Schützschaltungen verstehen: Haupt- und Steuerstromkreis
Eine Schützschaltung trennt die Aufgabe des Bedienens von der Aufgabe des Leistungsschaltens. Taster, Freigaben und Hilfskontakte steuern die Schützspule. Die Hauptkontakte schalten den dafür vorgesehenen Verbraucher. Wer diese beiden Stromkreise auseinanderhalten kann, versteht auch Selbsthaltung, Wendeschaltung und Anlaufsteuerungen leichter.
Der Steuerkreis ist dabei nicht automatisch ungefährliche Kleinspannung. Welche Spannung und Stromart verwendet werden, ergibt sich aus dem tatsächlichen Schaltplan und den Spulendaten.
Aufbau und Funktion
Das Schütz besitzt ein elektromagnetisches Betätigungssystem und die zugehörigen Kontakte. Wird eine passende Spule versorgt, bewegt der Antrieb die Kontakte. Im gewöhnlichen monostabilen Beispiel kehren sie nach Wegfall der ausreichenden Spulenversorgung in ihre Grundstellung zurück.
Hauptkontakte sind für die vorgesehene Lastschaltung ausgelegt. Hilfskontakte dienen beispielsweise der Selbsthaltung, Verriegelung oder Meldung. Ein Hilfsschließer ist nicht allein deshalb für einen Motorstrom geeignet, weil er zum selben Schütz gehört.
Spulenanschlüsse werden häufig mit A1 und A2 bezeichnet. Diese Kennzeichnung sagt für sich allein weder 24 V noch 230 V aus. Auch AC/DC, mögliche Polarität und beschaltete Schutzmodule gehören zur konkreten Ausführung. Die Versorgung eines Steuerkontakts wird ebenfalls nicht aus seinem Namen abgeleitet.
Schließer, Öffner und Grundzustand
Ein Schließer ist im festgelegten unbetätigten Zustand offen; ein Öffner geschlossen. Ein Wechsler verbindet einen gemeinsamen Kontakt abhängig vom Zustand mit einem von zwei Wegen. Das Symbol beschreibt die Funktion und nicht zwingend die physische Lage der Klemmen.
Bei Schützen ist die Darstellung üblicherweise auf den unbetätigten Zustand bezogen. Zeitkontakte, rastende Geräte oder besondere Betriebszustände benötigen zusätzliche Angaben. Ein im Betrieb geschlossener Kontakt wird deshalb nicht nachträglich zum Öffnersymbol umbenannt.
Das zweite Bild stellt Spule, Haupt- und Hilfskontakte nebeneinander dar. Die Kennzeichnungen sind ein Lesebeispiel. Vor einer realen Verbindung werden die tatsächlichen Anschlussbezeichnungen und die Geräteunterlage kontrolliert.
Welche Grundaufgaben kann eine Schaltung erfüllen?
| Aufgabe | Passender Einstieg |
|---|---|
| Nur bei gedrücktem Taster einschalten | Tippbetrieb. |
| Nach kurzem Start eingeschaltet bleiben | Selbsthaltung. |
| Von mehreren Stellen bedienen | Mehrstellen-Steuerung. |
| Einen geeigneten Motor direkt einschalten | Direktanlauf. |
| Drehrichtung ändern | Wendeschützschaltung. |
| Anlauf oder Drehzahlstufen umschalten | Stern-Dreieck beziehungsweise Dahlander. |
Ein Steuergerät entscheidet über den Befehl, nicht automatisch über alle Schutzfunktionen. Für Motorlasten sind unter anderem Überlast, Kurzschluss und die geeignete Schaltbeanspruchung zu berücksichtigen. Diese Aufgaben müssen zum Gesamtkonzept passen.
Schaltbilder und Erklärungen
Hauptkreis und Steuerkreis im Schaltbild
Der Hauptstromkreis führt den Laststrom. Im Motorbeispiel sind Versorgung, zugeordnete Schutzgeräte, Hauptkontakte und Motor dargestellt. Der Steuerstromkreis führt den Strom zur Spule und bildet die gewünschte Bedienlogik ab.
Beide Kreise können unterschiedliche Versorgungen besitzen. Das Ausschalten eines Lasttrenners beweist daher nicht ohne Weiteres, dass auch sämtliche Steuerleitungen spannungsfrei sind. Umgekehrt trennt ein Stopptaster im Steuerkreis nicht automatisch alle Einspeisungen für Arbeiten.
Die neue Übersicht zeigt diese funktionale Trennung. Eine gestrichelte Zuordnung zwischen Spule und Kontakt ist kein elektrischer Leiter. Gleiche Betriebsmittelkennzeichnungen zeigen, welche Teile zum selben Gerät gehören, auch wenn sie räumlich getrennt gezeichnet sind.
Spule und Hilfskontakte gehören zusammen
Haupt- und Steuerstromkreis
Verdrahtungsprinzip und Auswahl
Verdrahtung und Geräteauswahl einordnen
Vor dem Verdrahten werden Last, Versorgung, Spule, Kontaktarten und Schutzaufgaben festgelegt. Eine Geräteauswahl nach Baugröße oder maximal aufgedrucktem Strom allein reicht nicht. Schalthäufigkeit und Lastart können die Eignung stark beeinflussen.
Der fertige Stromlaufplan sollte Betriebsmittel eindeutig benennen und Klemmen sowie Querverweise nachvollziehbar zeigen. Änderungen werden im Plan dokumentiert. Gleiche Nummern an zwei Geräten bedeuten nicht automatisch eine elektrische Verbindung.
Arbeiten erfolgen nach den Sicherheitsregeln durch entsprechend fachkundige und berechtigte Personen. Auch eine reine Steuerungsänderung kann einen gefährlichen Maschinenstart auslösen. Die mechanische Umgebung gehört deshalb zur Planung und Prüfung.
Funktionskontrolle und Prüfung
Funktionskontrolle und Grenzen
Eine Funktionskontrolle prüft, ob die vorgesehenen Zustände und Übergänge eintreten. Die elektrische Prüfung bewertet andere Eigenschaften, etwa Schutzleiterverbindungen, Isolation und erforderliche Abschaltbedingungen. Beide Aufgaben ergänzen sich.
Eine einfache Schützlogik ist keine automatisch nachgewiesene Sicherheitssteuerung. Ein Not-Halt, eine Schutztürüberwachung oder ein sicherer Wiederanlaufschutz braucht das dafür geeignete Maschinenkonzept. Solche Funktionen werden nicht allein durch ein zusätzliches Öffnersymbol bestätigt.
Fragen und Vertiefungen
Häufige Fragen
Ist ein Schütz dasselbe wie ein Relais?
Beide können elektromagnetisch arbeiten. Ein Schütz ist für bestimmte Leistungsschaltaufgaben ausgelegt; ein Relais kann andere Kontakt- und Steueraufgaben erfüllen. Die konkrete Geräteeignung zählt, nicht nur der Begriff.
Muss der Motorstrom durch den Starttaster fließen?
Im beschriebenen Schützkonzept schaltet der Taster den zugeordneten Steuerpfad; der Laststrom fließt über die Hauptkontakte. Die Kontakte müssen trotzdem für ihre jeweilige Beanspruchung geeignet sein.
Wo soll ich anfangen?
Zuerst den Plan lesen, dann den Tippbetrieb betrachten und anschließend die Selbsthaltung. So wird bei jeder Erweiterung sichtbar, welcher Kontakt welche zusätzliche Aufgabe übernimmt.
Passende Vertiefungen
Stromlaufpläne von Schützschaltungen lesen · Schützschaltungen vergleichen
Quellen und Unterlagen
Zur Übersicht Schützschaltungen
Elektrosicherheit: Richtlinien und Vorsichtsmaßnahmen für einfache elektrotechnische Arbeiten
Die Sicherheit hat oberste Priorität.
- Alle hier bereitgestellten Anleitungen und Informationen dienen rein informativen Zwecken und sollen ausschließlich zur Informationsbeschaffung und Weiterbildung verwendet werden. Sie sollten nicht als Ersatz für professionelle Beratung angesehen werden. Bei Zweifeln empfiehlt es sich, einen qualifizierten Elektriker hinzuzuziehen, um fachkundige Unterstützung zu erhalten.
- Es ist wichtig, die örtlichen Vorschriften und Bestimmungen bei elektrischen Arbeiten zu beachten. Arbeiten mit Strom sollten nur von qualifizierten Fachleuten durchgeführt werden, da sie lebensgefährlich sein können.
- Fehler in Anleitungen und Schaltbildern sind möglich. Der Anbieter übernimmt keine Gewähr oder Haftung für Schäden oder Verletzungen, die aus der Umsetzung der bereitgestellten Informationen resultieren könnten. Es liegt in Ihrer Verantwortung, die Richtigkeit der Informationen zu überprüfen und die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.
- Die Verwendung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (PSA) ist entscheidend, um die Sicherheit bei elektrotechnischen Arbeiten zu gewährleisten. PSA schützt vor Stromschlägen, Augenverletzungen, thermischen und mechanischen Gefahren. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass PSA allein nicht ausreicht und durch Fachwissen, Fähigkeiten und die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften ergänzt werden muss.
- Arbeiten an Teilen, die unter Spannung stehen, sind strengstens untersagt. Vor Beginn der Arbeiten müssen geeignete Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, einschließlich des Freischaltens der Anlage.
- Bei Schäden durch mangelhafte Elektroinstallation haftet der Errichter der Anlage gemäß den geltenden gesetzlichen Bestimmungen.
- Diese Zusammenfassung von Richtlinien und Vorsichtsmaßnahmen ist nicht umfassend. Bei Unsicherheiten ist es ratsam, einen qualifizierten Elektriker zu konsultieren oder sich an örtliche Vorschriften und Bestimmungen zu halten, um maximale Sicherheit zu gewährleisten.
- Die ordnungsgemäße Installation und Wartung von elektrischen Anlagen und Geräten ist von großer Bedeutung, um mögliche Gefahren zu minimieren und ein sicheres Umfeld zu schaffen.