# Baustein 2: Elektromagnetische Schalter

Steuerungstechnik

Relais & Schütz Schalttypen
Schütz 8 Bauteile
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## Was sind elektromagnetische Schalter?

Elektromagnetische Schalter werden in der Industrie überall dort eingesetzt, wo elektrische Stromkreise sicher und zuverlässig geschaltet werden müssen — zum Beispiel beim Starten von Motoren oder bei der Steuerung von Kränen.

Es gibt zwei Haupttypen: das Relais für kleinere Steuerströme und das Schütz für große Lastströme.

### Schützarten

Schützart | Anwendungsgebiet
--- | ---
Leistungsschütz | Schalten eines Motors
Hilfsschütz | Schalten einer Meldeleuchte

### Typische Einsatzbereiche

Gerät | Typischer Einsatz
--- | ---
Relais | Schalten von kleineren Strömen (Melde- oder Regeltätigkeiten)
Schütz | Schalten von großen Lasten, z.B. Antriebsmotoren

## Relais & Schütz im Vergleich

Zwei elektromagnetische Schalter im direkten Vergleich — unterschiedliche Schaltleistungen, Ankertypen und Bezeichnungen.

📷

Foto: Relais (z.B. Omron MY2)

Quelle: commons.wikimedia.org → Suche: „relay opened up"

### Relais (K)

- Für geringere Schaltleistungen ausgelegt
- Meist für Gleichspannung
- Schaltglieder sind einfach unterbrechend
- Besitzen Klappanker
- Bezeichnung: K

VS
Siemens SIRIUS Leistungsschütz

### Schütz (Q)

- Für höhere Schaltleistungen ausgelegt
- Schnelle / sichere Schaltvorgänge
- Schaltglieder sind doppelt unterbrechend
- Besitzen Zuganker
- Bezeichnung: Q

### Vergleichstabelle

Merkmal | Relais (K) | Schütz (Q)
--- | --- | ---
Schaltleistung | Gering | Hoch (Motoren)
Ankertyp | Klappanker | Zuganker
Kontaktunterbrechung | Einfach | Doppelt
Einsatz | Steuern, Melden, Regeln | Hauptstrom, Motoren
Bezeichnung | K | Q

### Kontaktarten im Vergleich

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Federkontakt beim Relais

Quelle: aus deinem Unterrichtsbaustein zu Relais & Schütz (Foto aus Heft)

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Schaltkontakt beim Schütz

Quelle: aus deinem Unterrichtsbaustein zu Relais & Schütz (Foto aus Heft)

## Kennzeichnungen lesen und verstehen

Das Leistungsschütz trägt zahlreiche Aufschriften — Ordnungsziffern, Funktionsziffern, Klemmenbezeichnungen und Symbole.

💡 Tipp: Füge in Canva (canva.com) nummerierte Kreise (1–9) auf dieses Foto ein — so wie in deinem Unterrichtsbaustein zur Kennzeichnung gezeigt.

Nr. | Fachbegriff | Erklärung
--- | --- | ---
1 | Ordnungsziffer | Nummer des Betriebsmittels
2 | Funktionsziffer | Art der Kontaktfunktion
3 | NO (Normally Open) | Schließer — im Ruhezustand offen
4 | NC (Normally Closed) | Öffner — im Ruhezustand geschlossen
5 | Spulenanschluss | Klemmen A1 und A2
6 | Anzahl der Schließer | z.B. 3 NO-Kontakte
7 | Anzahl der Öffner | z.B. 1 NC-Kontakt
8 | Ausgangsseite Hauptkontakte | 2/T1, 4/T2, 6/T3
9 | Benötigte Steuerspannung | z.B. DC 24V

### Schützkontakte des Leistungsschützes

Die Hauptkontakte eines Leistungsschützes werden nach folgender Systematik bezeichnet:

Eingangsseite | Ausgangsseite | Funktion
--- | --- | ---
1/L1 | 2/T1 | Phase L1 → Motor T1
3/L2 | 4/T2 | Phase L2 → Motor T2
5/L3 | 6/T3 | Phase L3 → Motor T3
13 | 14 | Hilfskontakt (Schließer NO)
21 | 22 | Hilfskontakt (Öffner NC)
31 | 32 | Hilfskontakt (Schließer NO)
43 | 44 | Hilfskontakt (Schließer NO)
A1 | A2 | Spulenanschlüsse

### Gebrauchskategorien nach IEC

Käfigläufermotor anlassen / ausschalten.

Käfigläufer — Anlassen, Gegenstrombremsung, Tippbetrieb.

Steuerstromkreise mit elektromagnetischen Lasten.

Gleichstrom-Reihenschlussmotoren.

## Schaltzeichen & Symbole

Schaltzeichen nach DIN EN 60617 — normgerechte Darstellung für Haupt- und Hilfskontakte.

### Schaltzeichen eines Leistungsschützes

Ein dreipoliges Leistungsschütz wird im Schaltplan mit drei Hauptkontakten und der Spule A1/A2 dargestellt.

📷

Schaltbild Leistungsschütz nach DIN EN 60617

Schaltbild aus einem Fachkundebuch oder mit folgendem KI-Prompt erstellen (ChatGPT/DALL-E):
„Clean technical electrical schematic drawing of a 3-pole contactor after DIN EN 60617. White background, black lines. Show coil symbol A1/A2 as rectangle, 3 main contacts labeled 1/L1-2/T1, 3/L2-4/T2, 5/L3-6/T3 as switching symbols, and 1 auxiliary contact 13/14. Engineering drawing style, no color."

Schaltzeichen Leistungsschütz nach DIN EN 60617

### Symbolübersicht für Schütze

Je nach Anzahl der Hauptkontakte und Hilfskontakte gibt es unterschiedliche Schaltzeichen:

Symbol | Bezeichnung
--- | ---
📷 Symbol: Hauptschütz mit 3 Kontakten Aus Fachkundebuch abfotografieren oder mit KI erstellen | Hauptschütz mit drei Kontakten
📷 Symbol: Hauptschütz mit 3 HK + 4 Hilfskontakten Aus Fachkundebuch abfotografieren oder mit KI erstellen | Hauptschütz mit drei Hauptkontakten und 4 Hilfskontakten
📷 Symbol: Hilfsschütz mit 4 Schließern + 2 Öffnern Aus Fachkundebuch abfotografieren oder mit KI erstellen | Hilfsschütz mit 4 Schließern und 2 Öffnern

## Aufbau & Bestandteile eines Schützes

Ein Leistungsschütz besteht aus 8 Hauptbauteilen — vom Öffner bis zum Eisenkern. Fahre mit der Maus über die Liste rechts, um jedes Bauteil zu erkunden.

### Die 8 Bestandteile

Motorschütz geöffnet (Quelle: Wikimedia Commons)
📷

Beschriftetes Bild: Alle 8 Bauteile nummeriert

Erstelle mit Canva (canva.com): Lade das Foto oben hoch, füge 8 nummerierte Pfeile/Kreise ein und beschrifte:
1=Öffner, 2=Schaltstücke, 3=Schließer, 4=Spulenanschluss, 5=Anker, 6=Kurzschlussring, 7=Spule, 8=Eisenkern

1. Öffner — Ruhekontakt (NC), öffnet bei Anzug der Spule
2. Schaltstücke — Kontaktflächen aus Silberlegierung
3. Schließer — Arbeitskontakt (NO), schließt bei Anzug
4. Spulenanschluss — Klemmen A1 und A2
5. Anker — bewegliches Eisenteil, wird angezogen
6. Kurzschlussring — verhindert Brummen bei AC-Spulen
7. Spule — Erregerspule, erzeugt das Magnetfeld
8. Eisenkern — verstärkt und leitet den magnetischen Fluss

### Hauptstrom- und Steuerkontakte

### Hauptstromkontakte

- Schalten die Außenleiter an den Verbraucher
- Sind in getrennten Schaltkammern angeordnet
- Bei größeren Leistungen mit Lichtbogenlöscheinrichtungen ausgestattet

### Steuerkontakte

- Schalten Kontakte für Steuer- und Meldeaufgaben
- Führen wesentlich weniger Leistung als Hauptstromkontakte

## Funktionsweise Schritt für Schritt

Vom Anlegen der Spulenspannung bis zum Abfall — der gesamte Schaltvorgang in fünf Schritten erklärt.

#### Spannung anlegen

Spannung wird an die beiden Spulenanschlüsse A1 und A2 angelegt.

#### Magnetfeld entsteht

Strom fließt durch die Schützspule — ein Magnetfeld entsteht.

#### Anker wird angezogen

Das Magnetfeld zieht den Anker an und betätigt die Schaltkontakte.

#### Kontakte schalten

Schließer schließen, Öffner öffnen — der Verbraucher wird eingeschaltet.

#### Schütz fällt ab

Nach Abschalten der Spannungsversorgung drückt die Rückstellfeder den Anker zurück. Das Schütz fällt ab.

⚠️ Wichtig: Das Schütz ist kein Dauermagnet — fällt die Steuerspannung aus, fällt das Schütz sofort ab!

### Galvanische Trennung

Steuer- und Hauptstromkreis sind elektrisch voneinander getrennt — die Übertragung erfolgt ausschließlich über das Magnetfeld.

#### Steuerstromkreis

DC 24V
kleiner Steuerstrom, Taster / SPS
⏚ Q1 Schütz

#### Hauptstromkreis

AC 230V
großer Laststrom, Motor / Last
Die Galvanische Trennung bedeutet, dass zwei Stromkreise zwar verbunden sind, aber nicht elektrisch. Das Übertragungsmedium ist der Elektromagnetismus.

## Sicherheitsregeln beim Schützaustausch

Vor dem Austausch eines Schützes müssen die fünf Sicherheitsregeln der Elektrotechnik beachtet werden — sie schützen vor lebensgefährlichen Stromschlägen.

Vor dem Austausch müssen (je nach Spannungshöhe) die Fünf Sicherheitsregeln der Elektrotechnik beachtet werden!
1

#### ⛔ Freischalten

Anlage spannungsfrei schalten

2

#### 🔒 Gegen Wiedereinschalten sichern

Hauptschalter abschließen

3

#### 🔍 Spannungsfreiheit feststellen

Mit Messgerät alle Leiter prüfen

4

#### 🌍 Erden und kurzschließen

Bei Mittelspannung und höher

5

#### 🚧 Benachbarte Teile abdecken

Schutz vor Nachbarspannungen

## Praxisbeispiel: Hebekran

Ein typisches Beispiel für den Einsatz von Schützen in der Industrie.

Ein Hebekran ist ein typisches Beispiel für den Einsatz von Schützen in der Industrie. Über verschiedene Schalter wird der Antriebsmotor gesteuert.

Portalkran — schwere Lasten werden über Schütz-gesteuerte Motoren bewegt

### Typische Betriebsmittel der Krananlage

Eine Kransteuerung besteht aus mehreren Bedien- und Schaltelementen, die über Schütze auf den Antriebsmotor wirken:

- ⚡
  -Q1 Hauptschalter → Energieversorgung des gesamten Krans
- 🔑
  -S1 Schlüsselschalter → Inbetriebnahme der Steuerung
- ⬆️
  -S2 Taster AUF → Motor Seilwinde aufwärts (Tippbetrieb)
- ⬇️
  -S3 Taster AB → Motor Seilwinde abwärts (Tippbetrieb)
- 🔴
  -S0 NOT-HALT → Sofortstillstand bei Gefahr

Die Steuerung des Krans ist ein gutes Beispiel für die Galvanische Trennung: Bediener arbeiten mit ungefährlicher Steuerspannung (z.B. DC 24V), während die Motoren über Schütze mit der hohen Lastspannung (z.B. AC 400V) versorgt werden. Verbunden sind beide Kreise nur über das Magnetfeld der Schützspulen.

## Wissens-Check

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