Worum geht es?
Ein Schütz ist der große, kräftige Bruder des Relais. Auch hier zieht eine Spule einen Anker an und schaltet Kontakte. Das Schütz ist aber für große Ströme und sehr häufiges Schalten gebaut, zum Beispiel für Motoren und Heizungen. Es schaltet alle drei Außenleiter gleichzeitig.
Es gibt zwei Sorten: Leistungsschütze mit dicken Kontakten für den großen Strom und Hilfsschütze mit vielen kleinen Kontakten für die Steuerung. Im Schaltplan heißen Leistungsschütze meist Q, Hilfsschütze und Relais K.
Aufbau
- Magnetsystem: Spule, feststehendes Joch und beweglicher Anker. Bei Wechselstromspulen sitzt im Joch ein Kurzschlussring, der verhindert, dass der Anker im Takt der Netzfrequenz brummt und flattert.
- Hauptkontakte: drei kräftige Schließer mit Doppelunterbrechung. Die Löschkammern teilen und kühlen den Lichtbogen beim Abschalten.
- Hilfskontakte: kleine Schließer und Öffner, eingebaut oder als aufsteckbarer Hilfsschalterblock.
- Rückstellfeder: öffnet die Kontakte, sobald die Spule stromlos wird.
Foto: Saguzar1, „Despiece contactor“, Lizenz: CC0 (gemeinfrei), Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.
Klemmen und Gebrauchskategorien
| Klemme | Bedeutung |
|---|---|
| A1, A2 | Spule |
| 1/L1, 3/L2, 5/L3 | Hauptkontakte, Netzseite |
| 2/T1, 4/T2, 6/T3 | Hauptkontakte, Lastseite zum Motor |
| 13-14, 43-44 … | Hilfsschließer |
| 21-22, 31-32 … | Hilfsöffner |
Wie stark ein Schütz belastet werden darf, hängt von der Art der Last ab. Das beschreibt die Gebrauchskategorie:
| Kategorie | Last |
|---|---|
| AC-1 | nicht oder schwach induktiv, zum Beispiel Heizungen |
| AC-3 | Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschalten im Lauf |
| AC-4 | Käfigläufermotoren: Tippen, Gegenstrombremsen, Reversieren |
| DC-13 | Gleichstrom-Elektromagnete (Hilfskontakte) |
Derselbe Schütz darf in AC-1 deutlich mehr Strom schalten als in AC-3. Für Motoren immer den AC-3-Wert vom Typenschild oder Datenblatt nehmen.
In Wohngebäuden findest du schmale, leise Installationsschütze im Verteiler, zum Beispiel für Speicherheizungen, Wärmepumpen oder Treppenhausbeleuchtung. Sie haben die Bauform eines Leitungsschutzschalters.
Rechenbeispiele
Ein Drehstrommotor hat 7,5 kW, η = 0,88 und cos φ = 0,85 an 400 V. Welchen AC-3-Strom muss das Schütz mindestens haben?
- Aufgenommene Leistung: Pzu = 7,5 kW0,88 ≈ 8,52 kW
- I = 8.520 W1,732 · 400 V · 0,85 ≈ 14,5 A
- Ergebnis: Schütz mit mindestens 14,5 A in AC-3
Praxis: Man nimmt die nächste Baugröße darüber, zum Beispiel 18 A in AC-3. Bei häufigem Tippen (AC-4) muss das Schütz noch größer gewählt werden.
Laut Datenblatt nimmt eine 230-V-AC-Schützspule beim Anziehen 70 VA auf, im angezogenen Zustand 8 VA. Welche Ströme fließen?
- Anzug: I = 70 VA230 V ≈ 0,30 A
- Halten: I = 8 VA230 V ≈ 35 mA
- Ergebnis: 0,30 A beim Anzug, 35 mA beim Halten
Warum der Unterschied? Bei offenem Anker ist der Luftspalt groß, die Induktivität klein, der Strom groß. Nach dem Anziehen ist der Magnetkreis geschlossen, der Blindwiderstand steigt, der Strom sinkt. Steuertrafos müssen den Anzugsstrom liefern können.
Typische Fehler
- Nach AC-1 statt AC-3 ausgewählt: Für Motoren ist der AC-1-Wert viel zu optimistisch. Die Kontakte verschweißen oder brennen ab.
- Falsche Spulenspannung: Eine 24-V-Spule an 230 V brennt sofort durch, eine 230-V-Spule an 24 V zieht nicht an.
- Netz- und Lastseite vertauscht: Funktioniert zwar oft, ist aber unübersichtlich und widerspricht der Kennzeichnung 1/L1 oben, 2/T1 unten.
- Schütz als Schutzorgan betrachtet: Ein Schütz schaltet nur. Gegen Überlast schützt erst ein Motorschutz, gegen Kurzschluss eine Sicherung oder ein Leistungsschalter.
Ein Schütz ist ein Relais für große Lasten. Spule A1-A2, Hauptkontakte 1/L1 bis 6/T3, Hilfskontakte 13-14 und 21-22. Für Motoren nach der Gebrauchskategorie AC-3 auswählen. Ein Schütz schaltet, es schützt nicht.
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