Warum die richtige LS-Schalter Charakteristik für Motoren entscheidend ist
Elektromotoren stellen beim Einschalten besondere Anforderungen an elektrische Schutzeinrichtungen. Während des Anlaufvorgangs ziehen Motoren kurzzeitig das Vielfache ihres Bemessungsstroms. Eine unpassende LS-Schalter Charakteristik für Motoren führt daher häufig zu ungewollten Fehlauslösungen oder bietet im Fehlerfall keinen ausreichenden Leitungsschutz.
Das Phänomen des Anlaufstroms
Beim Starten eines Asynchronmotors oder Lüfterantriebs kann der Einschaltstrom das 4- bis 10-fache des Nennstroms erreichen. Standard-Leitungsschutzschalter mit schneller Auslösung interpretieren diesen normalen physikalischen Peak oft als Kurzschluss. Die Wahl der richtigen Auslösekennlinie entscheidet darüber, ob der Antrieb reibungslos hochläuft oder die Sicherung sofort fällt.
Auslösekennlinien im Überblick: Welche Charakteristik passt?
Leitungsschutzschalter (MCB) sind nach DIN EN 60898-1 und DIN EN 60947-2 genormt. Für motorische Lasten kommen primär die Kennlinien C, D und K infrage:
- Charakteristik B: Auslösung beim 3- bis 5-fachen Bemessungsstrom ($I_n$). Ungeeignet für Motoren, da bereits geringe Einschaltströme den magnetischen Schnellauslöser aktivieren.
- Charakteristik C: Schnellauslösung beim 5- bis 10-fachen $I_n$. Dies ist der Industriestandard für gewöhnliche Elektromotoren, Pumpen und Ventilatoren mit normalem Anlaufverhalten.
- Charakteristik D: Schnellauslösung beim 10- bis 20-fachen $I_n$. Geeignet für Antriebe mit Schweranlauf, Transformatoren und Schweißgeräte mit extremen Stromspitzen.
- Charakteristik K: Schnellauslösung beim 8- bis 14-fachen $I_n$ bei gleichzeitig empfindlicher thermischer Überlastauslösung ($1,05–1,2 \times I_n$). Speziell für empfindlichen Motorschutz entwickelt.
Praxishinweis: Für Standardantriebe in Lüftungs- und Förderanlagen ist die C-Kennlinie meist ausreichend. Bei schweren Schwungmassen oder langen Anlaufzeiten empfiehlt sich die K- oder D-Charakteristik.
Unterschied zwischen Leitungsschutzschalter und Motorschutzschalter
Ein Leitungsschutzschalter dient primär dem Schutz des verlegten Kabels vor unzulässiger Erwärmung und Kurzschluss. Für den umfassenden Schutz des Motors selbst reicht die passende LS-Schalter Charakteristik für Motoren allein oft nicht aus:
- Thermische Überlast: Ein Motor kann bei mechanischer Blockade überhitzen, ohne dass der LS-Schalter sofort trennt.
- Phasenausfall: Drehstrommotoren nehmen bei Ausfall einer Phase Schaden. Hier schützt ein separater Motorschutzschalter (PKZM) oder ein Motorschutzrelais mit Phasenausfallerkennung.
- Kombinierter Schutz: Die optimale Installation besteht aus einem vorgeschalteten LS-Schalter mit passender Charakteristik für den Leitungsschutz und einem nachgeschalteten Motorschutzschalter.
Wichtige Kriterien bei der Dimensionierung
Bei der Auswahl der Schutzeinrichtung müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
- Bemessungsstrom des Motors ($I_n$): Ermittlung anhand des Typenschilds und der Betriebsspannung.
- Anlaufstromfaktor ($I_a / I_n$): Kennzeichnet das Anlaufverhalten des Antriebs.
- Netzimpedanz und Schleifenwiderstand: Gewährleistung, dass im Kurzschlussfall der nötige Auslösestrom sicher erreicht wird.
- Umgebungstemperatur: Beeinflusst das thermische Bimetall des Schutzschalters.
