Leistungsschalter verbinden die Verkabelung jedes Stromkreises mit der Stromversorgung eines Hauses und dienen als Gatekeeper der Stromversorgung. Mit anderen Worten, sie sind die primären Sicherheitsvorrichtungen in einem elektrischen Heimsystem. Wenn ein Leistungsschalter feststellt, dass der Stromkreis zu viel Strom verbraucht, "löst" der Leistungsschalter aus und unterbricht die gesamte Stromversorgung des Stromkreises. In den meisten modernen Haushalten gibt es einige verschiedene Typen von Standardschaltern sowie Spezialschaltern, die bestimmte Sicherheitsrisiken erkennen.
So funktionieren Leistungsschalter
Leistungsschalter befinden sich in der Servicekonsole Ihres Hauses, die gemeinhin als Leistungsschalterbox bezeichnet wird. (Wenn Sie in einem alten Haus wohnen, verfügt Ihre Wartungskonsole möglicherweise über Sicherungen anstelle von Leistungsschaltern.) Die Wartungskonsole ist wie eine Schalttafel, die an die Stromversorgung des Stromversorgungsunternehmens angeschlossen wird und Strom an jeden Stromkreis im Haus liefert.
Jeder Haushaltsstromkreis beginnt an der Servicetafel und wird an einen eigenen Leistungsschalter angeschlossen. Wenn der Leistungsschalter eingeschaltet oder geöffnet ist, fließt Strom durch die Stromkabel zu den verschiedenen Geräten und Geräten, die vom Stromkreis bedient werden, und zurück zur Wartungskonsole. Wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet oder geschlossen ist, wird der Stromkreis nicht mit Strom versorgt.
Leistungsschalter haben einen Kipphebel, mit dem Sie den Leistungsschalter manuell ein- oder ausschalten können. Ein Unterbrecher kann sich nicht automatisch einschalten, aber er kann sich selbst ausschalten. Das nennt man stolpern. Wenn ein Leistungsschalter ausgelöst hat und die Stromversorgung abschaltet, befindet sich der Kippschalter zwischen der Einschalt- und der Ausschaltposition.
Warum Leistungsschalter auslösen
Ein Leistungsschalter ist eine Art Überstromschutzgerät (OCPD). Strom ist eine andere Bezeichnung für Stromstärke oder die Flussrate von Elektronen in einem Stromkreis. (Spannung ist der Druck in einem Kreis). Alle Kabel und Geräte in einem Stromkreis sind für eine maximale Stromstärke (Ampere) ausgelegt.
Die meisten Stromkreise in Ihrem Haushalt sind entweder mit 15 Ampere oder 20 Ampere bestückt, es können jedoch auch mehrere Stromkreise mit höheren Amperewerten vorhanden sein. Jeder Leistungsschalter hat die gleiche Amperezahl wie sein Stromkreis. Wenn beispielsweise bei einem 15-A-Stromkreis nicht mehr als 15 A durch den Stromkreis fließen, bleibt der Leistungsschalter eingeschaltet (offen). Übersteigt der Stromfluss jedoch 15 Ampere, was als Überstrom bezeichnet wird, löst der Leistungsschalter aus und schaltet die Stromversorgung ab.
Überströme werden häufig durch Überlastung des Stromkreises verursacht, z. B. wenn Sie zu viele Geräte an denselben Stromkreis anschließen, oder durch einen Kurzschluss oder einen Fehler. Ein Kurzschluss tritt auf, wenn sich "heiße" und neutrale Drähte berühren. Fehler treten auf, wenn ein heißer Draht einen geerdeten Draht oder ein Gerät berührt. Jedes dieser Probleme wäre ohne einen Leistungsschalter im Stromkreis äußerst gefährlich.
Der Stromfluss erzeugt Wärme in der Verkabelung. Je mehr Strom fließt, desto mehr Wärme. Leistungsschalter reagieren auf Temperaturänderungen und sind so ausgelegt, dass sie auslösen, wenn es zu heiß wird. Überlasten erfordern mehr Strom, als der Stromkreis aufnehmen kann, wodurch die Verkabelung erwärmt wird. Durch Kurzschlüsse und Fehler kann die Elektrizität einem unbeabsichtigten Pfad folgen, was zu einem Anstieg des Stromflusses und einer enormen Wärmemenge führt. In den meisten Überstromsituationen besteht die Hauptgefahr in einer Überhitzung der Kabel, die die Isolierung schmelzen und einen Brand verursachen kann. Dies erklärt, warum es die Hauptaufgabe eines Leistungsschalters ist, Hausbrände zu verhindern.
Einpolige und zweipolige Leistungsschalter
Alle Haushaltsleistungsschalter sind entweder einpolig oder zweipolig. Im Allgemeinen sind 15-A- und 20-A-Leistungsschalter einpolig. Leistungsschalter mit 30 Ampere, 40 Ampere, 50 Ampere und höherer Stromstärke sind zweipolig und in der Regel doppelt so breit wie einpolige Leistungsschalter.
Gutschrift: Home Depot / Square DSEinpoliger Leistungsschalter mit 20 Ampere"Pol" bezieht sich darauf, wie der Leistungsschalter an die Wartungskonsole angeschlossen wird. Auf der Rückseite des Panels befinden sich zwei Metallplatten, genannt Sammelschienen. Jede Stromschiene liefert 120 Volt Strom. Wenn ein einpoliger Schutzschalter in die Schalttafel eingerastet ist, stellt er eine elektrische Verbindung mit einer der Sammelschienen her, um 120 Volt für den Stromkreis zu liefern. Ein zweipoliger Unterbrecher wird an beide Sammelschienen angeschlossen und liefert 240 Volt.
Einpolige Leistungsschalter versorgen alle Standardstromkreise im Haus, einschließlich der Stromkreise für Beleuchtung, Steckdosen, Decken- und Lüftungsventilatoren sowie Kleingeräte. Jeder zweipolige Leistungsschalter versorgt normalerweise ein einzelnes großes Gerät mit Strom, z. B. einen Wäschetrockner, einen Herd, eine Klimaanlage oder einen elektrischen Warmwasserbereiter.
FI-Schutzschalter und FI-Schutzschalter
GFCI- und AFCI-Schutzschalter gibt es schon seit einiger Zeit, aber viele Haushalte haben sie nicht in ihren Service-Panels. Sie sind jedoch wichtige Sicherheitseinrichtungen und müssen hinzugefügt werden, wenn Sie Ihr Verkabelungssystem aktualisieren.
GFCI ist die Abkürzung für Ground-Fault Circuit-Interrupter. Ein FI-Schutzschalter funktioniert wie ein normaler Leistungsschalter, verfügt jedoch über eine zusätzliche Erkennungsfunktion zum Erkennen von Erdschlüssen. Ein Erdschluss tritt auf, wenn ein heißer Leiter (ein stromführender Draht) einen geerdeten Gegenstand berührt, z. B. eine geerdete Metalldose oder das geerdete Gehäuse eines Geräts oder Elektrowerkzeugs. Wenn Sie dieses Gerät oder Werkzeug berühren, kann der Strom durch Sie fließen. Ein FI-Schutzschalter erkennt winzige Ungleichgewichte im Stromkreis und schaltet den Strom ab, um Stromschläge zu vermeiden.
Kredit: General ElectricGFCI UnterbrecherDiese witzig aussehenden rechteckigen Steckdosen mit schwarzen und roten Knöpfen sind GFCI-Steckdosen. Sie tun dasselbe wie FI-Schutzschalter, aber während die Steckdosen sich selbst und möglicherweise einige andere Geräte im selben Stromkreis schützen, schützen FI-Schutzschalter alles im Stromkreis von einem Ort aus. In Badezimmern, Küchen, Garagen, Waschräumen, im Freien und in anderen potenziell feuchten Bereichen ist ein FI-Schutz erforderlich, der durch einen Unterbrecher oder eine Steckdose bereitgestellt wird.
AFCI steht für Arc-Fault Circuit-Interrupter. Ein Lichtbogenfehler ist eine Art Kurzschluss, der durch Berühren eines Neutralleiters oder Erdleiters durch einen heißen Leiter oder durch Überspringen von Elektrizität über lose oder unterbrochene Verbindungen verursacht wird. Lichtbogenstörungen führen zu extremer Hitze, die schnell einen Brand auslösen kann. ACFIs ähneln GFCIs, schützen jedoch vor unterschiedlichen Gefahren. In neuen Haushalten (und aktualisierten Systemen) ist ein Schutz gegen FI-Schutz für praktisch alle Standard-Haushaltsstromkreise erforderlich, die nicht gegen FI-Schutz geschützt sind.
Verwendung von Leistungsschaltern
Dies ist ganz einfach: Wenn Sie keine Erfahrung mit elektrischen Arbeiten haben, können Sie einen Leistungsschalter nur ein- oder ausschalten. Das Ersetzen von Leistungsschaltern oder das Installieren neuer Leistungsschalter und Stromkreise ist nichts für Anfänger. Das heißt, wenn Sie einen Stromkreis aus irgendeinem Grund ausschalten müssen, ist es hilfreich zu wissen, wie Sie die Leistungsschalter identifizieren, um sie mit dem richtigen Stromkreis abzugleichen.
Elektriker sollen notieren, welcher Stromkreis welchen Teil des Hauses speist, und sie können die Notizen in einen Marker an der Tür der Wartungskonsole schreiben, oder sie können klebrige Papieretiketten verwenden (die sich vor Jahren vergilbt haben und abgefallen sind). Schauen Sie zuerst auf die Tür, aber wenn die Notizen nicht deutlicher sind als eine Hieroglyphe, sind Sie auf sich allein gestellt.
Sehen Sie sich zunächst die Zahlen auf den Schalterknöpfen an. Jeder Leistungsschalter hat eine Nummer, die seine Stromstärke angibt: "15" für 15 Ampere, "20" für 20 Ampere und so weiter. Auch hier werden Beleuchtung, Steckdosen und Leuchten in Wohnbereichen normalerweise mit 15-Ampere-Stromkreisen betrieben. Steckdosen in Küchen und Garagen sowie für nicht tragbare Geräte wie Kühlschränke und Mikrowellen werden normalerweise mit 20 A betrieben. Wäschetrockner und Warmwasserbereiter haben in der Regel 30-A-Trennschalter. Elektroherde haben typischerweise 50 Ampere.
Um einen Schalter auszuschalten, schalten Sie den Kippschalter ganz aus. Schalten Sie ihn ein, indem Sie ihn bis zum Anschlag einschalten. Um einen ausgelösten Leistungsschalter zurückzusetzen, der durch eine Umschaltposition zwischen Ein und Aus angezeigt wird, schalten Sie den Umschalter aus und wieder ein. Hinweis: Wenn ein Leistungsschalter unmittelbar nach dem Wiedereinschalten auslöst, schalten Sie ihn aus und wenden Sie sich an einen Elektriker. Es liegt ein möglicherweise schwerwiegendes Problem mit dem Stromkreis oder dem Leistungsschalter vor. Machen Sie dasselbe, wenn ein Leistungsschalter routinemäßig auslöst und Sie die Ursache nicht leicht identifizieren können (z. B. mangelnde Zurückhaltung bei Urlaubsbeleuchtung).
