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MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Unterschied zwischen MCB, MCCB, ELCB und RCCB (RCD oder RCB) & RCBO Leitungsschutzschaltern

Verschiedene Arten von Leitungsschutzschaltern werden zu Sicherheitszwecken sowohl in Wohn- als auch in Gewerbe- und Industriegebieten installiert und verwendet. In der Energieverteilung benötigen wir Leitungsschutzschalter auf verschiedenen Ebenen. Je nach Stromtragfähigkeit, Abschaltvermögen und anderen Funktionen wählen wir einen geeigneten Leitungsschutzschalter gemäß unseren Bedürfnissen aus: VCB, ACB (Luftschutzschalter), MCCB und dann MCB – dies ist eine gängige Hierarchie in Energieverteilungssystemen.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Was ist ein Leitungsschutzschalter (CB)?

Ein CB (Circuit Breaker) ist ein Gerät, das:

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Luftschutzschalter (ACB):

Um mehr über ACB zu erfahren, lesen Sie den Artikel "Luftschutzschalter (ACB) – Konstruktion, Betrieb, Typen und Anwendungen".

Was ist MCB (Miniatur-Leitungsschutzschalter)?

Um mehr über den MCB zu erfahren, lesen Sie den vorherigen Beitrag "MCB (Miniature Circuit Breaker) – Konstruktion, Funktionsweise, Typen & Anwendungen".MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Was ist MCCB (Leitungsschutzschalter im Gussgehäuse)?

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Hauptunterschied zwischen MCB und MCCB:

Der Hauptunterschied zwischen MCB und MCCB ist der Abschaltstrom, der bis zu 1800 Ampere für MCB und 10 kA – 200 kA für MCCB beträgt.

Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich und die wesentlichen Unterschiede zwischen MCB und MCCB für verschiedene Charakteristika.MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Beachten Sie, dass sowohl MCB als auch MCCB als Niederspannungs-Leitungsschutzschalter klassifiziert sind und das Funktionsprinzip für beide Geräte auf thermomagnetischer Auslösung basiert.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

MCB und MCCB Auswahl:

Die Frage ist nun: Für eine Situation, in der eine Standard-Stromtragfähigkeit von 100 A mit einem Abschaltvermögen von 15 kA benötigt wird, was sollte verwendet werden? Ein MCB oder MCCB? Wir nehmen an, der Kostenunterschied ist nicht groß.

Beide sind im Gussgehäuse und haben fast ähnliche Eigenschaften, besonders wenn wir die feste thermische Einstelloption des MCCB vergleichen, und sie sind als Niederspannungs-Leitungsschutzschalter klassifiziert. Für die magnetische Einstellung können wir den MCB gemäß der Kennlinie auswählen, und der MCCB hat entweder feste Einstellungen oder kann justiert werden.

Was sind also die Kriterien für die Auswahl von MCB oder MCCB? Der Platz kann ein Aspekt sein, da MCBs kompakter sind, aber das ist kein entscheidender Punkt, da die größere Größe des MCCB viele Vorteile mit sich bringt, wie einen besseren Fehlerbeseitigungsmechanismus. Beachten Sie, dass sowohl MCB als auch MCCB Niederspannungs-Leitungsschutzschalter sind und gemäß IEC 60947 Standards entwickelt wurden (wir werden diese Standards unten besprechen).

Tatsächlich gibt es einen Unterschied in den Standards, denen sie folgen. Ein MCB soll gemäß IEC 60898-1 funktionieren (sofern nicht anders angegeben) und wird entsprechend getestet. Ein MCCB wird gemäß IEC 60947-2 getestet. Um den Unterschied zwischen MCB und MCCB zu verstehen, müssen wir einen kurzen Überblick über diese beiden Standards erhalten.

Unterschied zwischen IEC 60898-1 und IEC 60947-2:
IEC 60898-1:

Definiert das Verhalten von Leitungsschutzschaltern mit Nennbetriebsspannung nicht über 440 V (zwischen Phasen), Nennstrom nicht über 125 A (Bereich 0,5 A–125 A) und Nenn-Kurzschlusskapazität nicht über 25 kA (üblicherweise 10 kA bei MCB). Dies ist für ungeschulte Anwender (oder uninstruierte Anwender) und für Geräte konzipiert, die nicht regelmäßig gewartet werden. Der Verschmutzungsgrad reicht von null bis maximal (Grad 2). Dies sind die Leitungsschutzschalter, die wir in Wohnhäusern, Geschäften, Schulen und Büro-Verteilerschalttafeln finden.

IEC 60947-2:

Diese Norm gilt für Leitungsschutzschalter, deren Hauptkontakte für den Anschluss an Stromkreise bestimmt sind, deren Nennspannung 1000 V AC oder 1500 V DC nicht übersteigt; sie enthält auch zusätzliche Anforderungen für integrierte geschmolzene Leitungsschutzschalter. Sie deckt einen sehr hohen Bereich an Standard-Stromtragfähigkeit ab (Bereich 6 A–6300 A) und ist für geschultes Personal bestimmt. Das Gerät soll auch ordnungsgemäß gewartet werden. Der Verschmutzungsgrad soll 3 oder höher sein. Diese Leitungsschutzschalter sind für industrielle Anwendungen und schützen die Energieverteilung bis zu 1000 V AC und 1500 V DC (für MCBs, MCCBs & ACBs).

Es ist also klar, dass diese Geräte in ihren Grundlagen unterschiedlich sind. Ein für Innenräume, verschmutzungsfreie Bedingungen konzipierter MCB wäre nicht für raue Außenanwendungen geeignet, die Verschmutzungsgrad 3 erfordern.

Typischerweise erfüllen IEC 60898-1 zertifizierte Leitungsschutzschalter die minimal erforderliche Leistung zum Nachweis eines ordnungsgemäßen Schutzes von Hausinstallationen: Verschmutzungsgrad 2, Stoßspannung 4 kV, Isolationsspannung entspricht der Nennspannung 440 V. Deshalb finden wir meist nur begrenzte technische Informationen auf den Leitungsschutzschaltern aufgedruckt.

Es ist nicht notwendig, dass nach IEC 60898-1 zertifizierte Leitungsschutzschalter nicht nach IEC 60947-2 zertifiziert werden können, aber jeder Hersteller muss die Zertifizierung erhalten. Die Nennwerte desselben MCB können für verschiedene Standards unterschiedlich sein, daher wird dringend empfohlen, die darauf aufgedruckten Daten sorgfältig zu prüfen.

Die Anwendung und die Bedürfnisse entscheiden also, welches Gerät verwendet oder ausgewählt werden soll.

Vergleich zwischen IEC 60898-1 & IEC 60947-2:
MCB-Eigenschaft IEC 60898-1 IEC 60947-2
Nennstrom: In 6 – 125 A 0,5 – 160 A
Kurzschluss-Abschaltvermögen < 25 kA < 50 kA
Nennspannung: Ue 400 V 440 V, 500 V, 690 V
Stoßspannung: Uimp 4 kV 6 kV – 8 kV
Verschmutzungsgrad 2 3
Kennlinien B, C, D B, C, D, K, Z, MA
Anwendungsstrom AC AC oder DC
Elektrische Hilfsausrüstung Nein Überwachung & Steuerung
Wie wählt man MCB oder MCCB auf verschiedenen Stromkreisebenen?

Wie wir in den obigen Abschnitten alles geklärt haben, geben auch die Typenschilddaten des MCB entsprechende Informationen, aber die Wahl zwischen MCB und MCCB basiert auf bestimmten Faktoren und Bedingungen wie:

Im Folgenden sind Typen von MCBs aufgeführt, die den magnetischen Fehlerschutz zeigen. Um eine versehentliche Überlastung des Kabels ohne Fehler zu verhindern, gibt es in MCBs eine thermische Vorrichtung, die die Gefahr unerwünschter Auslösungen des MCB beseitigt. Für Kurzschlussschutz in Haushaltsgeräten beträgt der Nennstrom etwa 6 kA, während er für schwere und industrielle Anwendungen über 10 kA liegt.

MCB-Typ Min. Auslösestrom (Ir) Max. Auslösestrom (Ir) Betriebszeit
Typ B 3 5 0,04 – 13 s
Typ C 5 10 0,04 – 5 s
Typ D 10 20 0,04 – 3 s

Es kommt auf Ihre Bedürfnisse und Anforderungen an, was Sie installieren möchten. Viele andere Faktoren beeinflussen die Situation, daher müssen Sie den nächsten Artikel lesen, da wir dort einige einfache Berechnungen und Formeln für MCB-Installation & Auswahl für Elektroinstallationen hinzugefügt haben.

Anwendungen Einzuhaltende Standards
Wohngebäude IEC 60898-1
Gewerbegebäude IEC 60898-1 oder IEC 60947-2
Industrie IEC 60947-2

Wie auch immer, Sie müssen den nächsten Artikel über die richtige Auswahl von MCB oder MCCB gemäß Ihren Lastkreisen lesen.

Unterschied zwischen ICS & ICU bei Leitungsschutzschaltern:

ICS = Betriebs-Abschaltvermögen (bedeutet, der Leitungsschutzschalter kann den Fehler beseitigen, ist danach aber möglicherweise nicht mehr verwendbar.)

ICU = Ultimatives Abschaltvermögen (bedeutet, der Leitungsschutzschalter kann den Fehler beseitigen und bleibt verwendbar).

Charakteristik von MCB und Sicherung:

Was ist ELCB (Fehlerstromschutzschalter – spannungsabhängig)?

ELCB steht für "Earth Leakage Circuit Breaker" und wird zum Schutz von Personen vor Stromschlag und Verletzungen verwendet. Die Notwendigkeit dieser Geräte entstand aufgrund der zunehmenden Anzahl von Verletzungen und Todesfällen durch Stromschlag.

Dieses Gerät wurde vor fast 50 Jahren erfunden, aber heutzutage ist ELCB aufgrund einiger Nachteile nicht mehr geeignet. Deshalb wurde ein anderes Gerät, RCB (Residual Current Breaker) oder RCD (Residual Current Device), dessen Funktionalität dieselbe ist, aber mit mehr Vorteilen, entwickelt. Die Funktionsweise ist jedoch völlig anders als bei ELCB. Einige ELCB-Eigenschaften sind wie folgt:

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

ELCB-Konstruktion:

Es ist internationaler Standard, dass jedes elektronische Gerätegehäuse geerdet sein sollte. So gäbe es keine Chance für Elektrounfälle. Für den ordnungsgemäßen Betrieb des ELCB muss ein Metallstab tief in den Boden eingegraben werden, und der ELCB wird zwischen dem vom Stab kommenden Draht und dem an den äußeren Metallkörper des elektrischen Geräts angeschlossenen Draht geschaltet, oder man kann sagen, dass der ELCB an den Erdungsdraht angeschlossen ist.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

ELCB-Betrieb:

Wenn der Außenleiter (versehentlich) den metallischen Körper des angeschlossenen Geräts berührt, entsteht eine Potentialdifferenz zwischen dem geerdeten Stab und dem metallischen Gehäuse dieses Geräts. Die Schaltung (im Inneren des ELCB) erkennt die Potentialdifferenz, und wenn diese 50 Volt erreicht, schaltet der ELCB die Hauptversorgung vom angeschlossenen Gerät ab. So wird die Sicherheit der Menschen gewährleistet.

Um die Auslösezeit des ELCB zu kennen, sehen wir uns das folgende Beispiel an.

Der sicherste Stromgrenzwert, den der menschliche Körper (abhängig von mehreren Faktoren) aushalten kann, beträgt 30 mA·s. Angenommen, der Körperwiderstand (Hand zu Fuß) beträgt 500 Ω und er berührt einen Außenleiter mit 230 V AC gegen Erde. Der durch den Körper zur Erde fließende Strom beträgt:

I = 220 V / 100 Ω = 440 mA (Hinweis: Im Originaltext steht 100 Ω, vermutlich Tippfehler für 500 Ω)

Der ELCB muss nun in

30 mA·s / 440 A = 0,068 ms

auslösen. Allerdings wird er heutzutage aufgrund einiger großer Nachteile, die im nächsten Abschnitt erwähnt werden, nicht mehr weit verbreitet eingesetzt.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Nachteile des ELCB:

Um die oben genannten Nachteile des ELCB zu überwinden, wurde ein weiteres Gerät namens Residual Current Breaker (RCB) für den Erdfehlerschutz erfunden.

Verwandte Beiträge:

Was ist RCD, RCB oder RCCB?

Residual Current Device (RCD) ist auch als Residual Current Breaker (RCB) oder Residual Current Circuit Breaker (RCCB) bekannt.MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Der Residual Current Breaker (RCB) arbeitet nach der Annahme, dass der Strom, der zum elektronischen Gerät fließt, über den Neutralleiter wieder herauskommen muss, wenn es keinen anderen Weg für den Stromfluss gibt. Einfach ausgedrückt misst der RCB den Strom, der in das angeschlossene Gerät hineingeht, und den, der wieder herauskommt. Wenn beide Ströme gleich sind, gibt es kein Problem mit der normalen Funktionalität des Geräts.

Dieses Gerät wird auch als strombetriebener ELCB bezeichnet, der heutzutage als RCCB bekannt ist. Dieses Gerät ist empfindlicher und genauer als der ELCB, und seine Funktionalität hängt nicht (ganz) von der geerdeten Stabdrahtverbindung ab wie beim spannungsabhängigen ELCB. Einige RCCB (RCD oder RCB) Eigenschaften sind wie folgt:

Funktionsweise von RCD oder strombetriebenem RCCB:

Die Polarität der Phasenwicklung und der Neutralleiterwicklung ist im Normalzustand entgegengesetzt. Daher hebt die vom Phasendraht erzeugte EMK die EMK des Neutralleiters auf. Wenn es einen Unterschied zwischen ein- und ausgehenden Strömen gibt, wird die resultierende EMK nicht null sein und kann vom Stromwandler (CT) des RCB erfasst werden. Das Signal vom RCB-Stromwandler wird dem RCB-Schaltkreis zugeführt, und er öffnet die Hauptstromkontakte.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Vorteile des RCD:

Verwandter Beitrag: Arten von Schaltern – Konstruktion, Funktionsweise & Anwendungen

Nachteile des RCD:

RCBO (Fehlerstromschutzschalter mit Überlastschutz):

Da wir wissen, dass RCD keinen Schutz gegen Überlast bietet, werden ein MCB und ein RCD in einer einzigen Einheit zusammengefasst, bekannt als RCBO (Residual Circuit Breaker with Overload). Die Funktionsprinzipien sind dieselben wie oben, aber er bietet zuverlässigeren Betrieb mit Überlastschutz in einer einzigen Box.

Unterschied zwischen ELCB und RCD (RCCB):

Die folgende Tabelle zeigt die wesentlichen Unterschiede zwischen ELCB und RCD (auch bekannt als RCCB oder RCB).

Eigenschaft ELCB RCCB (auch bekannt als RCD oder RCB)
Abkürzung Earth Leakage Circuit Breaker Residual Current Circuit Breaker
Betriebsart Spannungsabhängiges Gerät (alter Name, alte Technologie). Stromabhängiges Gerät (neuer Name, neue Technologie).
Fehlererkennung Erkennt nur Erdfehler, die über den Haupterddraht zurückfließen. Erkennt jeden Erdfehler. Deshalb werden sie jetzt statt ELCB verwendet.
Anschluss An Phase, Neutralleiter und Erdungsdraht angeschlossen. Nur an Phase und Neutralleiter angeschlossen.
Installation Benötigt selbst eine Erdverbindung. Keine Erdverbindung erforderlich.
Typen
  • AC = für Wechselstrom
  • A = für Rechteckwelle
  • B = für Gleichstrom
  • AC = für Wechselstrom
  • A = für Rechteckwelle
  • B = für Gleichstrom
Fehlauslösungen Weniger Höher
Kosten Teuer Günstiger
Anwendungen Nicht empfohlen. Durch RCCB ersetzen. Fast alle Verdrahtungssysteme verwenden heute RCCB.

Beachten Sie, dass sowohl ELCB als auch RCCB für denselben Zweck verwendet werden, aber die Verdrahtung unterschiedlich ist: Beim RCCB sollten nur Phase und Neutralleiter durch ihn geführt werden, während beim ELCB der Haupterddraht durch ihn geführt wird.

Hier ist die Tabelle als Bild zur Referenz.MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern

Die folgende Vergleichstabelle zeigt die Unterschiede zwischen MCB, MCCB, RCD und ELCB mit Schutzfunktionen.

Bild Name Kurzschluss Überlast Erdfehler
MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern MCB
Miniature Circuit Breaker
✅ ✅ ❌
MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern MCCB
Molded Case Circuit Breaker
✅ ✅ ❌
MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern RCD
Residual Current Device
✅ ✅ ✅
MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern ELCB
Earth Leakage Circuit Breaker
❌ ✅ ✅

Hier ist das Diagramm im Bildformat zum Herunterladen als Referenz.

MCB, MCCB, ELCB & RCD (RCCB/RCB): Unterschiede bei Leitungsschutzschaltern


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