Ratgeber
Schalt- und Meldegeräte sind das Herzstück jeder elektrischen Anlage, ob im privaten Haushalt oder in komplexen industriellen Umgebungen. Sie gewährleisten nicht nur die zuverlässige Steuerung und Verteilung von Strom, sondern tragen auch maßgeblich zur Sicherheit und Effizienz bei. Ein Ausfall dieser Komponenten kann zu erheblichen Störungen, Produktionsausfällen oder sogar gefährlichen Situationen führen.
Die Auswahl und der Einsatz dieser Geräte sind daher von entscheidender Bedeutung für den reibungslosen Betrieb jeder elektrischen Infrastruktur. Doch welche Arten von Schalt- und Meldegeräten gibt es? Wie funktionieren sie und welche Rolle spielen sie in Verteilerschränken? Welche Kriterien sind bei der Auswahl zu beachten und wie können Sie sicherstellen, dass die Geräte optimal auf Ihre spezifischen Anforderungen abgestimmt sind?
Wir geben Ihnen wertvolle Tipps und Einblicke, die Ihnen helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Leistungsfähigkeit Ihrer elektrischen Anlagen zu maximieren.
Die hauptsächliche Aufgabe von Schaltgeräten besteht darin, den Stromfluss in einem elektrischen System zu steuern. Sie sind für das Ein- und Ausschalten von Stromkreisen zuständig und bieten Schutz vor Kurzschlüssen, Überlastungen und Überspannungen. Leistungsschalter beispielsweise reagieren auf Kurzschlüsse oder Überlastungen, indem sie den Stromfluss unterbrechen und so Schäden an der Anlage verhindern. Für den Schutz vor Überspannungen, die etwa durch Blitzeinschläge oder Schaltvorgänge im Stromnetz entstehen können, sind spezielle Überspannungsschutz-Geräte zuständig. Als grundlegende Kontaktelemente in Schaltgeräten dienen Wechsler und Schließer, die bei Betätigung den Stromfluss ändern und so zwischen zwei oder mehreren Zuständen umschalten.
Schaltgeräte: Kontrolle und Schutz des Stromflusses
Durch den Einsatz von Schaltgeräten kann der elektrische Stromfluss präzise kontrolliert werden, was unter anderem zu einer effizienten Lastverteilung und zur Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs beiträgt. Das gelingt zum einen durch präzise Sensoren und zum anderen durch Kommunikationsschnittstellen, die eine Echtzeit-Datenübertragung und Integration in übergeordnete Automationssysteme ermöglichen. Dadurch gewinnen Schaltgeräte an Bedeutung in diversen Branchen, angefangen bei der industriellen Automatisierung von Fertigungsstraßen über die Energieverteilung von Solaranlagen und Windparks bis hin zum Einsatz in Smart Homes, um Lichter automatisch auszuschalten, wenn niemand im Raum ist.
Meldegeräte: Frühzeitige Erkennung von Störungen
Meldegeräte haben eine andere Aufgabe im Verteilerkasten: Sie überwachen kontinuierlich den Zustand von elektrischen Systemen und melden Anomalien oder Fehlerzustände. Auf diese Weise tragen sie dazu bei, Probleme frühzeitig zu erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, bevor größere Schäden oder Ausfälle auftreten können. Signalgeber und Messgeräte sind typische Meldegeräte, die durch akustische oder optische Signale auf abnormale Zustände hinweisen und genaue Informationen über den Zustand des jeweiligen Systems liefern. Weitere Beispiele für Meldegeräte sind Temperaturwächter, Füllstandsmesser und Druckwächter, die jeweils spezifische Parameter überwachen.
Schaltgeräte sind für die Steuerung und den Schutz elektrischer Stromkreise zuständig. Zu ihnen gehören:
Bedienungsschalter
Ermöglichen eine flexible Steuerung von elektrischen Stromkreisen. Dazu zählen Knebel-, Wahl- und Schlüsselschalter, die verschiedene Schaltzustände ermöglichen. Sie bleiben in der geschalteten Position und finden Anwendung in Beleuchtungssystemen oder Alarmanlagen.
Taster
Taster lösen durch Drücken einen kurzen elektrischen Impuls aus, um Geräte zu starten oder Prozesse zu stoppen. Sie kehren nach dem Loslassen in ihre Ausgangsposition zurück. Drucktaster werden oft für Not-Aus-Funktionen verwendet, die eine sofortige Unterbrechung erfordern.
Lastschalter und Schutzgeräte
Geräte wie Lasttrennschalter, Motorschutzschalter und Leistungsschalter dienen der sicheren Trennung von Stromkreisen. Sie bieten Schutz vor Überlast und Kurzschluss, erhöhen die Sicherheit und Zuverlässigkeit elektrischer Anlagen und verhindern Schäden an Geräten und Leitungen.
Relais und Schütze
Ermöglichen das Schalten hoher Ströme und bieten zusätzliche Funktionen wie Zeitsteuerung oder Überwachung elektrischer Parameter. Sie finden Anwendung in der Steuerung von Motoren, Heizungen oder Beleuchtungs-Anlagen und tragen zur Automatisierung und Effizienzsteigerung bei.
Meldegeräte im Verteilerkasten dienen der Überwachung und Anzeige des Zustands elektrischer Systeme. Sie lassen sich in drei Kategorien unterteilen:
Optische Meldegeräte
Geben visuell Rückmeldung über den Zustand eines Stromkreises. Leuchtmelder zeigen den Betriebszustand an, Signalsäulen stellen komplexe Zustände dar und Leuchtdrucktaster sind Schalter mit optischer Rückmeldung.
Akustische Meldegeräte
Erzeugen hörbare Signale, um auf bestimmte Ereignisse oder Zustände aufmerksam zu machen. Im Verteilerkasten finden sich häufig Summer oder Klingeln, die bei Störungen oder Alarmen ertönen, um den Benutzer zu warnen.
Anzeigen
Anzeigen liefern Informationen über Messgrößen (z.B. Spannung) und ermöglichen eine Überprüfung des Anlagenzustands. Digitale Anzeigen zeigen auch Fehlercodes an und finden sich eher in größeren Verteilerkästen.
Messumformer
Wandeln Messgrößen (z.B. Spannung, Stromstärke) in standardisierte Signale zur Weiterverarbeitung und Steuerung um. Ermöglichen automatisierte Überwachung und Regelung in Gebäudeautomation/komplexen Anlagen.
Der Aufbau eines Verteilerschranks erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung. In aller Regel werden die Schalt- und Meldegeräte auf der Hutschiene montiert, um Übersichtlichkeit und eine einfache Wartung zu gewährleisten. Moderne Schalt- und Meldegeräte bieten oft die Möglichkeit, über Software konfiguriert zu werden, wodurch Installateure auch später noch Anpassungen vornehmen können, ohne dass zwingend physische Änderungen an den Geräten oder an der Verkabelung nötig sind.
Eine korrekte Erdung aller Komponenten ist beim Einbau in Verteilerkästen unerlässlich, um elektrische Schläge zu verhindern und sowohl das Personal als auch die Geräte vor Schäden durch elektrische Überspannungen zu schützen. Dafür werden Erdungsleisten und Erdungsklemmen eingesetzt. Alle Kabel sollten zudem klar beschriftet sein, damit sie eindeutig zugeordnet und Verwechslungen vermieden werden können.
Bei der Auswahl von Schalt- und Meldegeräten für Verteilerschränke sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Zunächst sind die technischen Spezifikationen der Geräte von entscheidender Bedeutung.
Passende technische Spezifikationen für Ihren Bedarf
Es ist sicherzustellen, dass die Geräte für die in Ihrem System verwendete Spannung und Stromstärke ausgelegt sind. Die Schaltkapazität gibt an, wie viel Strom ein Gerät sicher schalten kann, und sollte nicht überschritten werden. Die Schutzart nach IP-Code gibt Aufschluss darüber, wie gut ein Schalt- und Meldegerät gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt ist, wobei das bei der Installation in Verteilerschränken eine eher untergeordnete Rolle spielen mag.
Montage und Umgebungsbedingungen berücksichtigen
Darüber hinaus sollten Sie den Anwendungsbereich und die Funktion der Geräte klar definieren. Je nach Einsatzzweck können unterschiedliche Gerätetypen und Funktionen erforderlich sein. Achten Sie auch auf die Montageart und Abmessungen der Geräte, damit sie in Ihren Verteilerschrank passen. Berücksichtigen Sie außerdem die Umgebungsbedingungen im Schaltschrank, wie Temperaturbereich, Luftfeuchtigkeit und mögliche Vibrationen.
Renommierte Hersteller und Zertifizierungen
Qualität und Verarbeitung sind ebenfalls wichtige Kaufkriterien. Produkte von renommierten Herstellern bieten oft eine höhere Zuverlässigkeit und längere Lebensdauer. Angaben wie CE, UL oder VDE zertifizieren die Einhaltung internationaler Standards. Zusatzfunktionen wie Kommunikations- und Diagnosemöglichkeiten erleichtern die Wartung elektrischer Anlagen.
Stellen Sie sicher, dass die Verteilerschränke in klimatisierten Umgebungen aufgestellt sind, um extreme Temperaturen zu vermeiden, und/oder nutzen Sie entsprechende Sensorik zur Überwachung. Bei Außenanlagen ist vor allem auf Belastung durch Sonneneinstrahlung zu achten. Kontrollieren Sie die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der Verteilerschränke, damit es nicht zu Korrosion und anderen Feuchtigkeitsschäden kommt. Die Anbindung von Relais an Fernüberwachungssysteme wie SCADA ermöglicht es, bei Störungen schnell einzugreifen.
Wie unterscheidet sich ein Überwachungsrelais von einem normalen Relais?
Ein Überwachungsrelais überwacht spezifische elektrische Parameter wie Spannung, Stromstärke oder Frequenz und löst bei Überschreitung von Grenzwerten Alarme aus oder schaltet Anlagenteile ab. Ein normales Relais hingegen dient hauptsächlich als Schalter, der durch ein Steuersignal aktiviert wird und einen Stromkreis öffnet oder schließt.
Überwachungsrelais haben also eine integrierte Mess- und Auswertefunktion, während normale Relais lediglich eine Schaltfunktion besitzen. Sie kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz, wie z.B. in der Gebäudeautomation, in industriellen Anlagen oder im Bereich der erneuerbaren Energien.
Was ist ein SCADA-System bei Schalt- und Meldegeräten?
SCADA-Systeme überwachen und steuern Prozesse in Echtzeit. Sie sammeln Daten von Sensoren und schlagen bei Überschreitung von Grenzwerten sofort Alarm, indem automatisch das Wartungspersonal benachrichtigt wird. SCADA bedeutet Supervisory Control and Data Acquisition und ist weit verbreitet in der Energieversorgung (Stromnetze, Kraftwerke), Wasserwirtschaft (Wasserwerke, Kläranlagen) und Fertigungsindustrie. Si kommen aber auch bei Verkehrssystemen oder in der Gebäudeautomation zum Einsatz.
Wofür steht die Abkürzung IK10?
Die die IK-Schutzklasse (englisch Impact Resistance Class) bezeichnet den Stoßfestigkeitsgrad von Baustoffen und Oberflächen. IK10 ist die höchste Stufe der Schlagfestigkeit nach IEC 62262 und bedeutet, dass ein Gehäuse einer Schlagenergie von bis zu 20,0 Joule standhalten kann. Zur Prüfung der Stoßfestigkeit werden Objekte oder Materialien einem gezielten Stoß ausgesetzt. Je nach Anwendungsgebiet kommen dabei verschiedene Methoden wie Fall-, Pendelschlag- oder Stoßprüfmaschinen zum Einsatz. Bei IK00 ist keine Stoßfestigkeit gegeben.
Was ist eine Hutschiene?
Bei einer Hutschiene handelt es sich um eine im Inneren eines Verteilerschranks angebrachte Metallschiene, die nach DIN EN 60715 genormt ist. Sie ermöglicht die Installation elektrischer Komponenten wie Hauptschalter, FI-Schutzschalter oder Stromstoßschalter durch einfaches seitliches Aufschieben. Da die Schiene genormt ist, wird die Montage deutlich vereinfacht und beschleunigt, was Zeit und letztlich auch Geld spart.