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Technik

Sicherung, FI-Schutzschalter und Schutzleiter

Drei Bauteile schützen Leitungen und Menschen: der Leitungsschutzschalter, der FI-Schutzschalter und der Schutzleiter.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann erklären, was ein Leitungsschutzschalter schützt.
  • Ich kann die Aufgabe des FI-Schutzschalters beschreiben.
  • Ich kann erklären, wie der Schutzleiter hilft.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Vom Hausanschluss bis zur Steckdose

Im Verteiler sitzen kleine Schalter. Du kannst sie von Hand umlegen. Der Leitungsschutzschalter, früher Sicherung genannt, schützt die Leitung. Fließt zu viel Strom, zum Beispiel bei einem Kurzschluss oder wenn zu viele Geräte laufen, schaltet er ab. Sonst würde die Leitung zu heiß. Ein Schalter mit der Aufschrift B16 löst aus, wenn längere Zeit deutlich mehr als 16 A fließen. Der FI-Schutzschalter, genauer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, schützt Menschen. Er vergleicht den Strom, der zum Gerät hinfließt, mit dem Strom, der zurückkommt. Beide müssen gleich sein. Fließt ein Teil über einen Umweg ab, zum Beispiel durch einen Menschen, schaltet der FI in Bruchteilen einer Sekunde ab. Im Haus löst der FI meist bei 30 mA (Milliampere) aus. 30 mA sind 0,03 A. Der Schutzleiter verbindet das Metallgehäuse eines Geräts mit der Erde. Bekommt das Gehäuse durch einen Defekt Spannung, fließt der Strom über den Schutzleiter ab. Dann löst die Sicherung oder der FI aus, und das Gehäuse ist nicht mehr gefährlich. Die Prüftaste am FI solltest du regelmäßig drücken, zum Beispiel alle sechs Monate, mit Erwachsenen.

Jedes Bauteil hat eine eigene Aufgabe.
BauteilSchütztReagiert auf
Leitungsschutzschalterdie Leitungzu hohen Strom (Überlast, Kurzschluss)
FI-SchutzschalterMenschen und TiereFehlerstrom von etwa 30 mA und mehr
SchutzleiterMenschen am Gerätegehäuseleitet Fehlerstrom zur Erde ab

Wann löst der FI aus?

  1. Gegeben: Zum Gerät fließen 8 000 mA, zurück kommen 7 950 mA.
  2. Fehlerstrom: 8 000 mA − 7 950 mA = 50 mA.
  3. Der FI ist auf 30 mA eingestellt.
  4. 50 mA > 30 mA: Der FI schaltet ab.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Drei Helfer schützen im Haus.

Die Sicherung schützt die Leitung.

Der FI und der Schutzleiter schützen Menschen.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Toaster hat einen Defekt. Sein Metallgehäuse steht unter Spannung. Über den Schutzleiter fließt Strom zur Erde. Der Strom steigt stark an. Die Sicherung oder der FI schaltet ab. So wird das Gehäuse schnell wieder spannungsfrei.

Schritt für Schritt

Du unterscheidest die drei Schutzbauteile.

  1. Frage: Geht es um zu viel Strom in der Leitung? Dann Leitungsschutzschalter.
  2. Frage: Fließt Strom über einen Umweg? Dann FI.
  3. Frage: Geht es um das Gehäuse eines Geräts? Dann Schutzleiter.

Mit einem Bild erklärt

FrageBauteil
Leitung zu heiß?Leitungsschutzschalter
Strom fließt durch einen Menschen?FI-Schutzschalter
Gehäuse unter Spannung?Schutzleiter, dann Abschaltung

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Welches Bauteil schützt die Leitung vor zu hohem Strom?
Zeig mir den ersten Schritt

Es geht um die Leitung, nicht um den Menschen.

Lösung ansehen

Lösung: Der Leitungsschutzschalter

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Zum Gerät fließen 8 000 mA, zurück kommen 7 950 mA. Wie groß ist der Fehlerstrom in mA?

Zeig mir den ersten Schritt

Subtrahiere beide Werte.

Lösung ansehen

Lösung: 50

8 000 mA − 7 950 mA = 50 mA. Das ist mehr als 30 mA, der FI schaltet ab.

Tipp: Merke dir: Sicherung schützt die Leitung, FI schützt den Menschen. Ohne Schutzleiter hilft beides weniger.

Merksatz: Leitungsschutzschalter: Überlast und Kurzschluss. FI-Schutzschalter: Fehlerstrom, meist 30 mA. Schutzleiter: leitet den Fehlerstrom zur Erde ab.

Typischer Fehler: Viele denken, ein FI verhindert jeden Stromunfall. Er schaltet erst ab, wenn schon ein Fehlerstrom fließt. Das geht sehr schnell. Berührt jemand Außenleiter und Neutralleiter zugleich, ohne Verbindung zur Erde, erkennt der FI keinen Fehler.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Wie viele Ampere sind 30 mA?
Lösung ansehen

Lösung: 0,03 A

Frage 2 Ein FI-Schutzschalter vergleicht den Strom zum Gerät mit dem Strom zurück.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Was passiert, wenn ein Metallgehäuse durch einen Defekt Spannung bekommt und ein Schutzleiter angeschlossen ist?
Lösung ansehen

Lösung: Der Strom fließt über den Schutzleiter ab, die Abschaltung löst aus

Frage 4 Die Prüftaste am FI zeigt, ob er noch auslöst.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Der Leitungsschutzschalter schützt die Leitung vor zu viel Strom. Der FI-Schutzschalter schaltet bei Fehlerstrom ab und schützt Menschen. Der Schutzleiter leitet bei einem Defekt den Strom zur Erde ab.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Gebäudetechnik: Versorgung und Strom im Haus

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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