Was ist das Funktionsprinzip eines Leistungsschalters?

Das Funktionsprinzip von aLeistungsschalterdreht sich um die Kernlogik der Überwachung, Beurteilung und Ausführung. Durch den eingebauten Auslösemechanismus und das Lichtbogenlöschsystem wird eine normale Stromkreisverbindungs- und -trennungskontrolle sowie eine schnelle Unterbrechung fehlerhafter Stromkreise erreicht. Konkret lässt es sich in den Normalbetriebsmodus und den Fehlerschutzmodus unterteilen. Das Lichtbogenlöschsystem ist ein entscheidender Hilfsmechanismus, der eine zuverlässige Auslösung gewährleistet.

Wenn in einem Stromkreis Fehler wie Überlast, Kurzschluss oder Unterspannung auftreten, löst die eingebaute Auslöseeinheit die Entriegelung des Verriegelungsmechanismus aus und sorgt so für eine automatische Auslösung. Unterschiedliche Fehler entsprechen unterschiedlichen Auslöseprinzipien:

Überlastschutz (Thermisches Auslöseprinzip)

Kernkomponente: Bimetallstreifen (aus zwei zusammengepressten Metallblechen mit deutlich unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten).

Arbeitslogik: Wenn der Stromkreis überlastet ist, überschreitet der Strom kontinuierlich den Nennwert, wodurch sich der Bimetallstreifen aufgrund der Hitze verbiegt und verformt. Wenn die Verformung einen Schwellenwert erreicht, wird der Verriegelungsmechanismus zum Entriegeln gedrückt, und der bewegliche Kontakt unterbricht den Stromkreis unter der Wirkung einer Feder.

Merkmale: Verzögerte Aktion; Kurzfristige Überlastungen (z. B. Motorstart) lösen keine Auslösung aus, wodurch Fehlauslösungen vermieden werden.

Kurzschlussschutz (elektromagnetisches Auslöseprinzip)

Kernkomponente: Elektromagnetische Spule (um einen Eisenkern gewickelt).

Betriebslogik: Wenn ein Kurzschluss auftritt, steigt der Strom augenblicklich auf das Zehn- oder sogar Hundertfache des Nennwerts an. Die elektromagnetische Spule erzeugt eine starke elektromagnetische Kraft, die den Eisenkern anzieht, um auf den Verriegelungsmechanismus zu schlagen und den Stromkreis sofort zu entriegeln.

Merkmale: Schnelle Aktion im Millisekundenbereich, die in der Lage ist, den Stromkreis in extrem kurzer Zeit zu unterbrechen und so Lichtbogenverbrennungen an Geräten oder die Entstehung von Bränden zu verhindern.

Unterspannungs-/Spannungsverlustschutz (Unterspannungsauslöseprinzip)

Kernkomponente: Unterspannungsauslösespule, parallel im Stromkreis geschaltet, um die Spannung zu überwachen.

Betriebslogik: Wenn die Spannung unter etwa 70 % des Nennwerts fällt oder vollständig verloren geht, verschwindet die elektromagnetische Kraft der Auslösespule und der Eisenkern löst unter der Wirkung der Feder die Entriegelung des Verriegelungsmechanismus aus, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird.

Funktion: Verhindert einen abnormalen Betrieb und Schäden an Geräten unter Niederspannung und vermeidet das Sicherheitsrisiko, das durch einen plötzlichen Geräteanlauf bei Wiederherstellung der Stromversorgung entsteht.

Leckageschutz (Fehlerstromschutzprinzip)

Kernkomponente: Nullstromwandler.

Betriebslogik: Unter normalen Umständen sind die Ströme in den Phasen- und Neutralleitern gleich groß und entgegengesetzt gerichtet. Die magnetischen Flüsse im Transformatorkern heben sich gegenseitig auf, sodass kein induzierter Strom abgegeben wird. Bei Leckagen (z. B. Stromschlag) geht ein Teil des Stroms über die Erde verloren, was zu einem Ungleichgewicht der Zweiphasenströme führt. Der Transformator erzeugt ein induziertes Signal, das den Auslöser auslöst.

Merkmale: Niedrige Betriebsschwelle (normalerweise 30 mA), wobei die persönliche Sicherheit im Vordergrund steht.