Ratgeber
Schalter gehören bekanntlich zu jedem Stromkreis. Wie sie beschaffen sein müssen, kommt einerseits auf die Spannung und Stromstärke an, andererseits auf die zu schaltende Last. Lasttrennschalter übernehmen hier eine Sonderrolle: Sie kombinieren zwei bewährte Schaltmechanismen in einem Gehäuse. In unserem Ratgeber informieren wir Sie über Aufbau und Funktion von Lasttrennschaltern und geben Tipps für die Beschaffung.
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei diesem Schaltertyp um eine Kombination aus Lastschalter und Trennschalter. Hier eine Zusammenfassung zu den wesentlichen Unterschieden:
Lastschalter
Diese Schalterform ist speziell für Schaltvorgänge im Nieder- und Mittelspannungsbereich ausgelegt, also für maximale Spannungen von 1000 Volt beziehungsweise 30 Kilovolt. Haupteinsatzgebiet ist das Einschalten und Ausschalten von Anlagen in industriellen oder gewerblichen Anwendungen, beispielsweise der Betrieb von elektrischen Heizungen oder Öfen. Für induktive Lasten wie Elektromotoren oder große Transformatoren sind klassische Lastschalter nicht geeignet, da diese Geräte beim Einschaltvorgang sehr hohe Ströme ziehen können, die oft ein Mehrfaches über dem Nennstrom des Schalters liegen.
Die wohl wichtigste Funktion eines Lastschalters liegt in der Lichtbogenlöschung, die allerdings nur für hohe Lasten notwendig ist. Ein normaler Lichtschalter, der auch zu den Lastschaltern zählt, benötigt im Allgemeinen keine Löschfunktion. Notwendig ist diese Schutzmaßnahme dagegen beim Schalten großer Ströme. Hier bildet sich oft beim Schließen und Öffnen des Stromkreises zwischen den sich noch nicht oder nicht mehr berührenden Kontakten ein Lichtbogen. Die damit einhergehenden hohen Temperaturen können zum Kontaktabbrand führen und schlimmstenfalls einen Brand auslösen. Lastschalter enthalten daher eine Löschkammer. In ihr wird der Lichtbogen durch Löschbleche oder – bei hohen Spannungen – zusätzlich auch durch geeignete Materialien in kurzer Zeit eliminiert.
Trennschalter
Trennschalter oder kurz Trenner übernehmen die komplette Unterbrechung eines Stromkreises, zum Beispiel für die Wartung oder Reparatur von Anlagenteilen. Die Trennfunktion muss zwingend sichtbar sein, in der Regel durch eine Trennstrecke mit deutlich erkennbarer Schalterstellung. Notwendig ist außerdem ein Schaltfehlerschutz. Er verhindert das irrtümliche oder unbeabsichtigte Betätigen des Schalters unter Last. Daraus folgt, dass ein Trennschalter zwingend mit einem Lastschalter in Reihe geschaltet sein muss – oder von vornherein eine elektrische Einheit bildet, den Lasttrennschalter.
Lasttrennschalter oder kurz Lasttrenner sind für das Ein- und Ausschalten von Strömen in elektrischen Anlagen unter Nennbetriebsbedingungen konzipiert. Gemäß der Norm DIN EN IEC 60947-3 VDE 0660-107:2021-09 muss die Konstruktion eines Lasttrennschalters für Niederspannungen einen ausreichenden Isolationsabstand zwischen den Kontakten aufweisen, um die Versorgungsspannung vollständig zu unterbrechen. Lasttrennschalter sind in der Regel mit einer Statusanzeige ausgestattet. Sie dient die gleichzeitig als Drehknopf oder Hebel zur Steuerung und signalisiert den Zustand eindeutig durch die Schaltstellung.
Der Hauptunterschied zwischen Lasttrennschaltern und Leistungsschaltern besteht darin, dass letztere den Stromkreis erst dann automatisch unterbrechen, wenn ein bestimmter Strom überschritten wird. Das soll elektrische Geräte vor Kurzschlüssen und Überlast schützen. Lasttrennschalter hingegen werden hauptsächlich zur manuellen Unterbrechung der Stromzufuhr verwendet. Es gibt jedoch auch Sicherungs-Lasttrennschalter in Form einer zusätzlichen Sicherung im Gehäuse des Geräts. Sie löst aus, wenn die Last zu hoch ist, was beispielsweise durch einen Kurzschluss in der Anlage geschehen kann. Diese Funktion bietet daher einen zusätzlichen Schutz für die an die Anlage angeschlossenen Geräte.
Die beiden wesentlichen Parameter für die Auswahl sind der maximale Schaltstrom und die Schaltspannung. Ersterer reicht üblicherweise von 10 Ampere bis zu 3200 Ampere. Hinsichtlich der Schaltspannung stehen im Allgemeinen Spannungen zwischen 125 Volt und 1000 Volt zur Verfügung, einige Typen sind zudem speziell für Wechsel- oder Gleichstrom eingerichtet. Diese Werte repräsentieren normalerweise auch das Schaltvermögen des Lasttrenners. Unter der Betätigungsart lässt sich zwischen Drehhebel, Drehschalter, Knebel, Not-Aus-Drehschalter und Schlüssel wählen, deren Schaltwinkel in den meisten Fällen bei 90 Grad liegt. Von der Größe her sind die Gehäuse so ausgelegt, dass sie sich problemlos in das Umfeld einer elektrischen Anlage integrieren lassen, das Gehäuse besteht in der Regel aus Kunststoff.
Wichtig für die mechanische Stabilität des Schalters ist die Montageart. Möglich sind hier neben der Installation auf einer DIN-Schiene die Aufbau-, Boden-, Front- oder Zentralbefestigung. Auch der Einbau des Schalters ist möglich.
Löschkammern in Lasttrennschaltern enthalten häufig Hartgas. Was ist darunter zu verstehen?
Hartgas muss nicht unbedingt Gas sein, im Bereich der Löscheinrichtungen für Lichtbogen fallen darunter auch Materialien, die durch die Hitze des Lichtbogens gasförmige Zersetzungsprodukte ausströmen. Beispiele sind Plexiglas, roter Phosphor und bestimmte Polyamide. Durch den bei der Verbrennung entstehenden Überdruck wird die Brenndauer des Lichtbogens zudem erheblich verkürzt.
Wie wichtig ist die Farbe bei Gehäuse und Drehknopf?
Das kommt auf den Einsatzzweck an. Ist der Lasttrennschalter als Not-Aus-Schalter definiert, sollte er eine farblich auffällige Gehäusefront besitzen. Für den Drehknopf käme dann Rot infrage. Sollen dagegen nur eingewiesene Personen den Schalter betätigen dürfen, wenn er beispielsweise als Hauptschaltern ausgelegt ist, wäre eine dezente Farbgebung oder sogar ein bewusstes Verstecken angebracht. In solchen Fällen bietet sich zudem die Betätigung durch einen Schlüssel an.
Gibt es auch Lasttrenner mit mehr als zwei Schaltpositionen?
Die weitaus meisten Lasttrennschalter verfügen nur über zwei Positionen, ausgewiesen oft als Markierungen auf der Frontseite. Der Schaltwinkel beträgt hier üblicherweise 90 Grad. Für Niederspannungsnetze mit geringer Last stehen auch Schalter mit drei Positionen zur Verfügung, mit ihnen lassen sich zwei getrennte Stromkreise gleichzeitig ausschalten oder einzeln einschalten. Die Schaltwinkel liegen meist bei 30 Grad mit der Nullstellung in der Mitte.