Schütz & Schützschaltungen

Ein Schütz ist ein elektromagnetisches Bauteil. Als Schaltmittel ist es für viele Anwendungen zwingend erforderlich.

Aber was genau ist das Schütz? Wie sehen Schaltungen damit aus? Und wie unterscheidet es sich von anderen Bauteilen wie beispielsweise dem Relais?

simpleclub hilft dir weiter!

Schütz & Schützschaltungen einfach erklärt

Ein Schütz dient dem Schalten von großen Lasten. Du findest Schütze beispielsweise in Tastschaltern von Motoren.

In einem Schütz wird durch Spannung über eine Spule ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld zieht dann einen magnetischen Anker an. Über diesen Anker gibt es eine Verbindung zu den beweglichen Kontakten des Schützes.

Dadurch werden Kontakte am Schütz geschlossen (Schließer) oder geöffnet (Öffner).
Wenn keine Spannung mehr an der Spule anliegt, kehrt das Schütz wieder in seine Ausgangslage zurück.

Schütze findest du in verschiedenen Schaltungen. Dargestellt werden diese mit einem Hauptstromkreis, durch den der Laststrom fließt und einem Steuerstromkreis, an dem du die Logik erkennen kannst.

Man unterscheidet Lastschütze und Hilfsschütze. Mit Lastschützen können große Lasten geschaltet werden. Mit Hilfsschützen können Lastschütze angesteuert und nur kleine Lasten geschaltet werden.

Definition Schütz & Schützschaltungen

Ein Schütz ist ein elektromagnetisches Schaltgerät. Es ist für große Lasten geeignet. Dabei wird zwischen Hilfsschützen und Leistungsschützen unterschieden.

Aufgeteilt ist ein Schütz in einen Steuer- und einen Hauptstromkreis.


Schütz & Schützschaltung Erklärung

Funktionsweise eines Schützes

Um die Funktionsweise eines Schützes zu verstehen, schaust du dir am besten sein Aufbau an:

Aufbau und Funktionsweise eines Schützes

Im Schütz befindet sich eine Spule als Elektromagnet. Zudem findet sich ein metallischer Anker bei den Schaltkontakten des Schützes.

Wird der Steuerstromkreis geschlossen, wird durch die Spule ein Magnetfeld erzeugt. Dadurch bewegt sich der Anker im Schütz. Durch die Bewegung des Ankers verändert sich auch die Lage der beweglichen Kontakte bzw. Schaltstücke.

Durch die sogenannten Schließer können Kontakte geschlossen werden. Im Gegensatz dazu kann eine bestehende Verbindung durch sogenannte Öffner getrennt werden.

Wird der Steuerstromkreis wieder geöffnet, fällt das Schütz durch die Federn sofort wieder in seine Ausgangslage zurück. Dieses Verhalten nennt man auch monostabil.

So kann Strom durch angeschlossene Betriebsmittel fließen oder der Stromfluss zu diesen unterbrochen werden.

Unterschied zwischen Schütz und Relais

Schütze und Relais werden häufig verwechselt, da diese beiden Bauteile recht ähnlich sind.

So wie beim Schütz handelt es sich auch beim Relais um ein Schaltbauteil, bei dem über eine Spule ein Magnetfeld erzeugt wird.

Aufbau eines Relais. Der Kern des Relais ist eine Spule mit einem Eisenkern. Liegt Strom an, wird ein beweglicher Anker angezogen. An den Kontakten wird der Öffner geöffnet und der Schließer geschlossen.
Aufbau eines Relais

Der Unterschied zwischen einem Schütz und einem Relais besteht hauptsächlich in der Anwendung. Relais schalten in der Regel nur Verbraucher mit einem stromführenden Leiter (einphasig) und sind für geringere Leistungen ausgelegt.

Relais haben zudem nur einen Kontakt (einfach unterbrechend), wohingegen Schütze über jeweils zwei verfügen (doppelt unterbrechend).

Relais können außerdem Wechselkontakte besitzen. Diese dienen gleichzeitig als Öffner für einen Kontakt und als Schließer für einen anderen.

Schütze verfügen oft über eine Funkenlöschkammer. Diese ist ein zusätzlicher Schutz zum Löschen entstehender Funken.

Kennzeichnung der Schützkontakte

Schütze bestehen aus Öffnern und aus Schließern. Diese werden oft auch mit NC ("normally closed") und NO ("normally open") bezeichnet.
Sie werden folgendermaßen dargestellt:

Öffner

Öffner dargestellt durch ein Schalter, der durch einen vertikalen Strich geschlossen ist und einen Stromfluss zulässt.

Schließer

Schließer dargestellt durch einen Schalter, an dem der Stomfluss unterbrochen ist

Die Schützkontakte sind immer eindeutig gekennzeichnet. Dadurch kannst du ihre Funktion direkt erkennen.

Klicke dich durch die Kennzeichnungen

Einen Spulenanschluss erkennst du an einer rechteckigen Darstellung. Er wird mit A1 und A2 gekennzeichnet.

Die Hauptschaltglieder erkennst du daran, dass diese nur mit einer Ziffer an beiden Enden gekennzeichnet werden.
Ist diese ungerade handelt es sich an dieser Seite um einen Netzanschluss. Ist diese gerade, kennzeichnet dies einen Anschluss für die Verbraucher.

Bei den Hilfsschaltglieder musst du eine Zahl aus zwei Ziffern beachten.
Die erste Ziffer wird Ordnungsziffer genannt. Diese gibt von links nach rechts die Reihenfolge der Klemmen an.
Die zweite Ziffer ist die Funktionsziffer. Ist diese eine 1 oder 2, dann handelt es sich dabei um einen Öffner. Die Schließer sind mit 3 und 4 gekennzeichnet.

Unterscheidung von Schützen

Bei Schützen gibt es je nach Anwendung und Kontaktbelastbarkeit zwei Varianten. Zum einen die Leistungsschütze (auch: Lastschütze) und zum andern die Hilfsschütze (auch: Steuerschütze).

Last-/ Leistungsschütz und Steuer-/Hilfsschütz. Beide Bauteile sind vom Aufbau ähnlich. Bei diesen Schützen befinden sich sowohl oben als auch unten am Bauteil 5 Anschlüsse. Ganz links befinden sich die Spulenanschlüsse. Diese sind oben durch A1 und unten durch A2 gekennzeichnet. Das Lastschütz besteht zusätzlich aus 4 Öffnern. 3 Hauptschaltglieder und 1 Hilfsschaltglied. Das Steuerschütz besteht zusätzlich aus 4 Hilfsschaltgliedern. 2 sind Öffner, 2 sind Schließer.

Leistungsschütz

Leistungsschütze haben meist drei Hauptschaltglieder. Zusätzlich können sie Hilfsschaltglieder besitzen.

Sie schalten meist hohe Lasten, beispielsweise für einen Drehstrommotor.

Hilfsschütz

Hilfsschütze bestehen meist nur aus Hilfsschaltgliedern.

Sie verarbeiten nur kleine Ströme und dienen zur Steuerung und Regelung. Leistungsschütze können beispielsweise über ein Hilfsschütz angesteuert werden.

Schützschaltungen

Schaltungen mit Schützen findest du häuftig in einer aufgelösten Darstellung. Die Schaltung wird dabei detailliert dargestellt und in Strompfade unterteilt. Zudem werden die wichtigen Kontakte und Anschlüsse eines Betriebsmittels so dargestellt und gekennzeichnet, dass sie eindeutig zugeordnet werden können.

Der Haupt- und Steuerstromkreis werden meist getrennt dargestellt. Die reale räumliche Lage der Betriebsmittel spielt dabei keine Rolle. Zudem wird der Schaltplan meist in einem stromlosen Zustand gezeichnet. Daher sind die schaltenden Elemente ungeschaltet.

Haupt- und Steuerstromkreis am Beispiel einer Wendeschützschaltung. Links ist der Hauptstromkreis mit den Außenleitern L1,L2 und L3 sowie dem Neutralleiter und dem Schutzleiter. Von den Außenleitern gehen Leitungen durch Sicherungen und teilen sich auf, sodass sie über die Schütze Q1 und Q2 geschlossen werden können. Dies führt zu einer Drehrichtungsumkehr am unten angeschlossenen Motor. Rechts ist der Steuerstromkreis bei dem zusätzlich auch die Rolle der Taster S1, S2 und S3 dargestellt ist. Neben den Sicherungen gibt es hier auch eine Schütz- und eine Tasterverriegelung.
Beispiel Haupt- und Steuertromkreis bei einer Wendeschützschaltung

Hauptstromkreis

Der Hauptstromkreis (auch: Laststromkreis oder Arbeitsstromkreis) wird von Laststrom durchflossen. Er besteht aus den Hauptgeräten und -leitungen.

Wie du im Beispiel erkennen kannst, fließt der Strom dabei zuerst durch die Sicherungen (im Beispiel F1), dann zum Hauptschalter und zum Hauptschütz. Schließlich gelangt der Strom dann über den Motorschutzschalter (im Beispiel F3) zum Verbraucher.

Meist werden hier Leistungsschütze eingesetzt, um die großen Ströme zu schalten.

Steuerstromkreis

Der Steuerstromkreis und der Hauptstromkreis sind über die Schütze mechanisch miteinander verbunden.

In einem Steuerstromkreis kannst du die Logik erkennen. Diese ist erforderlich, um den Hauptstromkreis zu steuern und zu verriegeln. Von außen kann er beispielsweise durch einen Taster aktiviert werden.

Diese Verknüpfungen im Steuerstromkreis benötigen einen geringen Strom. Dies wird meist mit Hilfsschützen realisiert, sodass nur die Leistungsschütze große Ströme verarbeiten müssen.

Wichtige Schützschaltungen

Schütze sind Bestandteil von vielen wichtigen Schaltungen.

In der Abbildung oben findest du eine Wendeschützschaltung. Diese spielt eine wichtige Rolle bei der Änderung des Drehsinnes, beispielsweise bei Drehstrommotoren, indem sie zwei Außenleiter vertauscht.

Im Beispiel ist auch eine Selbsthalteschaltung integriert. Bei dieser ist, im Gegensatz zum Tippbetrieb, das Schütz auch nach loslassen des Tasters weiterhin in Betrieb.

Zudem sind die Folgeschaltung, die Stern-Dreieck-Schützschaltung oder die Dahlanderschaltung oft verwendete Schaltungen, bei denen ein Schütz eingesetzt wird.


Schütz & Schützschaltungen Beispiel

Eine häufig verwendete Schützschaltung ist die sogenannte Wendeschützschaltung. Mit dieser kann zum Beispiel die Drehrichtung von Motoren umgekehrt werden.

Die Wendeschützschaltung kann beispielsweise bei Fließbändern, die in beide Richtung laufen oder auch bei Toren, die rauf und runter fahren, verwendet werden.

An dieser Schaltung erkennt man mehrere wichtige Komponenten von Schützschaltungen, wie die Selbsthaltung und Verriegelungen. Andere Darstellungen und Varianten, beispielsweise ohne Selbsthaltung, sind möglich.

Funktionsweise Wendeschützschaltung

Bei dieser Schaltung werden zwei Schütze Q1 und Q2 eingesetzt, die jeweils mit den Außenleitern verbunden sind. Drückst du einen Taster (S2 oder S3) wird jeweils sowohl ein Öffner als auch ein Schließer betätigt. Diese sind miteinander verbunden (gestrichelte rote Linie in der Abbildung).

Dadurch fließt der Strom durch den Steuerstromkreis zu einem Spulenanschluss (A1/A2). Als Folge zieht das Schütz an und die betreffenden Schalter wechseln ihren Zustand.

Die Umkehr der Drehrichtung am Motor kannst du im Hauptstromkreis sehen. Das Schütz Q1 verbindet die Außenleiter (L1, L2 und L3) ganz normal. Beim Schütz Q2 werden hingegen zwei der Außenleiter, hier L1 und L3, vertauscht.

Diese Wendeschützschaltung hat eine indirekte Umschaltung. Nachdem ein Taster (S1 oder S2) betätigt wurde, muss zuerst der AUS-Taster (S1) gedrückt werden, bevor die Richtung umgeschaltet werden kann.

Tippe auf die Taster S1, S2 und S3 um den Stromfluss in der Schaltung zu sehen

Das Drücken eines Tasters (S2 und S3) öffnet oder schließt einen Kontakt. Wird der Taster losgelassen, geht der Kontakt wieder in seinen Ausgangszustand zurück.

Selbsthaltung

Durch die Selbsthaltung erreichst du einen anhaltenden Stromfluss, auch wenn du den Taster loslässt. Du findest diese im Steuerstromkreises.

Funktionsweise am Beispiel Drücken von S2 (analog für S3):

  • Taster S2 wird betätigt
  • Stromfluss über Sicherungen und S1, dann über die zwei Taster bis zur Spule
  • Schütz zieht an und auch über den Schließer von Q2 (13/14) kann der Strom parallel fließen
  • Lässt du den Taster los, unterbricht der Stromfluss über die Taster
  • Über den Schließer von Q2 kann der Strom weiterfließen solange das Schütz angezogen ist

Verriegelungen

Ein zeitgleiches Schalten beider Drehrichtungen würde zu einem Kurzschluss zwischen der Außenleiter L1 und L3 führen. Ein gleichzeitiges Anziehen beider Schütze muss verhindert werden.

In dieser Wendeschützschaltung sind zur doppelten Absicherung zwei Verriegelungen eingebaut.

Steuerstromkreis bei dem die Taster- und die Schützverriegelung hervorgehoben sind. Zu der Schptzverriegelung gehören die Spulenanschlüsse und jeweils ein Hilfsschaltglied des anderen Schützes. Zu der Tasterverriegelung gehören die Taster S2 und S3 die jeweils einen öffner und einen Schließer aud der anderen Seite betätigen.
Tasterverriegelung/ Schützverriegelung

Tasterverriegelung

  • In Ausgangslage sind die unteren beiden Kontakte der Tasterverriegelung geöffnet und die oberen beiden Kontakte geschlossen.
  • Drückst du einen Taster (S2 oder S3) wird durch die Verbindung (rot gestrichelt) jeweils sowohl ein Öffner als auch ein Schließer betätigt.
  • Auf der einen Seite wird der Schaltkreis geschlossen und es fließt Strom. Auf der anderen Seite wird er allerdings geöffnet.
  • Durch gleichzeitiges Drücken des anderen Tasters, kann auf der anderen Seite nun trotzdem kein Strom fließen, da die oberen beiden Kontakte geöffnet sind.

Schützverriegelung

  • Vor den Spulenanschlüssen befindet sich jeweils ein Öffner des anderen Schützes.
  • Zieht nun ein Schütz (Q1 oder Q2) an, öffnet sich das Hilfsschaltglied dieses Schützes auf der anderen Seite.
  • Der Stromdurchfluss zum anderen Spulenanschluss wird verhindert.

Schütz & Schützschaltung Zusammenfassung

Schütze sind Schaltbauteile. Sie funktionieren über ein elektromagetisches Feld, das durch eine Spule erzeugt wird.

An den Schützen befinden sich Kontakte, die im Unterschied zum Relais, jeweils nur einen Stromkreis öffnen oder schließen können. Diese heißen Öffner und Schließer.

Je nach Art der Anwendung unterscheidet man in Hilfs- und Leistungsschütze. Hilfsschütze verarbeiten hauptsächlich Schaltinformationen. Sie arbeiten daher mit kleinen Strömen. Dahingegen müssen Leistungsschütze hohe Lastströme schalten.

Die Schützschaltungen findest du meistens in aufgelöster Darstellung. Diese besteht aus einem Haupt- und einem Steuerstromkreis.

No items found.

simpleclub ist am besten in der App.

Mit unserer App hast du immer und überall Zugriff auf: Lernvideos, Erklärungen mit interaktiven Animationen, Übungsaufgaben, Karteikarten, individuelle Lernpläne uvm.

Jetzt simpleclub Azubi holen!

Mit simpleclub Azubi bekommst du Vollzugang zur App: Wir bereiten dich in deiner Ausbildung optimal auf deine Prüfungen in der Berufsschule vor. Von Ausbilder*innen empfohlen.

Jetzt simpleclub Azubi holen