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.
Relais geöffnet — Kupferspule und Kontaktflächen
Relais (K)
Für geringere Schaltleistungen ausgelegt
Meist für Gleichspannung
Schaltglieder sind einfach unterbrechend
Besitzen Klappanker
Bezeichnung: K
VS
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
Federkontakt beim RelaisSchaltkontakt beim Schütz
Schaltzeichen & Symbole
Normgerechte Darstellung nach DIN EN 60617 — so werden Schütze in Schaltplänen dargestellt.
Schaltzeichen eines Leistungsschützes
Ein dreipoliges Leistungsschütz wird im Schaltplan mit drei Hauptkontakten und der Spule A1/A2 dargestellt.
Schaltzeichen eines Leistungsschützes — Hauptkontakte 1/L1–6/T3, Spule A1/A2, Hilfskontakt 13/14
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
Öffner — Ruhekontakt (NC), öffnet bei Anzug der Spule
Schaltstücke — Kontaktflächen aus Silberlegierung
Schließer — Arbeitskontakt (NO), schließt bei Anzug
Spulenanschluss — Klemmen A1 und A2
Anker — bewegliches Eisenteil, wird angezogen
Kurzschlussring — verhindert Brummen bei AC-Spulen
Spule — Erregerspule, erzeugt das Magnetfeld
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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