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Schalttechnik

Schalter sind eine elektrotechnische Baugruppe, die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei elektrisch leitenden Materialien oder mithilfe eines Halbleiter-Bauelements herstellt oder trennt (Schaltkontakt). Dabei stellen Schalter einen eindeutigen Zustand her: Die Verbindung - und damit der Stromkreis – ist entweder geschlossen oder unterbrochen.

Schaltertechnik kann so den Stromfluss zwischen der Spannungsquelle und dem elektrischen Verbraucher ermöglichen oder unterbinden. Die spannungsführenden Schaltkontakte sind dabei sicher vor Berührung geschützt in einem Gehäuse untergebracht. Das Bedienelement, das umgangssprachlich als Schalter bezeichnet wird, ist dabei elektrisch vom eigentlichen Element getrennt. Die Schalttechnik bezeichnet dabei zum Beispiel die Auslegung elektrischer Schaltungen in der Planung mit einem Schaltplan.


Schalttechnik – die Grundlage der Automatisierung
 

In der Schalttechnik gibt es viele verschiedene Arten von Schaltgeräten. Zu diesen Komponenten zählt auch die Industrielle Schalttechnik.

Zu ihrer Unterscheidung können zahlreiche Merkmale sowie Komponenten herangezogen werden. Beispielsweise die Art der Betätigung, die Bauart und konstruktive Merkmale oder Nutzungsmerkmale.


Unterschiedliche Schalttechnik im Überblick

Schalterbezeichnung nach Art der Betätigung:

Diese elektrischen Schaltungen bleiben alle nach Betätigung stabil im Schaltzustand:

  • Kippschalter

  • Drehschalter

  • Wahlschalter

  • Rastschalter


Schalterbezeichnung nach Art der Anwendung:

  • Signalschalter (z. B. in Gerätesteuerungen in Sicherheits-Kleinspannungskreisen)

  • Geräteschalter (als Netzschalter in Hausgeräten)

  • Elektrowerkzeugschalter (vor allem in motorbetriebenen elektrischen Werkzeugen und Maschinen)

  • Installationsschaltgeräte (fest in Bauwerken montiert, können nicht durch Ziehen des Netzsteckers spannungsfrei gemacht werden)

  • Schutzschalter (Leitungsschutzschalter)


Schalterbezeichnung nach Zweck:

Als Unterscheidungsmerkmal dient hier der Zweck, den der Schalter im Stromkreis erfüllt. Folgende Schalter finden Sie sowohl Zuhause als auch in Unternehmen und in der Industrie. Beispiele:Schutzschalter

  • Trennschalter

  • Not-Aus-Schalter

  • Leistungsschalter

  • Signalschalter

  • Steuerschalter

  • Lasttrennschalter

  • Sicherheitsschalter


Nützliche Informationen über Schütze und Relais


Zu den Schaltgeräten zählen auch Schütze und Relais. Beide zeichnen sich dadurch aus, dass der Schaltbefehl nicht manuell oder mechanisch gegeben wird, sondern durch ein Steuersignal. Zum Beispiel durch einen Stromstoß an eine Spule. Obgleich die Unterscheidung zwischen Schütz und Relais nicht trennscharf ist, gibt es doch folgende Unterscheidungsmerkmale:

Relais Schütz
Einfach unterbrechen Stehts doppelt unterbrechend
Vorwiegend Klappanker Vorwiegend Zuganker
Auch Wechslerkontakte (Umschalter) möglich Nur Öffner- und Schließerkontakte
Für geringere Schaltleistung ausgelegt, meist nur einphasige Verbraucher Schalten von großen Leistungen, auch dreiphasige Verbraucher (z.B. Motoren)
In der Regel keine Funkenlöschkammer Oft mit Funklöschkammer

Industrierelais


Wie alle Relais sind Industrierelais elektrische oder elektronisch gesteuerte Fernschalter. Damit eignen sie sich besonders gut für automatisierte Anlagen, etwa Energieversorgungsanlagen oder Anlagen in der industriellen Fertigung

Von anderen Relais unterscheiden sich Industrierelais dadurch, dass sie für die besonderen Belastungen in der Industrie ausgelegt sind. Sie sind besonders robust und für verschiedene Einsatzumgebungen geeignet. Industrierelais sind mehrheitlich gekapselt, ihre Gehäuse sind resistent gegen Umwelteinflüsse und erfüllen häufig elektrische Schutzarten. Auch bestimmte Brandschutzanforderungen können erfüllt werden, wie zum Beispiel:

  • Flammwidrig

  • Selbstverlöschend

Praxistipp

Interessieren Sie sich für die unterschiedlichen Schutzarten im Detail? Dann schauen Sie doch mal in unseren Ratgeber rein:


Zum Industrierelais gehört der Relaissockel. Er ist mit verschieden ausgeführten elektrische Anschlüssen für die Relaissteuerung und den Laststromkreis ausgestattet, die zum Beispiel als Schraub-, Feder- oder Push-In-Kontakt ausgeführt sein können.

Die Verbindung zu den eigentlichen Relaiskontakten und der Relaissteuerung erfolgt über Steckkontakte in standardisierten Abmaßen, in die das Relais eingesteckt wird. So können sie durch einfaches Abziehen und Aufstecken ausgetauscht werden, ohne dass die Verdrahtung gelöst werden muss. Für den Halt des Relaisbausteins sorgt ein Sicherungsbügel. Die Sockel können auf verschiedenen Standardschienen der Elektroinstallation montiert werden, zum Beispiel im Schaltschrank.

Unser Angebot in diesem Bereich umfasst neben den eigentlichen Industrierelais auch weitere Produkte wie Installationsschütze, Interface- und Koppelrelais, Schalt- und Steckrelais, Relaisklemmen, LED-Gatterbausteine und Relaisbausteine.

 


Schütze

Schütze ist die Sammelbezeichnung für eine Reihe von Schaltvorrichtungen für Stromkreise, Systeme oder Verbraucher (beis Schaltvorrichtungen für pielsweise Motoren), die mit besonders hohen Leistungen arbeiten. Sie können auch häufige und schnelle Schaltprozesse, hohe Schaltfrequenzen und Schaltzyklen problemlos bewältigen. Schützen arbeiten automatisch und stellen eine höhere Effektivität, Geschwindigkeit und Sicherheit bereit als mechanisch oder manuell betätigte Schalter.

Funktionsweise: Schütze trennen galvanisch den Arbeitsstromkreis vom Steuerstromkreis. Aus Sicherheitsgründen kann der Steuerstromkreis bei Bedarf auch mit Niederspannung betrieben werden. Je nach Einsatzart oder -bereich unterscheiden sich diese in einigen Aspekten, so können sie beispielsweise elektrisch oder elektromagnetisch betätigt werden.

Grundsätzlich funktionieren die Geräte jedoch ähnlich: Wenn Strom durch die Spule des Schaltschützes fließt, entsteht ein magnetisches Feld, welches die mechanischen Kontakte anzieht und dadurch in den aktiven Zustand versetzt. Wird der Stromkreis unterbrochen oder fällt die Stromstärke ab, wird der Schaltkontakt unterbrochen und damit der Schaltvorgang beendet.


Welche Schütze gibt es?


Halbleiterschütze

Halbleiterrelais und Halbleiterschütze haben keine beweglichen Teile. Es gibt daher keinen mechanischen Verschleiß am Ausgangskontakt.

  • Lange Lebensdauer – bis zu 50-mal höher als bei einem elektromechanischen Relais, ideal für häufiges Schalten

  • Minimales elektrisches Rauschen

  • Stoß- und vibrationsfest

  • Geringes Gewicht – bis zu 70 % leichter als vergleichbare elektromechanische Versionen

  • Schnelles Schalten – Halbleiterschütze reagieren innerhalb von 100 µs auf das Steuersignal und ermöglichen damit eine präzise AC-Leistungssteuerung, Phasensteuerung und Burst-Steuerung

  • Störfestigkeit gegen magnetisches Rauschen, da keine Magnetspulen enthalten sind

  • Leiser Betrieb

  • Geringer Stromverbrauch

  • Ideal für raue Umgebungen – keine Erzeugung von Funken oder Lichtbögen

  • Hohe Kompatibilität mit Steuersystemen

  • Variable Einbaulage

  • geringe Energiekosten


Hilfsschütze

Hilfsschütze sind wie Kleinleistungsrelais in der Regel für niedrige Schaltströme bis maximal 6 A ausgelegt. Von der Bauform ähnelt es jedoch mehr einem „normalen“ (Last-)Schütz. Wird es zusammen mit einem anderen Schütz verwendet, bekommt es die Bezeichnung „Hilfsschütz“, um zu kennzeichnen, dass es keine Leistung schaltet, sondern eine Schalt-/Steuerungsfunktion übernimmt. Beispielsweise um einen Steuerstromkreis zu schalten (also streng genommen zur Ansteuerung von Leistungsschützen).


Genau aus diesem Grund besitzt ein Hilfsschütz in der Regel nur Hilfskontakte und keine Hauptkontakte. Zu den Hilfsschützen zählen unter anderem Zeitrelais und Sicherheitsrelais.


Installationsschütze

 

Ein Installationsschütz ist ein Fernschalter, der mittels eines geringeren Stromes einen größeren Strom über andere Schaltkontakte schaltet. Das Installationsschütz wird vorwiegend in der Gebäudeinstallation eingesetzt. Geschaltet werden hier Betriebsspannungen von 230 Volt oder 440 Volt und mit einer Betätigungsspannung von 24 Volt oder 230 Volt.

Üblicherweise werden Installationsschütze mit ein, zwei, drei oder vier Schließern eingesetzt. Ebenso gibt es Schütze mit zwei, drei und vier Öffnern oder Öffner und Schließer kombiniert.

 


Leistungsschalter


Leistungsschalter sind mechanische Schutzschalter in der Elektrotechnik, die Überlast und Kurzschlüsse kompensieren, um Schäden an nachgelagerten elektronischen Komponenten zu verhindern.

Sie werden sowohl zum Führen des Betriebsstroms als auch als separate Schutzschalter mit Sicherungstrennfunktion installiert.



Leistungsschütze

Das Leistungs- oder Lastschütz ist in der Regel das Hauptschütz. Ein Leistungsschütz kann Lasten im Bereich von etwa 500 W bis zu einigen hundert kW schalten.

 


Wendeschütze

Mit einer Wendeschützschaltung kann die Laufrichtung eines Drehstrommotors geändert werden.

Zu diesem Zweck werden mittels eines Wendeschützes im Regelfall zwei Außenleiter vertauscht.

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