Einführung: Warum die Auswahl der Sicherungen wichtiger ist, als die meisten Leute denken

Jeder Stromkreis muss geschützt werden. Ganz gleich, ob Sie ein Haushaltsgerät, ein Solarmodulsystem, ein Ladegerät für ein Elektrofahrzeug, eine Batteriebank oder eine Industrieanlage mit Strom versorgen, die Wahl der richtigen Sicherung kann den Unterschied zwischen einem sicheren Betrieb und einem teuren Schaden ausmachen.

Viele Menschen gehen davon aus, dass eine Sicherung einfach ein Stück Metall ist, das schmilzt, wenn zu viel Strom durch es fließt. Das ist zwar richtig, aber die richtige Auswahl einer Sicherung ist viel komplexer. Eine Sicherung muss den elektrischen Eigenschaften des Stromkreises entsprechen, normalen Betriebsbedingungen standhalten und im Fehlerfall schnell genug reagieren.

Leider ist die falsche Dimensionierung von Sicherungen nach wie vor einer der häufigsten Fehler bei Elektroinstallationen weltweit: Eine zu kleine Sicherung kann häufig durchbrennen und unnötige Ausfallzeiten verursachen. Eine zu große Sicherung kann die Geräte nicht schützen, was zu Brand- und Sicherheitsrisiken führt.

Dieser Leitfaden erklärt die Auswahl und Dimensionierung von Sicherungen in einfacher Sprache, so dass Hausbesitzer, Techniker, Ingenieure, Solarinstallateure und Elektrokäufer die richtige Sicherung für ihre Anwendungen auswählen können.

Was ist eine Schmelzsicherung und wie funktioniert sie?

Eine Sicherung ist eine elektrische Sicherheitseinrichtung, die Stromkreise vor Überstrom schützen soll.A Eine Sicherung ist eine elektrische Sicherheitsvorrichtung, die Stromkreise vor Überstrom schützen soll., die in unserer Website ausführlich erläutert wird. DC-Sicherung für Solaranlage Anleitung

Im Inneren jeder Sicherung befindet sich ein Metallelement, der so genannte Schmelzeinsatz. Wenn der Strom den Nennwert der Sicherung für eine bestimmte Zeit überschreitet, erhitzt sich das Element und schmilzt, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird.

Die Sicherung fungiert als opferbereites Bauteil. Anstatt zuzulassen, dass ein zu hoher Strom teure Geräte beschädigt, schaltet die Sicherung den Strom sicher ab.

Grundlegende Sicherungsfunktion

Das Verständnis dieses einfachen Prinzips ist die Grundlage für eine erfolgreiche Auswahl von Sicherungen.

Warum die richtige Auswahl der Sicherungen wichtig ist

Die richtige Sicherung erfüllt zwei wesentliche Funktionen:

1. Schützt die Ausrüstung
2. Schützt die Menschen

Eine richtig ausgewählte Sicherung kann dies verhindern:

• Schäden an der Ausrüstung
• Elektrische Brände
• Ausfälle von Batterien
• Überhitzung des Kabels
• Fehler in der Solaranlage
• Unerwartete Ausfallzeiten

Eine schlechte Auswahl der Sicherungen kann dazu führen:

• Häufiges lästiges Blasen
• Verkürzte Lebensdauer der Geräte
• Sicherheitsgefährdungen
• Erhöhte Wartungskosten

Betrachten Sie eine Sicherung als eine Versicherungspolice für Ihr elektrisches System. Die Wahl der falschen Sicherung kann diesen Schutz unwirksam machen.

Die 7 Schlüsselfaktoren bei der Auswahl von Sicherungen

Bei der Auswahl einer Sicherung sollten immer sieben Faktoren berücksichtigt werden.

1. Bestimmen Sie den Betriebsstrom

Der erste Schritt bei der Dimensionierung von Sicherungen besteht darin, den normalen Betriebsstrom des Stromkreises zu ermitteln.

Diesen Wert finden Sie in der Regel auf:

• Etiketten für Geräte
• Technische Datenblätter
• Hersteller-Handbücher

Beispiel

Ein Gerät arbeitet mit:

• Spannung: 24V DC
• Leistung: 240W

Der Strom kann wie folgt berechnet werden:

Strom = Leistung ÷ Spannung

Stromstärke = 240 ÷ 24

Stromstärke = 10A

Der normale Betriebsstrom beträgt daher 10 A.

2. Sicherheitsspanne anwenden

Eine Sicherung sollte nicht ständig mit ihrem maximalen Nennwert betrieben werden.

In der Praxis wird häufig empfohlen, die Sicherung auf 125% des Dauerbetriebsstroms zu dimensionieren.

Formel für die Dimensionierung von Sicherungen

Sicherungswert = Betriebsstrom × 1,25

Beispiel

Betriebsstrom = 10A

Sicherungswert = 10 × 1,25

Sicherungswert = 12,5A

Die nächste Standard-Sicherungsgröße ist normalerweise 15 A.

Schnellreferenz-Tabelle

Dies ist eine der wichtigsten Regeln für die Dimensionierung von Sicherungen.

3. Berücksichtigen Sie die Nennspannung

Eine Sicherung muss einen Spannungswert haben, der gleich oder höher als die Systemspannung ist.

Beispiel

Verwenden Sie niemals eine Sicherung mit einer geringeren Nennspannung als die des Stromkreises.

Selbst wenn die Stromstärke korrekt erscheint, kann eine unzureichende Spannungsstärke eine ordnungsgemäße Löschung des Lichtbogens bei Fehlern verhindern.

4. Verstehen des Unterschieds zwischen AC- und DC-Sicherungen

Einer der häufigsten Fehler bei der Auswahl von Sicherungen ist die Annahme, dass AC- und DC-Sicherungen austauschbar sind.

Sie sind es nicht.

Warum?

Gleichstrom hat keinen natürlichen Nulldurchgang wie Wechselstrom.

Folglich sind Gleichstromlichtbögen schwieriger zu löschen.

Vergleichstabelle

Verwenden Sie für Solar- und Batteriesysteme immer spezielle DC-Sicherungen.

5. Einschaltstrom auswerten

Viele Geräte ziehen beim Einschalten kurzzeitig einen hohen Strom.

Beispiele hierfür sind:

• Motoren
• Transformatoren
• Kondensatorbänke
• LED-Treiber
• Wechselrichter

Eine Sicherung, die nur nach dem Betriebsstrom ausgewählt wird, kann unnötig auslösen.

Typische Inrush-Beispiele

In solchen Fällen kann eine träge Sicherung besser geeignet sein.

6. Prüfen Sie die Unterbrechungskapazität

Das Unterbrechungsvermögen, auch Ausschaltvermögen genannt, bezieht sich auf den maximalen Fehlerstrom, den eine Sicherung sicher unterbrechen kann.

Beispiel

Ein Stromkreis kann normalerweise mit 20 A betrieben werden.

Bei einem Kurzschluss kann der Fehlerstrom jedoch 20.000 A erreichen.

Eine Sicherung, die nur für 5.000 A Ausschaltvermögen ausgelegt ist, wäre nicht sicher.

Typische Bewertungen

Überprüfen Sie immer die Höhe des Fehlerstroms, bevor Sie eine Sicherung auswählen.

7. Umweltbedingungen berücksichtigen

Umweltfaktoren wirken sich direkt auf die Leistung von Sicherungen aus.

Dazu gehören:

• Temperatur in der Umgebung
• Luftfeuchtigkeit
• Höhenlage
• Belüftung
• Gestaltung des Gehäuses

Auswirkungen der Temperatur

In heißen Umgebungen kann ein Derating erforderlich sein.

Schritt-für-Schritt-Auswahlverfahren für Sicherungen

Der folgende Arbeitsablauf vereinfacht die Auswahl der Sicherungen.

Schritt 1

Identifizieren Sie die Systemspannung.

Schritt 2

Bestimmen Sie den Betriebsstrom.

Schritt 3

Berechnen Sie die Dimensionierung der Sicherungen nach der 125%-Regel.

Schritt 4

Wählen Sie eine AC- oder DC-Sicherung.

Schritt 5

Bewerten Sie den Anlaufstrom.

Schritt 6

Prüfen Sie das Ausschaltvermögen.

Schritt 7

Überprüfen Sie die Umgebungsbedingungen.

Schritt 8

Bestätigen Sie die Einhaltung der örtlichen Normen.

Auswahl von Sicherungen für gängige Anwendungen

Haushaltsgeräte

Beispiele:

• Kühlschränke
• Klimageräte
• Waschmaschinen

Empfohlener Sicherungstyp:

• Zeitverzögerte Sicherung

Der Grund:

Einschaltströme sind üblich.

PV-Solaranlagen

Solarsysteme erfordern spezielle gPV-Sicherungen.

Typische Standorte

Die Auswahl der Solarsicherungen sollte immer den Empfehlungen des Herstellers folgen.

Batterie-Energiespeichersysteme

Batteriesysteme können extrem hohe Fehlerströme erzeugen.

Empfohlene Sicherungseigenschaften

• DC bewertet
• Hohe Schaltleistung
• Schneller Betrieb

Übliche Batteriespannungen:

• 48V
• 96V
• 150V
• 600V
• 1000V

EV-Ladesysteme

Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind häufig erforderlich:

• DC-Schutz
• Schnelle Störungsbeseitigung
• Hohe Zuverlässigkeit

Die richtige Dimensionierung der Sicherungen ist von entscheidender Bedeutung, da die Ladeströme über lange Zeiträume kontinuierlich fließen.

Häufige Fehler bei der Auswahl von Sicherungen

Vermeiden Sie diese häufigen Fehler.

Fehler 1: Auswahl des gleichen Nennwerts wie der Betriebsstrom

Beispiel:

10A-Last → 10A-Sicherung

Ergebnis:

Häufige lästige Fahrten.

Fehler 2: Überdimensionierung der Sicherung

Beispiel:

10A-Last → 40A-Sicherung

Ergebnis:

Schlechter Schutz.

Fehler 3: Ignorieren der DC-Anforderungen

Die Verwendung von Wechselstromsicherungen in Solarsystemen kann zu ernsthaften Gefahren führen.

Fehler 4: Ignorieren der Umgebungstemperatur

Hohe Temperaturen verringern die Belastbarkeit von Sicherungen.

Fehler 5: Ignorieren von Fehlerstrompegeln

Die Schaltleistung ist ebenso wichtig wie die Strombelastbarkeit.

Fragebogen zur Auswahl von Sicherungen

Verwenden Sie diese einfache Checkliste, bevor Sie eine Sicherung kaufen.

Das Ausfüllen dieser Tabelle kann viele kostspielige Fehler verhindern.

Referenztabelle für die Bemessung von Flachsicherungen

Diese Tabelle bietet einen nützlichen Ausgangspunkt, sollte aber keine technischen Berechnungen ersetzen.

Wissenswerte internationale Sicherungsnormen

In verschiedenen Regionen gelten unterschiedliche Normen.

Gemeinsame Normen

Achten Sie beim weltweiten Export von Produkten auf die Einhaltung der örtlichen Vorschriften.

Wie Fachleute die Auswahl von Sicherungen angehen

Erfahrene Ingenieure wählen nur selten eine Sicherung allein nach dem Nennstrom aus.

Stattdessen analysieren sie:

• Belastungsmerkmale
• Fehlerebenen
• Anforderungen an die Spannung
• Umweltbedingungen
• Anwendbare Normen
• Empfehlungen der Gerätehersteller

Dieser systematische Ansatz verbessert die Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Zukünftige Trends bei der Auswahl von Sicherungen

Da erneuerbare Energien und der elektrische Verkehr weiter wachsen, entwickelt sich auch die Sicherungstechnik weiter.

Zu den neuen Anwendungen gehören:

• Solarparks
• Batteriespeichersysteme
• EV-Ladeinfrastruktur
• Datenzentren
• Intelligente Netze

Diese Anwendungen erfordern häufig:

• Höhere Spannungswerte
• Schnellere Störungsunterbrechung
• Größere Zuverlässigkeit

Für Installateure, Bauunternehmer und Elektroeinkäufer auf der ganzen Welt wird es immer wichtiger, die Grundsätze der modernen Sicherungsauswahl zu verstehen.

Weitere Sicherheitshinweise

Bei der Auswahl der Sicherungen sollten Installateure und Techniker stets die geltenden elektrische Sicherheitsstandards um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten, Brandrisiken zu verringern und die Zuverlässigkeit des Systems insgesamt zu verbessern.

Viele Nutzer vergleichen Sicherungen mit Schutzschaltern bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen. Erfahren Sie mehr in unserem Artikel Sicherung vs. Schutzschalter.

NH-Sicherungsgrößen-Leitfaden

NH00-, NH1- und NH2-Sicherungen werden häufig in industriellen Verteilungssystemen verwendet. Jede Größe hat einen anderen Nennstrom und ein anderes Ausschaltvermögen, so dass die richtige Auswahl entscheidend für Sicherheit und Zuverlässigkeit ist.

Schlussfolgerung

Bei der Auswahl der richtigen Sicherung geht es nicht nur um die Übereinstimmung der Nennströme. Die richtige Auswahl einer Sicherung erfordert die Bewertung von Betriebsstrom, Spannung, Einschaltbedingungen, Ausschaltvermögen, Umgebungsfaktoren und Anwendungsanforderungen.

Eine gut gewählte Sicherung schützt Geräte, verhindert Ausfallzeiten und erhöht die Sicherheit. Ganz gleich, ob Sie mit Haushaltsgeräten, Industriemaschinen, Solarenergiesystemen, Batteriespeichern oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge arbeiten, die Einhaltung eines strukturierten Prozesses zur Dimensionierung von Sicherungen trägt zu einem zuverlässigen Betrieb bei.

Stellen Sie vor dem Kauf einer Sicherung immer die richtigen Fragen, führen Sie genaue Berechnungen durch und überprüfen Sie die Einhaltung der einschlägigen Normen. Ein paar zusätzliche Minuten für die Auswahl einer Sicherung können später Tausende von Dollar an Schäden und Wartungskosten sparen.

Wenn Sie die in diesem Leitfaden dargelegten Grundsätze verstehen, kann jeder - vom Anfänger bis zum erfahrenen Profi - intelligentere und sicherere Entscheidungen bei der Auswahl von Sicherungen treffen.