Schaltungsschutz

Stromkreisschutz bezieht sich auf die Strategien und Komponenten, mit denen elektrische Systeme vor Schäden durch anormale Bedingungen wie Kurzschlüsse, Überstrom, Überspannung oder Übertemperatur geschützt werden. Ein geschützter Stromkreis ist so konzipiert, dass gefährliche elektrische Energie sicher abgeschaltet oder umgeleitet wird, bevor sie Geräte, Leitungen oder Personen schädigen kann. Ohne entsprechenden Schutz können Fehler zu Geräteausfällen, Brandgefahr oder sogar zu Stromschlägen führen, insbesondere bei empfindlichen Elektronik- und Motorsteueranwendungen.

Zwei der am häufigsten verwendeten Schutzvorrichtungen sind Sicherungen und Schutzschalter. Eine Sicherung enthält einen Metalldraht, der schmilzt, wenn der Strom einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, und den Stromkreis so dauerhaft unterbricht, um weitere Schäden zu verhindern. Sicherungen sind einfach und kostengünstig, müssen aber nach dem Durchbrennen ersetzt werden. Leistungsschalter hingegen sind mechanische Schalter, die einen Überstrom erkennen und auslösen, wodurch sie die Stromversorgung unterbrechen, ohne dass ihr Austausch erforderlich ist. Sie können zurückgesetzt werden, sobald der Fehler behoben ist. Fehlerstromschutzschalter sind eine spezielle Art von Unterbrechern, die Menschen vor Stromschlägen schützen sollen. Sie überwachen das Stromgleichgewicht zwischen dem stromführenden und dem neutralen Leiter und schalten sofort ab, wenn ein Stromfluss zur Erde festgestellt wird, dessen Ursache häufig eine beschädigte Isolierung oder Kontakt mit Wasser ist.

In modernen elektronischen Systemen werden Halbleiterschutzgeräte immer wichtiger. Bauteile wie Varistoren – insbesondere Metalloxid-Varistoren (MOV) – und Überspannungsbegrenzer (transient voltage suppressor, TVS) sind darauf ausgelegt, Spannungsspitzen oder -schwankungen zu neutralisieren, die durch induktive Lasten, Blitzschläge oder statische Entladungen verursacht werden. Diese Schutzkomponenten können überschüssige Energie absorbieren oder umleiten und so empfindliche Halbleiter vor Ausfällen schützen. Andere Bauelemente wie thermische Trennschalter (Thermosicherungen) unterbrechen Stromkreise, wenn die Betriebstemperaturen zu stark ansteigen, während Gasentladungsröhren (gas discharge tubes, GDT) vor energiereichen Überspannungen schützen, insbesondere in Kommunikations- oder Niederspannungsleitungen.