Gollenz Physik 3, Schulbuch

101 Im Sicherungsautomaten ist außerdem ein Bimetallschalter eingebaut, der durch die Erwärmung bei längerer Überlastung den Strom abschaltet. Auch ein Sicherungsautomat hat eine Mindeststromstärke, bei der er den Stromkreis unterbricht. Die Bimetallsicherung (Abb. 59.4) beruht auf der Wärmewirkung des elektrischen Stroms. Sie verhindert z. B. bei einer Kabeltrommel längere Überlastungen des Stromkreises. Nach dem Abkühlen des Bimetallstreifens schließt sich der Stromkreis entweder selbstständig oder muss über einen Druckknopf wieder geschlossen werden. Der FI-Schalter (earth leakage circuit breaker) Die im vorigen Abschnitt behandelten Sicherungen sprechen erst bei Stromstärken an, die für den Menschen bereits tödlich sind (z. B. erst bei 10 A). Zur Verhinderung solcher Stromunfälle dient der Fehlerstrom-Schutzschalter, kurz FI-Schalter (Abb. 59.5). Normalerweise ist die Stromstärke im Außenleiter und im Neutralleiter gleich groß. Fließt aber in einem schadhaften Elektrogerät ein Teil des Stroms über den Schutzleiter ab, so ergibt sich zwischen Neutralleiter und Außenleiter eine Stromdifferenz, der Fehlerstrom (leakage current). Eine Stromdifferenz tritt auch auf, wenn jemand eine unter Spannung stehende Leitung berührt und Strom über die Person zur Erde abfließt. Der FI-Schalter unterbricht bei solchen Fehlerströmen den Stromkreis möglichst rasch. Die Größe des Fehlerstromes, bei dem der FI-Schalter anspricht, liegt im Allgemeinen zwischen 10 mA und 300 mA. In Österreich darf der Nennfehlerstrom maximal 30 mA betragen, die Abschaltdauer maximal 0,3 Sekunden. Die Funktionsfähigkeit des FI-Schalters muss mindestens zwei Mal jährlich mit der Prüftaste kontrolliert werden. Allerdings bietet auch der FI-Schalter keinen vollkommenen Schutz vor Elektrounfällen, z. B. beim gleichzeitigen Berühren von Außenleiter (L) und Neutralleiter (N). Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 59.1 Woran merkt man, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist? 59.2 Begründe, warum in einem Haus in jedem Stockwerk und in jeder Wohnung Sicherungen angebracht sind. 59.3 Recherchiere und beschreibe den Aufbau einer Autosicherung. 59.4 Erkläre den Vorteil eines Sicherungsautomaten gegenüber einer Schmelzsicherung. 59.5 Durch welche Wirkung des elektrischen Stroms kann der Sicherungsautomat ausgelöst werden? 59.6 Erkläre die Wirkungsweise des FI-Schalters. 59.7 Warum ist es notwendig, den FI-Schalter regelmäßig zu überprüfen? 59.4 Bimetallsicherung. Bei zu großen Strömen wird der Bimetallstreifen heiß und krümmt sich stark. Er zieht die Sperrklinke zurück. Die Feder zieht dann den Kontaktstift nach oben, der Stromkreis wird unterbrochen. Aus Kontakt Ein Bimetall Sperrklinke 59.5 Sicherungskasten. Links: FI-Schalter, rechts: Sicherungsautomaten 59.6 Beispiel für die mögliche Stromverteilung im Hausanschlusskasten eines Einfamilienhauses L1 L2 L3 N Zähler (kWh) Fehlerstromschutzschalter FIS Stromkreis 1 Stromkreis 2 Stromkreis 3 Stromkreis 4 Vorzählersicherungen Verteiler Stromkreissicherungen Anlagenerder Schutzleiter (PE) Schutzleiterschiene Überspanungsableiter Sicherungen sollen den Stromkreis bei Überlastung der Leitungen oder bei Kurzschluss unterbrechen. Der FI-Schalter ist für den Menschen eine der wichtigsten Sicherheitseinrichtungen zur Verhinderung von Elektrounfällen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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