Ausschalter

Ein Sicherungsschalter ist ein Schaltgerät, das den elektrischen Strom automatisch bei abnormalen Bedingungen unterbricht oder manuell von einem Stromkreis auf einen anderen umleitet. In seiner einfachsten Form ist es ein mechanischer Schalter, der von einem Elektromagneten oder einem Thermoelement gesteuert wird und den Stromkreis öffnet und spannungslos schaltet, wenn der Strom sichere Grenzen überschreitet oder die Spannung unter einen Sollwert fällt. Das Gerät sitzt zwischen der Stromversorgung und der Last und fungiert sowohl als Schutzvorrichtung als auch als Umschaltmechanismus.

Sicherungsschalter gibt es in mehreren Ausführungen. Ein Sicherungsschalter mit Schmelzeinsatz kombiniert einen schmelzbaren Einsatz mit einem Schaltgehäuse und lässt Strom fließen, bis das Schmelzelement bei seiner Nennstromstärke schmilzt. Dann öffnet ein federbelasteter Mechanismus die Kontakte und trennt sie physisch zur Isolation. Ein elektromagnetischer Sicherungsschalter nutzt eine Spule zur Erfassung von Überströmen; wenn der Strom die Auslegungsgrenzen überschreitet, wird das Magnetfeld stark genug, um einen Riegel auszulösen und die Kontakte zu öffnen. Thermische Sicherungsschalter verwenden einen Bimetallstreifen, der sich bei Erwärmung durch Überstrom verbiegt und eine mechanische Auslösung bewirkt. Manche Sicherungsschalter sind dazu ausgelegt, einen primären Stromkreis zu umgehen und einen sekundären zu aktivieren. Das ist nützlich zum Umschalten zwischen Generatorsätzen oder zur Stromumleitung bei Geräteausfällen.

Anwendung und Ausfallarten

Sicherungsschalter sind im Schienenverkehr verbreitet, wo sie Stromkreiszweige in Umspannwerken und auf Lokomotiven schützen. Sie kommen in elektrischen Systemen von Schiffen, in industriellen Schalttafeln und in Verteilnetzen vor. Ein richtig bemessener Sicherungsschalter löst zuverlässig bei seinem Nennstrom aus, typischerweise im Bereich von 15 bis mehreren hundert Ampere, je nach Stromkreis. Häufige Ausfallarten sind Kontaktverschleiß durch wiederholtes Lichtbogenreißen, wodurch die Öffnungskraft nachlässt; Trägheit beim Auslösen durch Verschmutzung oder Korrosion der beweglichen Teile; und Versagen beim Wiederzuschalten nach einer vorübergehenden Überlastung, wenn das Gerät hätte halten sollen. Die Wartung umfasst die Reinigung der Kontaktflächen, die Überprüfung der Federspannung und die Verifikation, dass die Auslöseschwelle unter Last genau bleibt.

Der Begriff Sicherungsschalter stammt von der ursprünglichen Funktion des Geräts, einen Stromkreis aus dem Betrieb auszuschalten. In älteren Anlagen waren dies sicherungsbasierte Geräte, die nach dem Auslösen eine manuelle Inspektion und einen Ersatz erforderten. Moderne Varianten behalten die Bezeichnung, auch wenn sie elektronische Erfassung und automatische Rückstellung nutzen. Der Unterschied zwischen einem Sicherungsschalter und einem Leistungsschalter ist nicht immer scharf definiert. Beide schützen Stromkreise, aber Sicherungsschalter waren historisch einfacher, kostengünstiger und weniger für wiederholte Betätigung geeignet, während Leistungsschalter für häufige automatische Auslösung und Rückstellung ausgelegt waren.