Sicherungskasten im Haus – Hauptschalter, Stromkreise und Personenschutz
TechnikElektrotechnik und SicherheitAlter 17–18
Im Unterricht einsetzen: Ihre Schülerinnen und Schüler öffnen sie über einen Link oder QR-Code, ganz ohne Konto.
Als Nächstes in Elektrotechnik und Sicherheit
Der Sicherungskasten (Stromkreisverteiler) des Hauses enthält einen Hauptschalter, einen Fehlerstrom-Schutzschalter (FI/RCCB, 30 mA) und Leitungsschutzschalter für Beleuchtung, Steckdosen, Klimaanlage, Warmwasserbereiter und Elektroherd. Klicken Sie auf einen Stromkreis, um ihn ein- oder auszuschalten und den Strom I = P/(U·cosφ) für diesen Kreis und das ganze Haus zu sehen; klicken Sie auf eine Fehlertaste, um Überlast, Kurzschluss oder einen Fehlerstrom durch einen Menschen auszulösen, und beobachten Sie, welcher Schalter zuerst auslöst. „Alles zurücksetzen“ stellt die Stromversorgung wieder her.
Lektion: Aufbau der Hausinstallation und ihrer Schalt- und Schutzgeräte: Hauptschalter, Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter
Was sie zeigt
Der Sicherungskasten eines Hauses teilt die Versorgung in Stromkreise auf, die jeweils durch einen eigenen Leitungsschutzschalter gesichert sind, hinter einem Hauptschalter und einem FI-Schutzschalter mit 30 mA. Leitungsschutzschalter reagieren auf den Strom: Eine mäßige Überlast löst den Schalter des Stromkreises nach kurzer Verzögerung aus, ein Kurzschluss sofort, und der Hauptschalter löst erst aus, wenn der Gesamtstrom seinen Nennstrom übersteigt. Berührt eine Person ein spannungsführendes Gehäuse, fließen nur einige zehn Milliampere, viel zu wenig für jeden Leitungsschutzschalter, doch der FI-Schutzschalter erkennt eine Differenz von mehr als 30 mA zwischen Außen- und Neutralleiter und schaltet innerhalb von 0,1 s ab.
So funktioniert es
Klicken Sie im Schaltbild auf Stromkreise, um Geräte einzuschalten, und beobachten Sie, wie sich der Gesamtstrom dem Nennstrom des Hauptschalters nähert. Wählen Sie einen Stromkreis, nutzen Sie Überlast auslösen und Kurzschluss und notieren Sie, welcher Schalter wie schnell auslöst. Klicken Sie bei FI: ja auf Gehäuse berühren, stellen Sie dann FI: nein ein und wiederholen Sie den Versuch. Erhöhen Sie den Regler Last, bis das ganze Haus stromlos wird, und klicken Sie zwischen den Versuchen auf Alles zurücksetzen.
Einstellbare Parameter
- Anzahl der Stromkreise im Verteiler 3–5 Kreise
- Auslastung je Stromkreis 40–200 %
- Nennstrom des Hauptschalters 20–63 A
- Simulierter Fehler Kein Fehler, Überlast im Stromkreis (Gerät hoher Leistung eingesteckt), Kurzschluss (Außenleiter berührt Neutralleiter), Fehlerstrom durch Person, die ein Gerätegehäuse berührt
- FI-Schutzschalter (RCCB, 30 mA) eingebaut
Fragen zum Erkunden
- Warum schützt der Leitungsschutzschalter eines Stromkreises eine Person am spannungsführenden Gehäuse nicht, der FI-Schutzschalter aber schon?
- Welcher Schalter löst bei einem Kurzschluss in einem Stromkreis zuerst aus, und warum bleiben die übrigen Stromkreise versorgt?
- Welchen Nennstrom braucht der Hauptschalter, damit er bei allen fünf Stromkreisen mit 100 % Last nicht auslöst?
