Überlastschutz: Absicherung elektrischer und motorischer Systeme

Am häufigsten wird Überlastschutz im Bezug auf elektrische Systeme verwendet. Es ist ein Sicherheitsmechanismus, der dazu dient, Schäden durch elektrische Fehlfunktionen zu verhindern oder zu minimieren. Im Allgemeinen wird, wenn ein Problem in einem elektrischen Stromkreis auftritt, der Stromfluss automatisch durch ein Schutzsystem unterbrochen. Neben elektrischen Systemen kann eine andere Art von Überlastschutz, manchmal thermischer Schutz genannt, verwendet werden, um Motorsysteme und ähnliche Geräte zu schützen.

Alltagserfahrung: Sicherung und FI-Schalter

Viele Menschen haben die Erfahrung gemacht, einen Sicherungsautomaten auszulösen oder eine Sicherung in ihrem Haus durchbrennen zu lassen. Dies geschieht wegen Überlastschutz. Die meisten elektrischen Systeme sind mit einem Fail-Safe-Mechanismus, oder Überlastrelais, ausgestattet, das erkennt, wenn etwas im Stromkreis schiefgelaufen ist, und die elektrische Leistung automatisch abschaltet, um Brände oder andere Probleme zu verhindern.

Funktionsprinzip

Ein elektrischer Stromkreis ist darauf ausgelegt, eine bestimmte Energiemenge, also Spannung, zu führen. Der Energiefluss, der Strom genannt wird, sollte ungehindert von einem Punkt zum anderen fließen. Wenn dieser Strom unterbrochen wird, entsteht ein Kurzschluss. Wenn ein elektrisches System richtig ausgelegt ist, greift der Überlastschutz ein, um den Energiefluss zu stoppen, bis die Ursache der Unterbrechung beseitigt ist.

Ursachen für Stromunterbrechung

Die Unterbrechung eines elektrischen Stroms kann aus dem Stromkreis selbst heraus erfolgen. Zum Beispiel, wenn ein Gerät wie ein Toaster überhitzt oder fehlerhaft arbeitet, kann es einen übermäßigen Energiestoß durch den Stromkreis senden, der die für ihn ausgelegte Kapazität übersteigt. Dieser Stoß wird als Unterbrechung des Stroms interpretiert und löst oft den Überlastschutz aus. Externe Quellen, wie Schäden durch einen auf eine Stromleitung fallenden Ast, können ebenfalls einen elektrischen Strom stören und den Überlastschutz eines Stromkreises aktivieren.

Auswirkungen auf das System

Je nachdem, wo im Stromkreis ein Problem auftritt, kann die Stromversorgung für einen isolierten Bereich oder für das gesamte elektrische System unterbrochen werden. Zum Beispiel, bei einem häuslichen Stromsystem, wenn ein Haartrockner fehlerhaft ist, kann dies einen Sicherungsautomaten auslösen, der nur die Steckdose betrifft, in die der Haartrockner gesteckt war. Andererseits könnte ein durch einen Blitzschlag verursachter Stromstoß den Hauptsicherungskasten im Haus auslösen und die Stromversorgung im gesamten Haus unterbrechen. Ebenso könnte ein auf eine Freileitung fallender Baum den Strom in einem ganzen Viertel abschalten, aufgrund der Lage der Unterbrechung.

Thermischer Überlastschutz für Motoren

Eine andere Art von Überlastschutz, oft thermischer Überlastschutz genannt, ist in bestimmte mechanische Geräte wie Motoren oder Triebwerke eingebaut. In diesem Fall ist der Schutz darauf ausgelegt, Schäden innerhalb eines Motors oder ähnlichen Geräts durch Überhitzung zu verhindern. Überlastrelais innerhalb eines Motors, Triebwerks oder anderen Geräts sind so konzipiert, dass sie auf übermäßige Innentemperaturen reagieren und die Stromversorgung innerhalb der Einheit automatisch abschalten, um dauerhafte Schäden zu verhindern und eine erzwungene Kühlphase zu ermöglichen.