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[[Datei:Symbol leitungsschutzschalter.svg|mini|hochkant=0.5|[[Schaltzeichen]] einpolig]]
[[Datei:Jtecul.jpg|mini|2-poliger Leitungsschutzschalter]]
Ein '''Leitungsschutzschalter''', kurz '''LS-Schalter''' bzw. englisch '''''M'''iniature '''C'''ircuit '''B'''reaker'' (MCB), umgangssprachlich auch '''Sicherungsautomat''' oder kurz '''Automat''' bzw. '''Sicherung''' genannt, ist eine [[Überstromschutzeinrichtung]] in der [[Elektroinstallation]]. Leitungsschutzschalter werden in [[Niederspannungsnetz]]en eingesetzt, um [[Elektrische Leitung|Leitungen]] vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen [[Elektrischer Strom|Stroms]] zu schützen. Sie können – ebenso wie eine [[Schmelzsicherung]] oder ein [[Leistungsschalter]] – einen Stromkreis bei Überlast und Kurzschluss selbsttätig abschalten. Der Leitungsschutzschalter ist ein wiederverwendbares, nicht selbsttätig rückstellendes Sicherungselement. Erfunden wurde er im Jahr 1924 in der Firma von [[Hugo Stotz]] in [[Mannheim]].<ref>{{Patent| Land=DE| V-Nr=458392| Code=C| Titel=Elektromagnetischer Überstromschalter| A-Datum=1924-11-09| V-Datum=1928-04-11| Anmelder=Stotz G.m.b.H Abt der Brown, Boveri & Cie. A.-G.}}</ref>

Eine Kombination aus einem Leitungsschutzschalter (MCB) mit einem [[Fehlerstrom-Schutzschalter]] (RCCB) wird als [[RCBO]] ({{EnS|'''R'''esidual current operated '''C'''ircuit-'''B'''reaker with '''O'''vercurrent protection}}) bezeichnet; deutsch als FI-LS (FI: Fehlerstrom, das ''I'' als Formelzeichen für den elektrischen Strom, LS für den Leitungsschutzschalter).

Anders als in der Elektroinstallation, in der die Abkürzung LS Standard ist, ist bei der Bahn die Abkürzung LSS gebräuchlich. LS steht dort für "Lichtsignal".

[[Datei:Sicherung_15A.jpg|mini|Leitungsschutzschalter, wie sie in (West-)Deutschland in den 1960er Jahren üblich waren (Charakteristik H wie "Haushalt").]]

== Funktionsweise ==
=== Bauform ===

Leitungsschutzschalter haben ein [[Kunststoff]]gehäuse. Ältere Ausführungen waren [[Zylinder (Geometrie)|zylindrisch]] und wurden anstelle der bis dahin üblichen Schraubsicherungen in die [[Edisonsockel|Edison-Schraubgewinde]] eingesetzt oder mit einer dünnen Metallschiene verschraubt. Moderne Leitungsschutzschalter haben rechteckige Gehäuse und können dicht nebeneinander auf eine [[Tragschiene]] (Hutschiene) montiert werden.

Einpolige Leitungsschutzschalter sind heute meistens 1 [[Teilungseinheit#Elektroinstallation und Schaltschrankbau|Teilungseinheit]] (TE) breit. Die Breite einer Teilungseinheit beträgt 18 mm. Die Einbaubreite der Geräte soll nach der Norm DIN 43880:1988-12 zwischen 17,5 und 18,0 mm liegen.
Zweipolige Ausführungen werden mit 2 TE, 1,5 TE oder auch 1 TE Breite hergestellt. Drei- und vierpolige Automaten sind entsprechend breiter.
Daneben gibt es auch Leitungsschutzschalter mit 1,5 TE Breite pro Pol. Meist sind diese für Nennströme von 80 A bis 125 A und/oder mit sehr hohem Abschaltvermögen ausgelegt. Ein [[selektiver Leitungsschutzschalter]] ist 1,5 TE breit, ältere Typen 2 TE. Sie werden auf einer [[Sammelschiene]] mit 40 mm Schienenmittenabstand montiert.
Alternativ werden die selektiven Leitungsschutzschalter auch auf normalen Hutschienen montiert, sie passen jedoch nicht in herkömmliche Kleinverteiler.

Soll ein Leitungsschutzschalter auch den [[Neutralleiter]] schalten, sind spezielle Automaten zu verwenden, da der Kontakt für den Neutralleiter nacheilend öffnen und voreilend schließen muss. Dadurch wird sichergestellt, dass die [[Außenleiter|Phase]] nie ohne Neutralleiter durchgeschaltet wird.
{{Absatz}}
=== Aufbau ===
{|
| [[Datei:Circuitbreaker.jpg|mini|Geöffneter Leitungsschutzschalter]]
| style="vertical-align:top;" |
#Schalthebel zum manuellen Ein- und Ausschalten. Umfasst auch die optische Anzeige des Schaltzustandes
#[[Freiauslösung]]
#Schaltkontakt
#Anschlussklemmen
#[[Bimetall]]streifen zur thermisch bedingten Überlastauslösung
#Kalibrierungsschraube, welche herstellerseitig zur Festlegung des thermischen Abschaltverhaltens verwendet wird (Teil der Charakteristik).
#Spule zur elektromagnetischen Auslösung für hohe Ströme, typischerweise Kurzschlussströme
#[[Deionkammer]] zur [[Lichtbogenlöschung]] bei Trennung eines Kurzschlussstromes. Der Lichtbogen wandert thermisch bedingt vom öffnenden Schaltkontakt (3) in den Bereich der Deionkammer, wo er durch die Aufteilung und Kühlung erlischt
|}
[[Datei:Leitungsschutzschalter-ein-aus-ArM.gif|mini|Transparenter Leitungsschutzschalter für Ausbildungszwecke. Kontakt vor grauem Hintergrund.]]

=== Abschaltmechanismus ===
Der Abschaltmechanismus kann auf vier Arten ausgelöst werden:

; Auslösung bei Überlast
: Wenn der vorgegebene [[Nennstrom|Nennwert]] des durch den Leitungsschutzschalter fließenden [[Elektrischer Strom|Stromes]] längere Zeit erheblich überschritten wird, erfolgt die Abschaltung. Die Zeit bis zur Auslösung hängt von der Stärke des Überstroms ab; bei hohem Überstrom ist sie kürzer als bei geringer Überschreitung des Nennstromes. Zur Auslösung wird ein [[Bimetall]] verwendet, das sich bei Erwärmung durch den durchfließenden Strom biegt und den Abschaltmechanismus auslöst (thermische Auslösung).
; Elektromagnetische Auslösung bei Kurzschluss
: Tritt in einer Anlage ein [[Elektrischer Kurzschluss|Kurzschluss]] auf, erfolgt die Abschaltung innerhalb einiger [[Sekunde|Millisekunden]] durch einen vom Strom durchflossenen [[Elektromagnet]]en.
; Manuelle Auslösung
: Für Wartungsarbeiten oder zur vorübergehenden Stilllegung können [[Stromkreis]]e am Leitungsschutzschalter manuell abgeschaltet werden. Dazu befindet sich ein Kippschalter oder ein Auslöseknopf auf der Frontseite.
; Auslösung durch Zusatzmodule
: Für die meisten Leitungsschutzschalter namhafter Hersteller gibt es neben Hilfsschaltern auch ansteckbare Unterspannungs- und Arbeitsstromauslöser, [[Fehlerstrom-Schutzschalter]] (englisch ''Residual Current Device'', kurz ''RCD''), [[Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung]]en (englisch ''Arc Fault Detection Device'', kurz ''AFDD'') und motorische Antriebe (Wiedereinschaltgeräte), mit deren Hilfe der Leitungsschutzschalter geschaltet werden kann. Die Zusatzmodule werden je nach Leitungsschutzschalter rechts oder links angesteckt, oder in der Verteilung entsprechend verdrahtet.

=== Freiauslösung ===
Ein wichtiges Merkmal von Leitungsschutzschaltern ist die unbeeinflussbare [[Freiauslösung]]. Sie stellt sicher, dass bei Kurzschluss eine sofortige Auslösung auch dann erfolgt, wenn der Schalthebel betätigt oder in der Ein-Stellung festgehalten wird.

=== Wiedereinschalten ===
Nach Überlastauslösung muss der Bimetallstreifen erst abgekühlt sein, bevor ein Wiedereinschalten möglich ist. Die zum Wiedereinschalten notwendige manuelle Schalthandlung macht den Anwender auf einen möglichen Fehler aufmerksam und verhindert das automatische Wiedereinschalten ([[Fail-Safe]]). Somit ist das unkontrollierte Wiederanlaufen überlasteter Anlagen oder das unkontrollierte erneute Einschalten defekter Geräte/Installationen ausgeschlossen.

== Auslösecharakteristik ==
Man unterscheidet Leitungsschutzschalter neben Nennstrom und Bauform nach der Auslösecharakteristik. Die aktuell genormten Charakteristik-Typen B, C, D, E, K und Z sind in der Tabelle hervorgehoben. Die beiden Werte für '''Überlastauslösung''' bezeichnen jeweils den ''Nichtauslösestrom'' (kleiner Prüfstrom) und den ''Auslösestrom'' (großer Prüfstrom). Die maximale Auslösezeit gilt für den Auslösestrom. Einige Hersteller geben für die Auslöseströme bei Überlast und Kurzschluss engere Toleranzen an.
[[Datei:Standard-Auslösekennlinie.svg|mini|[[Zeit-Strom-Kennlinie]] mit Auslösezeiten für die Charakteristiken B, C und D]]
{| class="wikitable"
|-
! rowspan="3" | Charak- teristik
! rowspan="3" | Verwendung und Bemerkungen
! colspan="3" | Auslösestrom (Mehrfaches des Nennstroms)
|-
! rowspan="2" style=width:11em style="vertical-align:top;" | Überlastauslöser (thermisch)
! colspan="2" style=width:9em | Kurzschluss- auslöser (magnetisch)
|-
! [[Wechselstrom|AC]] 50 Hz
! [[Gleichstrom|DC]]
|-
! A
| [[Siemens]] (nicht genormt); Halbleiterschutz; bei hoher [[Schleifenimpedanz|Netzimpedanz]]; ähnlich '''Z'''
| rowspan=4 class="hintergrundfarbe-basis" style="border-width:medium;" | '''1,13–1,45''' [30 °C, 1 Stunde] (über 63 A: 2 Std.)
| 2–3
|rowspan="4"| × 1,5
|-
! style="background: silver;" | B
| Allgemein üblicher Leitungsschutz
| 3–5
|-
! style="background: silver;" | C
| für höheren [[Einschaltstrom]] (Maschinen, Lampengruppen), allgemein üblich in Italien, der Schweiz und Belgien
| 5–10
|-
! style="background: silver;" | D
| stark [[Induktivität|induktive]] oder [[Elektrische Kapazität|kapazitive]] Last: [[Transformator]]en, [[Elektromagnet]]e, [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensator]]en, [[Schaltnetzteil]]e || 10–20
|-
! style="background: silver;" | E
| „'''E'''xakt“, SH-Schalter – Selektiver [[Selektiver Leitungsschutzschalter|Hauptleitungsschutzschalter]]
| 1,05–1,2 [30 °C, 2 Stunden] || 5–6,25 (verzögert) ||
|-
! style="background: silver;" | Z
| Halbleiterschutz; bei hoher Netzimpedanz
| rowspan=4 class="hintergrundfarbe-basis" style="border-width:medium;" |
Leistungsschalter nach EN 60947-2 (VDE 0660-101)

1,05–1,2 [20 °C, 2 Stunden] 
'''1,05–1,3''' [30 °C, 1 Stunde]
|rowspan="2"| 2–3
|rowspan="3"| × 1,5
|-
! R
| [[Moeller GmbH|Moeller]]; „'''r'''apid“, veraltet; identisch mit '''Z'''
|-
! style="background: silver;" | K
| „'''K'''raft“, für hohen Einschaltstrom, sensible Überlastauslösung || 8–14
|-
! S
| [[Moeller GmbH|Moeller]] (nicht genormt); „'''S'''teuertransformatoren“; ähnlich '''D'''
| 13–17 ||
|-
! H
| „'''H'''aushalt“, bis ca. 1977; bei hoher Netzimpedanz; ähnlich '''A''' oder '''Z'''; Ersatztyp im Haushalt: '''B'''
| rowspan=3 class="hintergrundfarbe-basis" style="border-width:medium;" | 1,5–2,1   (bis 4 A) '''1,5–1,9'''   (6–10 A) '''1,4–1,75''' (12–25 A) 1,3–1,6  (über 25 A) [25 °C, 1 Stunde]
| 2–3 || 3–5
|-
! L
| „'''L'''eitungsschutz“ (ursprünglich „'''L'''icht“), bis 1990; Ersatztyp: '''B'''; als Schraubautomat noch genormt || ca. 3,5–5 || max. 8
|-
! U
| „'''u'''niversal“, bis ca. 1993 (z. B. [[ABB Stotz-Kontakt|ABB]], [[Eaton Industries|Moeller]], [[Schrack Technik|Schrack]]); oft in Österreich, Vorläufer: '''HG'''; Ersatztyp: '''C'''
| 5,5–12 ||
|-
! U
| zweite Variante (seltener, z. B. [[AEG]]): Überlastauslösung ähnlich '''G'''
|rowspan="2"| 1,05–1,35 [1 Stunde]
|rowspan="2"| 6–10
|rowspan="2"| × 1,5
|-
! G
| „'''G'''eräteschutz“ (international „'''g'''eneral“), veraltet; Ersatztyp: '''C'''
|-
!V
|„'''V'''erbraucher“, bis ca. 1990 (z. B. CMC, Weber, [[ABB Stotz-Kontakt|ABB]]); oft in der Schweiz, veraltet; Ersatztyp: '''C'''
|1,5–1,9   (10 A) 1,4–1,75 (16–25 A) 1,3–1,6  (32 A)
|7 - 12
|
|}

''Für Deutschland galt bei Neuinstallation (nach den [[Technische Anschlussbedingungen|TAB]] in Verbindung mit DIN 18015-1) eine Zeit lang:''

* Im [[Stromkreisverteiler]] von Wohnungen dürfen für Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreise nur laienbedienbare Leitungsschutzschalter verwendet werden. [[Schmelzsicherung]]en sind nur noch zulässig für fest angeschlossene Geräte (z. B. Durchlauferhitzer) oder als Vorsicherung für Unterverteilungen.
* Zur Absicherung im Vorzählerbereich werden [[Selektiver Leitungsschutzschalter|selektive Leitungsschutzschalter]] (SLS) verwendet.

In der DIN 18015-1:2013-09 ist dieses Verbot von Schmelzsicherungen jedoch nicht mehr enthalten. Sie fordert lediglich die Laienbedienbarkeit solcher Einrichtungen, nennt jedoch keine Verpflichtung zur Rückstellbarkeit. Sicherungslasttrennschalter mit integriertem Sichtfenster für D01-Sicherungseinsätze erfüllen die Anforderung durchaus. Sie erlauben eine sichere, werkzeuglose Bedienung durch elektrotechnische Laien, einschließlich Sichtprüfung und Austausch der Sicherung.

[[Schmelzsicherung#NH-Sicherungen|NH-Sicherungen]] sind in diesem Anwendungsbereich nur dann zulässig, wenn eine andere „laienbedienbare Freischaltmöglichkeit der Kundenanlage“, z. B. als Nachzählersicherung mit einem [[Schmelzsicherung#D0-System (NEOZED)|Neozed-Lasttrenner]], gegeben ist.

In der Regel werden in Wohn- oder Büroräumen Leitungsschutzschalter der B-Charakteristik eingesetzt. Die C-Charakteristik wird als Leitungs- und Geräteschutz für Zuleitungen zu Verbrauchern mit hohem Einschaltstrom verwendet, da es bei B-Charakteristik im Anlaufmoment zu Fehlauslösungen kommen kann. Bei der Absicherung von Stromkreisen mit elektronischen Verbrauchern (EVG, Schaltnetzteile) mit Leitungsschutzschaltern ist besonderes Augenmerk nötig, da deren hohe Einschaltströme zu beachten sind.

Leitungsschutzschalter mit Charakteristik B sind entsprechend der [[Renard-Serie]] für folgende Bemessungsströme verfügbar: ''6 | 10 | 13 | 16 | 20 | 25 | 32 | 35 | 40 | 50 | 63'' Ampere. Herstellerabhängig sind auch andere Werte lieferbar. Typ C- und D- sowie Typ K- und Z-Leitungsschutzschalter gibt es in größerer Typenvielfalt mit Werten bis unter 1 A. In Deutschland werden in Wohnräumen die einzelnen Stromkreise meist mit B-16-Leitungsschutzschalter (16 A) gesichert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.selbst.de/kabelquerschitt-hausinstallation-elektroinstallationen-auf-das-kabel-kommt-es-132.html |titel=Kabelquerschnitt Hausinstallation - Auf das Kabel kommt es an |abruf=2023-03-09 |werk=selbst.de |hrsg=Bauer Xcel Media Deutschland KG |datum=2022-10-11 |zitat=Bei üblichen Hausinstallationen muss jede Ader einen Querschnitt von mindestens 1,5 mm² haben, derartige Leitungen werden dann mit einer Sicherung von 16 Ampere (A) abgesichert.}}</ref>

Die H-Charakteristik wurde seit den 1950er-Jahren für Haushaltsstromkreise eingesetzt, um bei Kurzschluss in den vorhandenen Netzen mit hoher Impedanz oder bei Schutzerdung zuverlässig Schnellauslösung zu erreichen. Bei den heutigen Netzverhältnissen kann die empfindliche Kurzschlussauslösung unerwünscht ansprechen. Davon betroffen sind etwa Verbraucher mit [[Schaltnetzteil]] (z. B. Computer, Fernseher) oder Motoren (z. B. in [[Staubsauger]]n). In solchen Fällen ist der Austausch durch B-Leitungsschutzschalter empfehlenswert. Ein Leitungsschutzschalter H10 kann üblicherweise durch B13 ersetzt werden, da diese die gleiche Überlastcharakteristik besitzen.
{{Absatz}}

[[Datei:Circuit breaker Stotz 1950s.jpg|mini|Stotz-Sockelautomat, 1950er-Jahre (Charakteristik K)]]

== Schaltvermögen ==
Leitungsschutzschalter müssen hohe Kurzschlussströme abschalten können. Das Abschaltvermögen, als Bemessungs-Kurzschluss-Ausschaltvermögen <math>I_\text{cn}</math> bezeichnet, wird normativ wie folgt abgestuft:
{|
|
{| class="wikitable"
! Schaltvermögen (230/400 V AC 50 Hz)
! Bemerkung
|-
|style="text-align:center;"| '''{{0}}3.000 A'''
| In Deutschland und Österreich nicht zugelassen, in Belgien Standard für Wohnungen
|-
|style="text-align:center;"| '''{{0}}4.500 A'''
| In Italien für einphasige Abnehmer
|- class="hintergrundfarbe5"
|style="text-align:center;"| '''{{0}}6.000 A'''
| Mindestwert in Deutschland (nach TAB) und Österreich. Üblich für Wohn- und Bürogebäude, Kleingewerbe
|- class="hintergrundfarbe5"
|style="text-align:center;"| '''10.000 A'''
| In Industrieanlagen
|-
|style="text-align:center;"| '''15.000 A'''
| Industrie und für Sonderfälle
|-
|style="text-align:center;"| '''25.000 A'''
| Hochleistungsautomaten und [[Selektiver Leitungsschutzschalter|selektive LS-Schalter]]
|}
|width=20px"|
|
{| style="text-align:center;"
|+ Kennzeichnung von Leitungsschutzschaltern
| <div style="text-align:center;font:1.5em tahoma,sans-serif;margin:1ex;"> 6000   3 </div>
|-
|Abschaltvermögen, Energiebegrenzungsklasse
|}
|}
Daneben gibt es Anforderungen an die Kurzschlussstrombegrenzung. In Deutschland gilt nach den [[Technische Anschlussbedingungen|technischen Anschlussbedingungen]] für Leitungsschutzschalter bis 32 A ausschließlich die '''Energiebegrenzungsklasse 3''' (Selektivitätsklasse 3, „hohe Anforderungen“), welche die größte Kurzschlussstrombegrenzung nach VDE 0641 aufweist. Der Kurzschlussstrom ist durch die [[Schleifenimpedanz|Netzimpedanz]] (Innenwiderstand des Stromnetzes) begrenzt.

{{Absatz}}

== Normen und Vorschriften ==
* DIN VDE 0100-430: ''Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-43: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Überstrom''
* DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11): ''Elektrisches Installationsmaterial – Leitungsschutzschalter für Hausinstallationen und ähnliche Zwecke, Teil 1: Leitungsschutzschalter für Wechselstrom (AC)''

== Siehe auch ==
* [[Tarifschalter]]

== Fachliteratur ==
* Günter Springer (Hrsg.): ''Fachkunde Elektrotechnik''. 20. Auflage. Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 1993, ISBN 3-8085-3020-0, S. 90.
* Theodor Schmelcher: ''Handbuch der Niederspannung, Projektierungshinweise für Schaltgeräte Schaltanlagen und Verteiler''. 1. Auflage. Siemens Aktiengesellschaft (Abt. Verlag), Berlin und München 1982, ISBN 3-8009-1358-5.
* Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: ''Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik''. 1. Auflage. Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4.
* Alfred Hösl, Roland Ayx, Hans Werner Busch: ''Die vorschriftsmäßige Elektroinstallation, Wohnungsbau-Gewerbe-Industrie''. 18. Auflage. Hüthig-Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-7785-2909-9.
* {{Internetquelle |hrsg=ABB Stotz-Kontakt GmbH |url=https://library.e.abb.com/public/2fc486f9e6cc457093780fc11fa3336d/2CDC400002D0104_Rev-J_Ausloese-Charakteristiken_20200610_72dpi.pdf |titel=Auslöse-Charakteristiken für Sicherungsautomaten im Vergleich |format=PDF; 366 kB |kommentar=Technische Information von ABB |abruf=2022-11-05}}
* {{Internetquelle |hrsg=Schupa |abruf=2020-09-01 |url=http://www.schupa.de/html/pdf/schupa-technik/Technischer_Anhang_Leitungsschutzschalter_Lasttrennschalter.pdf |titel=Auslösekennlinien Leitungsschutzschalter |archiv-url=https://web.archive.org/web/20111215094126/http://www.schupa.de/html/pdf/schupa-technik/Technischer_Anhang_Leitungsschutzschalter_Lasttrennschalter.pdf |archiv-datum=2011-12-15 |format=PDF; 316 kB}}
* {{Internetquelle |hrsg=Moeller GmbH |url=http://www.moeller.net/binary/w_brochures/w7609de.pdf |titel=Selektiver Hauptleitungsschutzschalter LSHU-KL |format=PDF; 1,9 MB |kommentar=für Auslösecharakteristik von SLS |abruf=2022-11-05}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Circuit breakers|Leitungsschutzschalter}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Schalter]]
[[Kategorie:Überstromschutzeinrichtung]]

[[fi:Sulake#Palautettavia sulakkeita]]

Leitungsschutzschalter - Versionsgeschichte

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