Für den Stromanschluss sind in Deutschland sogenannte TN-Netze nach dem TN-Prinzip mit Phasen- und Neutralleiter sowie separatem PE-Leiter (Schutzleiter) üblich. Um sicherzustellen, dass ein Gerät oder eine Maschine nach der Benutzung hundertprozentig spannungsfrei ist, ist eine sichere Unterbrechung der stromführenden Phasenleiter beim Ausschaltvorgang nötig. Bei der Verwendung eines einpoligen Geräteschalters für das Ausschalten, kann man jedoch nicht sicher sein, ob der Phasen- oder der Neutralleiter unterbrochen wird, wenn das Gerät oder die Maschine beispielsweise an einer Haushaltsteckdose betrieben wird. Je nachdem wie herum der Stecker in der Dose sitzt, liegt die Chance, den Phasenleiter beim Abschaltvorgang zu unterbrechen, bei 50 Prozent. Damit ist klar: Nur ein zweipoliger Geräteschalter stellt in diesem Fall sicher, dass immer auch der Strom führende Phasenleiter verlässlich unterbrochen wird.
Anders stellt sich die Situation bei fest installierten Verbrauchern dar. Wird der Phasenleiter hier über einen einpoligen Schalter geführt, ist das abgeschaltete Gerät anschließend sicher stromlos. Allerdings bleibt auch hier ein Restrisiko bestehen, da es in der Praxis keine Garantie für eine korrekte Verkabelung gibt. Aus diesem Grund ist es beispielsweise auch bei fest installierten medizinischen Geräten, wie Zahnarztstühlen, notwendig, sie mit zweipoligen Geräteschaltern auszustatten.
Überlast- und Kurzschlussströme
Überströme sind in Geräten, Maschinen und Anlagen, neben Übererwärmungen und Überspannungen, der häufigste Grund für eine Überlastung. Dabei gibt es eine Unterscheidung zwischen Überlast- und Kurzschlussströmen. Erstere sind Überströme in fehlerfreien Stromkreisen. Sie treten typischerweise bei einer Überbeanspruchung von Motoren oder Transformatoren auf. Das passiert beispielsweise, wenn eine Elektrokettensäge zu dickes oder nasses Holz sägt, oder wenn ein Aktenvernichter zu viel Papier gleichzeitig häckselt. Ein Kurzschlussstrom dagegen ist ein Überstrom in einem fehlerbehafteten Stromkreis. Auslöser für einen Kurzschluss sind zum Beispiel versehentliche Anbohrungen von Stromleitungen, Wasserschäden oder gelöste Verbindungen. In diesen Fällen kommt es zu einer nahezu widerstandslosen elektrischen Verbindung zwischen den beiden Polen einer elektrischen Spannungsquelle.
Schmelzsicherungen und Schutzschalter sorgen in diesen Fällen dafür, dass es nicht zu Schäden durch Übererwärmungen kommt. Wie ein Airbag im Auto schlummern sie die meiste Zeit im Verborgenen. Doch wenn es brenzlig wird, haben sie blitzschnell alles unter Kontrolle und schalten zerstörerische Überströme zuverlässig ab.
Einpolige Absicherung –
geht auch doppelt
Eine einzelne Sicherung oder ein einpoliger Schutzschalter unterbrechen im Fehlerfall den Stromkreis sicher und sorgen so dafür, dass es beispielsweise bei Motoren, Transformatoren und Leitungen zu keinen Überhitzungsschäden kommt. Allerdings unterbrechen sie entweder nur den Phasen- oder nur den Neutralleiter. Dabei liegt die Chance, den Phasenleiter zu trennen, bei nur 50 Prozent – wie bei einem einpoligen Schalter. Somit ist der Verbraucher nach einer Überstromabschaltung nicht sicher stromlos. Beispielsweise droht so bei einer Reparatur bei nicht gezogenem Netzstecker ein gefährlicher elektrischer Schlag.
Deshalb ist vor allem bei Schmelzsicherungen häufig eine doppelte einpolige Absicherung zu finden. Geräte und Maschinen werden hier eingangsseitig mit zwei Schmelzsicherungen ausgestattet. In diesem Fall liegt jedoch der Trugschluss nah, dass bei einer Überstromauslösung sowohl der Phasen- als auch der Neutralleiter unterbrochen wird. In beiden Versorgungsleitern ist schließlich ein Absicherungselement verbaut. In der Praxis unterbricht im Fehlerfall jedoch in aller Regel nur eine der beiden Schmelzsicherungen den Stromkreis. Grund hierfür ist die Toleranz der Sicherungen. Im Fehlerfall brennt daher meist nur die leicht flinkere Sicherung durch. Das leicht trägere Zwillingsgerät dagegen verbleibt im „Ein-Zustand“. Das bedeutet: Auch bei der doppelten einpoligen Absicherung ist der Verbraucher nach einer Überstromauslösung nicht sicher stromlos. Das gleiche gilt, wenn eingangsseitig zwei einpolige Schutzschalter eingesetzt werden.
Bei Schmelzsicherungen ist darüber hinaus noch folgendes zu beachten: Bei der „nicht durchgebrannten“, leicht trägeren Sicherung besteht im Überstromfall durch die starke Hitzeentwicklung immer die Gefahr, dass der Schmelzleiter Schaden nimmt. Wird die vorgeschädigte Schmelzsicherung nicht ausgetauscht, kann es in der Folge zu unnötigen Fehl- bzw. Frühauslösungen und damit zu sinnlosen Betriebsunterbrechungen kommen.
Zweipolige Absicherung
mit Überstromschutz