Schütz

Ein Schütz ist ein elektromagnetischer Schalter, welcher seinen Einsatz in Schaltkreisen findet.

Aber was genau ist das Schütz, wie funktioniert es? Und wie unterscheidet es sich von einem Relais?

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Schütz einfach erklärt

Ein Schütz dient dem Schalten von Lasten von etwa 1\text{ W}$1\text{ W}$ bis 900 \text{ kW}$900 \text{ kW}$. Du findest Schütze beispielsweise in Steuerungen von Elektromotoren, die in der Technik häufig für Pumpen, Lüftern oder Kompressoren genutzt werden.

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 zur Steuerung des Hauptstromkreises erkennen kannst.

Man unterscheidet Lastschütze und Hilfsschütze. Mit Lastschützen können große Lasten von etwa 3 \text{ kW}$3 \text{ kW}$ bis 900 \text{ kW}$900 \text{ kW}$ geschaltet werden. Mit Hilfsschützen können Lastschütze angesteuert und nur kleine Lasten von etwa 1\text{ W}$1\text{ W}$ bis 3\text{ kW}$3\text{ kW}$ geschaltet werden.

Die Funktionsweise eines Schützes ist der eines Relais identisch. Man unterscheidet Relais und Schütze jedoch aufgrund ihrer mechanischen Konstruktion und ihren Anwendungsgebieten.

Definition Schütz

Schütz Erklärung

Funktionsweise eines Schützes

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

Ein Schütz funktioniert wie folgt:

1. Wird der Stromkreis der Spule geschlossen, so fließt Strom durch die Spule im Schütz.
2. Ein Magnetfeld wird induziert.
3. Durch das Entstehen des Magnetfeldes wird der metallische Kern in der Spule, der sogenannte Anker, bewegt.
4. Die Schaltstücke am Anker schließen oder öffnen den Hauptstromkreis. (Schließt der Schütz den Stromkreis, dann wird er Schließer genannt. Öffnet dieser den Stromkreis, wird er Öffner genannt.)
5. Der Hauptstromkreis wird geschlossen (hier: Motor wird in Betrieb genommen).

Wenn keine Spannung mehr an der Spule anliegt, kehrt der Anker wieder in seine Ausgangslage zurück.

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

Unterschied zwischen Schütz und Relais

Das Prinzip eines Schützes und eines Relais ist identisch. Die mechanische
Konstruktion dieser beiden elektrischen Betriebsmittel führt jedoch zu unterschiedlichen Einsatzgebieten.

Die folgende Tabelle zeigt dir die wesentlichen Unterschiede:

Unterscheidung von Schützen

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

Leistungsschütz

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

Sie schalten meist hohe Lasten, beispielsweise für einen Drehstrommotor.

Hilfsschütz

Hilfsschütze bestehen meist nur aus Steuerstromkontakte.

Sie verarbeiten nur kleine Ströme und werden für die Steuerung in den Steuerstromkreisen verwendet. Leistungsschütze können beispielsweise über ein Hilfsschütz angesteuert werden.

Draufsicht eines Schützes

Hier siehst du die Draufsicht eines Schützes, welches Anschlüsse für den Haupt- und Steuerstromkreis besitzt. Die folgende Tabelle erklärt dir, wie du die einzelnen Kennzeichnungen verstehen kannst:

Zur übersichtlichen Darstellung der Haupt- und Steuerstromkontakte werden die Anschlüsse auch in einem Schaltplan vereinfacht dargestellt.

Lichtbogen-Schutzeinrichtung

Bei höheren Schaltleistungen besitzen Hauptstromkontakte Lichtbogen-Schutzeinrichtungen. Sie dienen der Verhinderung oder Unterdrückung von Lichtbögen, die bei der Trennung von Kontakten in Schaltern oder Schützen auftreten können. Ein Lichtbogen entsteht, wenn ein starker Stromfluss zwischen den sich öffnenden Kontakten eine ionisierte Leiterspur bildet.

Diese Lichtbögen können sowohl die Kontakte selbst als auch das umgebende Material schädigen und sogar zu schweren Unfällen führen. Daher ist es wichtig, dass Schütze über geeignete Mechanismen verfügen, um Lichtbögen so schnell wie möglich zu löschen. Dies geschieht üblicherweise durch den Einsatz von Lichtbogenschutzkammern oder speziellen Materialien und Konstruktionen, die den Lichtbogen schnell kühlen und seine Ausdehnung begrenzen.

Durch den Einsatz von Lichtbogen-Schutzeinrichtungen wird die Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektrischen Schaltungen und Systemen wesentlich verbessert.

Kenndaten

In der nächsten Tabelle siehst du wichtige Kenndaten, die für Schütze relevant sind:

Gebrauchskategorie

Der Anwendungsbereich eines Schützes ist abhängig von der Art des Stroms und der zu steuernden Last und wird durch Gebrauchskategorien gekennzeichnet. Beispielsweise ist ein Schütz der Gebrauchskategorie AC3 optimal für das Steuern von Kurzschlussläufermotoren, während man Schütze der Kategorie DC3 zur Steuerung von beispielsweise fremderregten Gleichstrommotoren verwendet.

Darüber hinaus werden diese Gebrauchskategorien in AC und DC unterteilt und sie bestehen aus 15 unterschiedlichen Unterkategorien. Die spezifischen Anwendungsbereiche dieser Kategorien und Unterkategorien können in entsprechenden Tabellen eingesehen werden.

Schütz Zusammenfassung

Ein Schütz ist ein Gerät, das zum Schalten großer Lasten von 1 \text{ W}$1 \text{ W}$ bis 900 \text{ kW}$900 \text{ kW}$ eingesetzt wird, insbesondere bei der Steuerung von Elektromotoren für Pumpen, Lüfter und Kompressoren. Es besteht aus einem Hauptstromkreis, durch den der Laststrom fließt, und einem Steuerstromkreis, der die Logik zur Steuerung des Hauptstromkreises bereitstellt. Schütze werden in Lastschütze und Hilfsschütze unterteilt, wobei Lastschütze große Lasten schalten und Hilfsschütze zum Ansteuern von Lastschützen und zum Schalten kleiner Lasten dienen.

Es gibt verschiedene Gebrauchskategorien von Schützen, abhängig von der Art des Stroms und der Last, die sie steuern. Diese Kategorien sind in AC und DC unterteilt und es gibt 15 verschiedene Unterkategorien, die in Tabellen eingesehen werden können.

Die Funktionsweise eines Schützes ist der eines Relais identisch, wobei ein Strom durch die Spule fließt und ein Magnetfeld erzeugt wird, das den metallischen Kern (Anker) bewegt und so den Stromkreis öffnet oder schließt. Man unterscheidet Relais und Schütze jedoch aufgrund ihrer mechanischen Konstruktion und ihren Anwendungsgebieten.