Wann löst der LS-Schalter aus? Probieren Sie es aus
Lernmodell. Das Band verläuft durch die Prüfpunkte der IEC/EN 60898-1 bei 30 °C; dazwischen ist es interpoliert. Der „Beispielschalter“ ist ein fiktives Gerät: Seine thermische Zeitkonstante ist aus Prüfberichten geschätzt und stammt nicht aus der Norm. Die Auslösezeit Ihres eigenen Schutzschalters entnehmen Sie der Herstellerkennlinie. In einem warmen Verteiler löst ein LS-Schalter früher aus: Der Auslösestrom sinkt um etwa 5 % je 10 °C über 30 °C. Die Erwärmung der Leitung ist nur der Größenordnung nach dargestellt, mit einer einzigen Zeitkonstante aus Versuchen an Leitungen in Wärmedämmung, Verlegeart A1, 30 °C. Das ist keine Brandprognose. Der Kurzschlussstrom ist für eine 20 m lange Leitung bei einer angenommenen Netzimpedanz von 0,35 Ω berechnet. Der tatsächliche Strom hängt von Ihrem Netz ab; eine Elektrofachkraft ermittelt ihn durch Messung von Zs.
Was im Leitungsschutzschalter passiert
Bimetall: Überlast
Der Strom erwärmt einen Streifen aus zwei Metallen, die sich unterschiedlich stark ausdehnen, sodass er sich biegt. Je größer die Überlast, desto früher entriegelt er das Schaltschloss. Bei kleiner Überlast kann das Minuten oder Stunden dauern; ein bereits warmer Streifen löst früher aus.
Spule und Schlaganker: Kurzschluss
Ein hoher Strom magnetisiert die Spule; sie zieht den Schlaganker an, der das Schaltschloss innerhalb von Millisekunden entriegelt. Der Kennbuchstabe legt fest, ab welchem Strom das geschieht: B bei 3–5 × In, C bei 5–10 × In, D bei 10–20 × In.
Leitung: was geschützt wird
Eine Leitung erwärmt sich allmählich und kühlt ebenso langsam ab. PVC-Isolierung ist für 70 °C im Dauerbetrieb ausgelegt. Der Schutzschalter muss abschalten, bevor die Leitung diese Temperatur erreicht; deshalb muss sein Bemessungsstrom zum Querschnitt passen.
So lesen Sie das Zeit-Strom-Diagramm
Der Strom in Ampere nimmt von links nach rechts zu, die Zeit von unten nach oben; beide Skalen sind logarithmisch. Das schattierte Band zeigt, wo die Norm einem Schutzschalter dieser Charakteristik und dieses Bemessungsstroms die Auslösung erlaubt: Für jeden Strom ist die Unterkante die früheste zulässige Auslösezeit, die Oberkante die späteste. Die durchgezogene Linie ist ein Beispielschalter innerhalb des Bands. Die senkrechte Linie markiert den Strom des gewählten Szenarios; der Punkt steigt mit der Zeit und bleibt stehen, sobald er die Kennlinie erreicht. Ringe markieren die IEC-Prüfpunkte.
Prüfpunkte nach IEC/EN 60898-1 (a–e)
Die Norm schreibt keine einzelne Kennlinie vor. Sie legt einige Prüfpunkte fest, die jeder Schutzschalter bestehen muss; die Kennlinien realer Geräte verlaufen irgendwo dazwischen. Die Tabelle zeigt jede Anforderung und wie der Beispielschalter sie erfüllt.
| Punkt | Strom | Ausgangszustand | Anforderung | Beispielschalter B16 | Beispielschalter C16 | Beispielschalter D16 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| a | 1,13 × In | kalt | darf nicht auslösen · ≥ 1 h | löst nicht aus | löst nicht aus | löst nicht aus |
| b | 1,45 × In | vorgewärmt, direkt nach a | muss auslösen · < 1 h | 42 s | 42 s | 42 s |
| c | 2,55 × In | kalt | muss auslösen · 1 s – 1 min | 18 s | 18 s | 18 s |
| d | B 3 · C 5 · D 10 × In | kalt | darf nicht auslösen · ≥ 0,1 sEN 60898-1 — Auslösung spätestens nach: B 45 s · C 15 s · D 4 s | 12 s | 4,2 s | 1 s |
| e | B 5 · C 10 · D 20 × In | kalt | muss auslösen · < 0,1 s | 10 ms | 10 ms | 10 ms |
Punkt b beginnt mit einem Schalter, der bereits durch den Strom von Punkt a erwärmt ist, wie bei der Prüfung selbst. In Punkt c sind 1–60 s bei In ≤ 32 A und 1–120 s darüber zulässig. Die Punkte d und e hängen vom Kennbuchstaben ab; die oberen Zeitgrenzen von Punkt d stammen aus EN 60898-1 und sind nicht Teil der IEC 60898-1. Die Zeiten gelten für eine Umgebungstemperatur von 30 °C.
Durchgerechnete Szenarien
Die fünf Szenarien des Simulators mit den Zahlen aus dem Modell. Geschützt wird mit B16 an einer Kupferleitung mit 2,5 mm², sofern in der Zeile nichts anderes steht; der Kurzschluss liegt am Ende einer 20 m langen Leitung.
| Szenario | Schutz | Last | Strom | Schutzschalter | Leitung |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. Wasserkocher | B16 · 2,5 mm² | Wasserkocher | 8,7 A · 0,54 × In | bleibt eingeschaltetNorm — muss halten: ≥ 1 h | Leitung im Dauerbetrieb: 38 °C |
| 2. + Heizgerät | B16 · 2,5 mm² | Wasserkocher + Heizgerät | 17,4 A · 1,09 × In | bleibt eingeschaltetNorm — muss halten: ≥ 1 h | Leitung im Dauerbetrieb: 62 °C |
| 3. + Backofen | B16 · 2,5 mm² | Wasserkocher + Heizgerät + Backofen | 30,4 A · 1,9 × In | Ausgelöst · thermisch · 38 sNorm — muss auslösen nach: 2 s – 2,2 min | Leitung bei Auslösung: 35 °C · Ohne Schutzschalter: > 120 °C |
| 4. Kurzschluss in 20 m | B16 · 2,5 mm² | Kurzschluss am Leitungsende | 310 A · 19,4 × In | Ausgelöst · magnetisch · 10 msNorm — muss auslösen nach: 5 ms – 0,1 s | Erwärmung der Leitung: +0,8 °C · Leitung würde standhalten (ab Betriebstemperatur 70 °C): ≈ 0,86 s |
| 5. B16 an 1,5 mm² | B16 · 1,5 mm² | Wasserkocher + Heizgerät | 17,4 A · 1,09 × In | bleibt eingeschaltetNorm — muss halten: ≥ 1 h | Leitung im Dauerbetrieb: 88 °C |
| B10 einsetzen und starten | B10 · 1,5 mm² | Wasserkocher + Heizgerät | 17,4 A · 1,74 × In | Ausgelöst · thermisch · 49 sNorm — muss auslösen nach: 2,5 s – 3 min | Leitung bei Auslösung: 36 °C · Ohne Schutzschalter: > 80 °C |
Die Zahlen stammen aus dem oben beschriebenen Lernmodell, nicht von einem bestimmten Produkt; die tatsächliche Auslösezeit Ihres Schutzschalters zeigt die Herstellerkennlinie. Die Strombelastbarkeit folgt IEC 60364-5-52, Tabelle B.52.2 (Verlegeart A1, 30 °C); nationale Tabellen können abweichen, in Deutschland etwa 15,5 A für 1,5 mm². Die zulässige Kurzschlussdauer ist mit k = 115 nach IEC 60364-4-43, Tabelle 43A, ab der Betriebstemperatur von 70 °C berechnet.
Häufige Fragen
Warum löst ein LS-Schalter nicht aus, obwohl die Last über seinem Bemessungsstrom liegt?
Ein Schutzschalter darf eine kleine Überlast führen. Bis 1,13 × In darf er innerhalb einer Stunde nicht auslösen; zwischen 1,13 und 1,45 × In kann er auslösen oder auch nicht, und bei 1,45 × In muss er in weniger als einer Stunde auslösen. Deshalb muss der Schutzschalter zur Leitung passen: Die Leitung muss dieselbe Überlast überstehen.
Was unterscheidet Bimetall und Elektromagnet?
Das Bimetall reagiert auf Wärme und schaltet eine Überlast deshalb verzögert ab, und zwar umso schneller, je höher der Strom ist. Der Elektromagnet reagiert direkt auf den Strom und löst nahezu sofort aus, sobald der Strom die Schwelle des Kennbuchstabens überschreitet. Ein gewöhnlicher LS-Schalter hat beides.
Löst C16 später aus als B16?
Bei Überlast erfüllen beide dieselben thermischen Anforderungen, die Verzögerung ist also ähnlich. Der Unterschied liegt in der Sofortauslösung: C braucht 5–10 × In statt 3–5 × In. Einen mäßigen Kurzschluss, den B16 sofort abschaltet, schaltet C16 unter Umständen nur über den langsameren thermischen Auslöser ab.
Zeigt der Simulator die genaue Auslösezeit meines LS-Schalters?
Nein. Es ist ein Lernmodell: Das Band folgt den IEC-Prüfpunkten, und der Beispielschalter ist ein plausibles Gerät darin. Reale Geräte unterscheiden sich je nach Hersteller und hängen von Temperatur und Vorbelastung ab. Für die Planung nutzen Sie die Herstellerkennlinie und lassen den Stromkreis von einer Elektrofachkraft prüfen.
Quellen und weitere Informationen
- Siemens — Miniature Circuit Breakers, §9.1–9.2 (2025)
- Schneider Electric — Electrical Installation Guide
- ABB — Comparison of tripping characteristics for MCBs (2CDC400002D0201)
- Schneider Electric — FAQ FA369327: conventional currents 1.13 and 1.45 × In
- Eaton — Tripping characteristics for MCBs (CA08103002Z-EN)
- ABB SACE — Electrical installation handbook, vol. 2 (1SDC010001D0202)
- Schneider Electric — Electrical Installation Guide: withstand of cables under short-circuit conditions
- IEC 60364-5-52 ed. 3.0 — preview with the titles of tables B.52 (VDE Verlag)
- IET Wiring Matters / ERA Technology — current ratings for cables in thermal insulation
- IET Wiring Matters — maximum Zs values (Cmin = 0.95, CLC/TR 50480)
- Leitungsschutzschalter B, C, D: Kennlinien
- Leitungsquerschnitt bestimmen: Tabelle, Verlegearten, Faustregeln