutz von Leitern in Manövrierleitungen und Beleuchtung.
• Typ G (Motor). Eingesetzt für den Schutz von Motoren und Geräten, die empfindlich auf kleine thermische Überlastungen reagieren.

Ein weiterer wichtiger Schutz ist die Trennung einer Schaltung, wenn ein Isolationsfehler einer Phase auftritt und Kontakt mit dem Gehäuse oder dem Boden besteht. Um dies zu vermeiden, wird geerdet und es werden Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (auch Differenzschalter genannt) installiert.

Differenzschalter werden durch drei Faktoren gekennzeichnet:

• Die Anzahl der Pole: bipolar, dreipolig oder vierpolig.
• Der maximale Strom, der durchfließen kann: 25 A, 40 A, 63 A, 100 A.
• Der Auslösestrom oder Fehlerstrom: 30 mA, 300 mA, 500 mA.

Elektrische Automatisierung

Die Grundlage der elektrischen Automatisierung ist das Schütz. Elektromagnetische Schütze sind die wichtigsten Schaltgeräte in diesem Bereich.