Grundlagen der Elektrotechnik: Spannung, Strom und Schutzgeräte

Grundlagen der Elektrotechnik und Schutzmaßnahmen

Spannung (Tension)

Spannung: Es wird gesagt, dass eine Spannung oder Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten besteht, wenn ein Ungleichgewicht der Ladungen vorliegt, d.h. wenn an einem Punkt mehr Ladungen vorhanden sind als am anderen. Die Spannung wird mit einem Voltmeter gemessen.

Stromstärke (Intensität)

Stromstärke: Dies ist die Bewegung elektrischer Ladungen durch ein Material. Zur Messung des Stroms in einem Stromkreis wird ein Amperemeter verwendet.

Stromzange

Stromzange: Dies ist ein sehr nützliches Werkzeug. Mit ihr kann die Stromstärke eines Wechselstromkreises gemessen werden, ohne den Stromkreis unterbrechen zu müssen. Man umschließt einfach den Leiter, an dem die Intensität gemessen werden soll, mit der Zange.

Elektrische Fehler und Störungen

Überstrom

Überstrom: Tritt manchmal auf, wenn ein bestimmter Stromkreis mehr Leistung aufnimmt, als er eigentlich verkraften kann.

Kurzschluss

Kurzschluss: Zufällige Verbindung von zwei Leitern unterschiedlicher Phase oder zwischen einem Leiter und dem Neutralleiter.

Fehler in der Isolierung

Fehler in der Isolierung: Die korrekte Isolierung der Elemente einer Anlage, sowohl bei den Leitern untereinander als auch zwischen den Leitern und der Erde/Masse, stellt sicher, dass keine unerwünschten Kontakte zu anderen, nicht verbundenen Elementen entstehen. Wenn dies nicht der Fall ist, kommt es zu einem Kurzschluss oder Ableitstrom.

Überspannungen (Surges)

Überspannungen: Treten auf, wenn eine Spannung auftritt, die höher ist als die Nennspannung des Netzes. Es gibt zwei Arten:

• Spannungsspitzen (Surges): Sehr hoher Wert bei sehr kurzer Dauer.
• Temporäre Überspannungen (auch dauerhaft): Haben einen geringeren Anstiegswert (bis zu 10% über der Nennspannung), aber ihre Dauer ist zeitlich größer.

Schutzeinrichtungen

Sicherungen (Fusibles)

Funktionsweise: Sicherungen sind Schutzelemente für elektrische Anlagen. Sie müssen in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet werden, den sie schützen sollen, und schmelzen als erstes bei einer zu hohen Stromstärke, noch vor allen anderen Elementen der Installation.

Merkmale:

• Nennstrom: Der Strom, der normalerweise durch die Installation fließt.
• Spannung: Die Spannung, für die sie ausgelegt sind.
• Schaltvermögen: Die maximale Stromstärke, die sie aushalten können.
• Schmelzelement: Zeigt an, dass die Sicherung durchgebrannt ist.
• Sicherungstyp: Bezieht sich auf die Anwendung, für die sie konzipiert wurde (oft durch 2 Buchstaben gekennzeichnet).

Bauformen:

• Zylindrische Sicherungen: Dies sind die Klingen- oder traditionellen Sicherungen.
• NH-Sicherungen: Ein Draht ist parallel zum Schutzelement gespannt und dient für Niederspannungs- und Hochleistungsschalter.
• Diaz-Sicherungen (Flaschensicherungen).

Motorschutzschalter (Magnetotermico)

Funktionsweise: Dies ist eine Schutzeinrichtung gegen Überlast- und Kurzschlussströme. Es gibt zwei Öffnungsmechanismen:

• Magnetischer Auslöser: Wirkt gegen Kurzschlüsse (schnell).
• Thermischer Auslöser: Wirkt gegen Überlastungen (langsam).

Merkmale:

• Anzahl der Pole: (Anzahl der Leiter, die getrennt werden).
• Nennstrom.
• Schaltvermögen (max I).
• Kurventyp: Bestimmt den Zeitpunkt des Auslösens und der Auslösung, abhängig von der Stromstärke.

Fehlerstrom-Schutzschalter (PRCD)

Funktionsweise: Dies ist ein Gerät, das die Anlage vor Isolationsfehlern schützt und somit die Personen, die sie nutzen, bei indirekter Berührung bewahrt.

Merkmale:

• Nennstrom: Die Stromstärke der Anlage, in der er installiert wird.
• Betriebsspannung: Die installierte Spannung.
• Empfindlichkeit: Der Minimalwert des Fehlerstroms, der das Öffnen des Schalters verursacht.
• Anzahl der Pole: (Bipolar und vierpolig).