Elektromagnetische Schalter

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

Relais geöffnet — Spule und Kontakte sichtbar

Relais (K)

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

VS

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

Aufbau & Bestandteile eines Schützes

Motorschütz geöffnet — Bestandteile sichtbar

Öffner
Schaltstücke
Schließer
Spulenanschluss
Anker
Kurzschlussring
Spule
Eisenkern

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

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

Schütz abgefallen — kein Strom fließt

Steuerstromkreis

DC 24V

+

−

Spannungsquelle

Taster S1

Klemme A1 →

Schütz Q1

A1

A2

🧲

Keine elektr. Verbindung

L1

T1

L2

T2

L3

T3

Hauptstromkreis

AC 400V

Motor M1

← T1 / T2 / T3

Steuerstromkreis DC 24V · sicher berührbar

Galvanische Trennung Kopplung nur über Magnetfeld

Hauptstromkreis AC 400V · lebensgefährlich

Auslösen durch Fehlerstrom

Ein Schütz kann durch verschiedene Fehler im Stromkreis ausgelöst werden. Häufige Ursachen sind Überlastung, Kurzschluss oder ein Isolationsfehler.

Bei Überlastung fließt dauerhaft mehr Strom als erlaubt. Das Motorschutzrelais erkennt dies und unterbricht den Steuerkreis. Das Schütz fällt ab und der Motor wird spannungsfrei geschaltet.

Bei einem Kurzschluss steigt der Strom schlagartig auf ein Vielfaches des Nennstroms. Die vorgeschaltete Sicherung oder der Leitungsschutzschalter löst sofort aus.

Ein Isolationsfehler entsteht, wenn die Isolation eines Leiters beschädigt ist und Strom über ungewollte Wege fließt. Der Fehlerstromschutzschalter (RCD) erkennt die Differenz zwischen Hin- und Rückstrom und schaltet binnen Millisekunden ab.

Merke: Das Schütz selbst ist kein Schutzorgan. Es wird durch das Motorschutzrelais oder die Sicherung ausgelöst. Das Schütz schaltet, die Schutzeinrichtung schützt.

Sicherheitsregeln beim Schützaustausch

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

Zusammenfassung

Relais und Schütz

Beide Geräte nutzen Elektromagnetismus zum Schalten. Das Relais schaltet kleine Ströme und wird mit K bezeichnet, der Schütz schaltet große Lasten und wird mit Q bezeichnet.

Aufbau

Ein Schütz besteht aus Öffner, Schaltstücken, Schließer, Spulenanschluss, Anker, Kurzschlussring, Spule und Eisenkern. Hauptkontakte schalten den Verbraucher, Steuerkontakte übernehmen Melde- und Steueraufgaben.

Funktionsweise

Spannung an A1/A2 → Magnetfeld entsteht → Anker wird angezogen → Kontakte schalten. Spannung weg → Rückstellfeder → Schütz fällt ab.

Sicherheit

Vor jedem Schützaustausch die fünf Sicherheitsregeln einhalten: Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, erden und kurzschließen, benachbarte Teile abdecken.