LS-Schalter: Aufbau, Funktion & Auslösecharakteristiken

Leistungsschutzschalter (LS-Schalter)

Aufbau, Funktion und Anwendung in der Elektrotechnik

Analyse des internen Aufbaus und der Komponenten

Sicherer Schutz vor Kurzschluss und Überlast

Installationstechnik auf der Hutschiene

Miniature Circuit Breaker

Inhaltsübersicht

Was ist ein LS-Schalter?

Definition & Geschichte

Innerer Aufbau & Komponenten

Die wesentlichen Bestandteile

Funktionsprinzip

Thermisch & Elektromagnetisch

Auslösecharakteristiken

Typen B, C und D im Detail

Typen & Klassifizierungen

Polzahl, Nennstrom & Kriterien

Anwendungen & Vorteile

Einsatzgebiete in der Praxis

Was ist ein LS-Schalter?

Ein Leistungsschutzschalter (LS-Schalter) ist ein automatisch betätigtes Überstromschutzgerät, das Stromkreise vor Überlast und Kurzschluss schützt.

Auch bekannt als MCB (Miniature Circuit Breaker) oder Leitungsschutzschalter

Einsatz in Niederspannungsnetzen (bis 1000V AC)

Ersetzt die klassische Schmelzsicherung, sofort wiedereinschaltbar

Grundlagen & Definition

Innerer Aufbau & Komponenten

Die zentralen mechanischen und elektrischen Elemente des LS-Schalters

Betätigungsknopf / Schalthebel

Manuelle Bedienung und Zustandsanzeige

Schaltschloss

Mechanische Verriegelung der Kontakte

Bimetall-Streifen

Thermischer Überlastauslöser

Elektromagnetspule

Schnellauslöser bei Kurzschluss

Lichtbogenlöschkammer

Löscht entstehende Lichtbögen beim Abschalten

Anschlussklemmen

Sicherer Leitungsanschluss (Eingang/Ausgang)

Hutschienen-Clip

Klicksystem zur Befestigung im Verteilerkasten

Thermischer Auslöser

Überlastschutz durch zeitverzögerte Bimetall-Auslösung

<b style="color:#ffb74d">Mechanismus:</b> Bimetallstreifen aus zwei Metallen mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung

<b style="color:#ffb74d">Bei Überlast:</b> Strom erwärmt das Bimetall → es verbiegt sich

<b style="color:#ffb74d">Auslösung:</b> Das Bimetall drückt auf das Schaltschloss → Stromkreis wird unterbrochen

<b style="color:#ffb74d">Zeitverzögert:</b> Kurzfristige Einschaltströme werden zuverlässig toleriert

<b style="color:#ffb74d">Rückstellung:</b> Bimetall kühlt ab → Schalter kann wieder eingeschaltet werden

Thermischer Überlastschutz

Elektromagnetischer Auslöser

Funktionsprinzip und Kurzschlussschutz im Leitungsschutzschalter

Elektromagnetspule (Solenoid) im Strompfad

Extrem hoher Strom erzeugt starkes Magnetfeld in der Spule

Magnetfeld zieht Anker an → sofortige Unterbrechung

Auslösung geschieht in wenigen Millisekunden (<10 ms)

Entsteht beim Abschalten → wird in der Löschkammer gelöscht

Kurzschlussauslösung

Auslösecharakteristiken

B

3–5× Iₙ

Wohngebäude, Haushaltsgeräte, Beleuchtung

Geringer Einschaltstrom

C

5–10× Iₙ

Motoren, Werkzeugmaschinen, Industrie & Gewerbe

Höhere Einschaltströme

D

10–20× Iₙ

Transformatoren, Schweißgeräte, Schwere Industrie

Sehr hohe Anlaufströme

Die Charakteristik ist auf dem Schalter aufgedruckt, z.B. 'B16' = Typ B, 16 Ampere

Auslösekennlinie

Zeit-Strom-Diagramm (Charakteristiken B, C und D)

Vielfaches des Nennstroms (I/Iₙ)

Auslösezeit (logarithmisch)

Thermischer Bereich (Links)

Langsame Auslösung bei leichter Überlast

Elektromagnetischer Bereich (Rechts)

Sofortige Auslösung bei Kurzschluss

Löst früher aus (3-5× Iₙ)

Mittlere Auslösung (5-10× Iₙ)

Späteste Auslösung (10-20× Iₙ)

Je nach Anwendung wählt man die passende Charakteristik, um Fehlauslösungen bei Einschaltströmen zu vermeiden.

Typen & Klassifizierungen – Polzahl

Typen nach Polzahl

1P – Einpolig

Unterbricht nur den Außenleiter (L)

Für einphasige Stromkreise 230V

Kleinste Bauform

2P – Zweipolig

Unterbricht L + N (Neutralleiter)

Für einphasige Abgänge mit Neutralleiterschutz

3P – Dreipolig

Unterbricht alle 3 Außenleiter (L1, L2, L3)

Für dreiphasige Verbraucher 400V

Gleichzeitige Auslösung aller Pole

4P – Vierpolig

Unterbricht L1, L2, L3 + N

Vollständiger Schutz bei 3-Phasensystemen

Für TN-C-S Netze geeignet

Hinweis: Nennströme typisch 6A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A – bis 125A

Schaltvermögen & Normen

Elektrotechnik / LS-Schalter

Schaltvermögen

Definition

Maximaler Kurzschlussstrom, den der LS-Schalter sicher unterbrechen kann

Einheit

Kiloampere (kA)

Typische Werte

6 kA (Standard Wohnbau)

10 kA (erhöhte Anforderungen)

25 kA (Industrie)

WICHTIG

Das Schaltvermögen muss den möglichen Kurzschlussstrom am Einbauort übertreffen!

Normen & Kennzeichnung

EN 60898-1

Haushaltsgeräte und ähnliche Anwendungen

EN 60947-2

Industrielle Anwendungen (MCCB)

IEC 61009

FI/LS-Kombination (RCBO)

Gerätekennzeichnung

B16

Charakteristik B

16A Nennstrom

6kA Schaltvermögen

LS-Schalter vs. Schmelzsicherung

Schmelzsicherung

Einmalig verwendbar – muss nach Auslösung ersetzt werden

Langsame Reaktionszeit

Alterung: Auslösekennlinie ändert sich mit der Zeit

Keine Rückmeldung ob ausgelöst (manchmal)

Günstiger in der Anschaffung

Kein sicheres Abschalten aller Pole gleichzeitig

LS-Schalter

Wiederverwendbar – einfach wieder einschalten

Schnelle, präzise Auslösung

Keine Alterung der Kennlinie

Klare visuelle Rückmeldung (Hebel unten = ausgelöst)

Höhere Anschaffungskosten, aber langfristig günstiger

Mehrpoliges gleichzeitiges Abschalten möglich

Anwendungsgebiete

Wohngebäude

Absicherung von Lichtkreisen, Steckdosen, Haushaltsgeräten

Charakteristik B

Gewerbe & Büro

Büromaschinen, Beleuchtungsanlagen, Heizungssteuerung

Charakteristik B/C

Industrie

Maschinensteuerungen, Motoren, Kompressoren

Charakteristik C/D

Schaltschränke

Unterverteilung in Maschinen und Anlagen

Anlagensteuerung

Photovoltaik

DC-Absicherung in Solaranlagen

DC-LS-Schalter

Infrastruktur

Krankenhäuser, Rechenzentren, kritische Anlagen

Hochverfügbarkeit

Elektrotechnik

Installation & Beschriftung

»B 16« bedeutet: Charakteristik B, 16 Ampere Nennstrom

Zusammenfassung

Der LS-Schalter schützt Leitungen vor Überlast (thermisch) und Kurzschluss (elektromagnetisch).

Zwei Auslösemechanismen: Bimetall (langsam, Überlast) & Elektromagnet (schnell, Kurzschluss).

Auslösecharakteristiken B, C, D – je nach Anwendung und Einschaltstrom wählen.

Erhältlich in 1P, 2P, 3P, 4P – passend zum jeweiligen Stromnetz.

Gegenüber Schmelzsicherungen: wiederverwendbar, präziser, sicherer.

Der LS-Schalter ist ein unverzichtbares Sicherheitselement in jeder modernen Elektroinstallation.