Was ist ein Schütz?

Ein Schütz ist ein elektrisches Bauteil, das in vielerlei Hinsicht einem Relais ähnelt, allgemein jedoch einen wesentlich breiteren Anwendungsbereich aufweist und demzufolge über viele Funktionen und Eigenschaften verfügt, die ein herkömmliches Relais nicht vorweisen kann. In den meisten Fällen werden Schütze speziell für große elektrische Leistungenentwickelt.

Ein weiterer Unterschied zwischen Schützen und Relais liegt darin, dass Relais für gewöhnlich in einer von zwei möglichen Konfiguration eingesetzt werden können: als Offner oder Schließer. Die meisten Schütze hingegen sind darauf ausgelegt, nur in der offenen Position zu agieren. Natürlich gibt es Ausnahmen, aber das ist die Regel. Schutzschalter sind, anders als Schütze und Relais, normalerweise geschlossen, öffnen jedoch, wenn gefährliche Bedingungen an dem jeweiligen Schaltkreis auftreten.

Schütze sind nicht immer, aber immer öfter, ein gutes Stück größer als Relais, gemessen an ihren physischen Ausmaßen. Kleine Schütze sind normalerweise in etwa handflächengroß. Sie können jedoch auch wesentlich größer sein und erfordern manchmal sogar schweres Gerät, um sie an Ort und Stelle zu bringen und in Betrieb nehmen zu können.

Schütze sind im Grunde genommen Schalter, die ferngesteuert geschaltet werden können. Sie können sowohl auf Spannungen, ähnlich denen der Steuergeräte, die ihren Status regulieren, ausgelegt sein, als auch auf Spannungen im Bereich der Lasten, die sie steuern. Aufgrund ihres breiten Anwendungsbereichs in dieser Kapazität kann man Schütze mit Fug und Recht zu Geräten für Industriezwecke zählen, die in Schaltungen eingesetzt werden, deren Spannung und Stromstärke die der meisten Haushaltsanwendungen für gewöhnlich um ein Vielfaches übersteigt.

Und aufgrund der Bedingungen, in denen Schütze eingesetzt werden, sind bei deren Herstellung wesentlich andere Faktoren zu berücksichtigen als bei ihren kleinen Cousins, den Relais. Viele Schütze sind beispielsweise mit einer Art Lichtbogenunterdrückungssystem ausgestattet, das ihre Lebensdauer erheblich verlängert. Die Wahl des jeweiligen Lichtbogenunterdrückungssystems hängt unter anderem davon ab, ob das Schütz mit Gleich- oder mit Wechselstrom betrieben wird.

Schütze werden auch über deren jeweilige Schaltung definiert, auch Kontakt-Konfiguration genannt. Das ermöglicht die Verwendung eines Schützes in der Form eines beliebigen Schalters, wobei sowohl mehrere Schaltkreise gleichzeitig als auch nur ein bestimmter Schaltkreis gesteuert werden können.

Schütze sind vergleichsweise simple Geräte und sind dennoch Teil der technologisch ausgereiftesten Maschinen auf diesem Planeten. Sie bieten eine effektive Methode, besonders groß dimensionierte Maschinen ferngesteuert und automatisch zu kontrollieren.

Wofür werden Schütze verwendet?

Schütze werden normalerweise für Hochleistungsanwendungen im Industriebereich eingesetzt, was auch an ihren Einstufungssystemen zu erkennen ist. Es gibt sie in verschiedenen Klassifizierungen nach IEC 60947-4-1. Diese Klassifizierungen werden in AC-Nummern angegeben, von AC-1 bis AC-4. Parallel dazu werden auch andere Einstufungssysteme verwendet.

Zu den Anwendungsbereichen von Schützen zählen das Anlassen von Motoren, das Überwachen industrieller Öfen sowie das Steuern der Geschwindigkeiten sehr großer Motoren und anderer Großanlagen.

 Magnetische Blaseinrichtungen  kommen oftmals in Geräten an Schützen  zum Einsatz, die den Lichtbogen zum Schutz der jeweiligen Bauteile vor Schäden physisch von den Kontakten weg bewegt.

Die Stärke des Stroms, dem ein Schütz ausgesetzt ist, das Material, aus dem es gefertigt ist, sowie die Frage, welche Technologie zur Unterdrückung von Lichtbögen eingesetzt wird, und einige weitere Faktoren bedingen die maximale Lebensdauer eines Schützes. Aus mechanischer Sicht jedoch, sind diese Geräte ausgesprochen robust und, sofern sie mit entsprechendem Schutz ausgestattet sind und in angemessenen Bedingungen eingesetzt werden, können sie eine sehr lange Zeit bestehen.

Was sind Schütze-Zeitgeber?

Schütze-Zeitgeber werden oftmals in Beleuchtungssystemen eingesetzt und ermöglichen das Ein- und Ausschalten der Beleuchtung zu bestimmten Zeiten. Diese Geräte steuern die Funktion eines Schützes, basierend auf einer Art Zeitgeber, sei es eine Uhr oder ein einfacher Countdown-Timer.

Schütze-Zeitgeber müssen nicht zwingend mit extrem hoher Stromstärke betrieben werden. Tatsächlich sind dies oftmals simple Haushaltsgeräte, die für den Endverbraucher bestimmt sind. Timing ist jedoch ein ausgesprochen wichtiger Faktor in der Industrie, sodass Zeitgeber in allen Größen und mit allen möglichen Werten für Spannung und Stromstärke erhältlich sind.

Was sind Hilfskontakte?

Hilfskontakte können Teil des Designs eines Schützes sein, oder aber in Form einer separaten Komponente als Modul zu dem Schütz hinzugefügt und entfernt werden. Hilfskontakte dienen oftmals der Übertragung von Steuerinformationen an eine logische Steuereinheit, die bei den meisten Anwendungen und je nach Input den jeweiligen Geräten das Signal zum unmittelbaren bzw. zeitlich festgelegten Ein- und Ausschalten erteilt.

Hilfskontakte sind für gewöhnlich mechanisch mit den Hauptschützen verbunden, mit denen sie gemeinsam ihren Status ändern. Sie können ebenso als Hardware-Steuergeräte eingesetzt werden. Bei Steuerungen mit Drucktasten sind sie oftmals in das Design der Starttasten integriert.

Was ist mit der Kontakt-Konfiguration eines Schützes gemeint?

Die Konfiguration der Kontakte gibt an, an wie viele Schaltkreise und in wie vielen verschiedenen Positionen das Schütz angeschlossen werden kann. Der einfachste Schalter verfügt über je einen sogenannten Öffner und Schließer, mit denen der An-Aus-Status eines Schaltkreises gesteuert werden kann.

Ändert man die Anzahl der Öffner und Schließer, können Schütze zur Steuerung hochkomplexer Schaltungen eingesetzt werden. In manchen Situationen sind Öffner und Schließer eines Schalters auf sehr unkonventionelle Art verkabelt, um dem Schaltkreis eine weitere Funktion hinzuzufügen.

Was ist mit der Normal-Konfiguration eines Schützes gemeint?

Die sogenannte Normal-Konfiguration eines Schützes beschreibt die Anordnung der Kontakte, wenn keinerlei Strom angelegt ist. Die meisten Schütze sind in dieser Konfiguration offen und schließen, sobald Strom angelegt wird. Es gibt natürlich Ausnahmen, aber diese Konfiguration ist eines der Hauptmerkmale von Schützen und eines der Dinge, die Schütze von herkömmlichen Relais unterscheidet.

Die Anwendung hiervon ist mit einem allgemeinen Beispiel schnell erklärt. Werden zum Beispiel Starttasten von Maschinen gedrückt, kann ein Strom an Schützen angelegt werden, sodass diese geschlossen bleiben, solange der Strom angelegt ist. Industrielle Drucktaster zählen zu den häufigsten Anwendungen von Schützen hinsichtlich der Steuerung von Hardware.

Was ist die Spulenspannung eines Schützes?

Die Spulenspannung zählt zu den Einstufungskriterien von Schützen. An einem Schütz kann entweder Wechselspannung oder Gleichspannung anliegen. Die Spulenspannung kann hilfreich sein, um Geräte mit niedriger bzw. höherer Spannung in den Schaltkreis einzugliedern, während an manchen Schützen die Spannung anliegt, die sie steuern.

Die Spulenspannung eines Schützes ist eines der Kriterien, anhand derer zu erkennen ist, ob es sich für eine bestimmte Anwendung eignet oder nicht. Bei der Wahl dieser Spannung muss der kontrollierte Schaltkreis und die Klassifizierung des Gerätes berücksichtigt werden, da bei deren Überschreitung Funktionsstörungen oder übermäßiger Verschleiß an dem Schütz auftreten können.

Bei Schützen mit niedrigerer Spannung werden oftmals Luftunterdrücker und Vakuumunterdrücker zur Steuerung der Lichtbogenbildung eingesetzt.

Was ist die sogenannte Nennstromstärke?

Die Nennstromstärke eines Schützes beschreibt die maximale Stärke des Stroms, der an den Kontakten anliegen kann, ohne dass Schäden auftreten. Diese Schäden können sowohl unmittelbar als auch zeitverzögert auftreten. Der Betrieb von Schützen mit einer Stromstärke, die über deren Nennwert liegt, kann die Lebensdauer des Geräts erheblich verringern.

Strom verhält sich in verschiedenen Schaltungen unterschiedlich. Bei einem Schaltkreis mit Wechselstrom ist der Strom abwechselnd hoch und niedrig. Bei Schaltkreisen mit Gleichstrom kann der Strom dauerhaft sehr hoch sein. Dies hat einen erheblichen Einfluss auf die Bildung und die Kontrolle von Lichtbögen.

Was ist die sogenannte Nennspannung?

Die Nennspannung eines Schützes ist die Spannung, bei der das Schütz ordnungsgemäß funktioniert. Wird diese überschritten, können Störungen und Fehlfunktionen auftreten. Die Nennspannung wird manchmal auch einfach als „Nennwert“ angegeben, in sämtlichen Dokumenten über Schütze wird hierbei jedoch differenziert.

Schütze werden in hohem Maße über deren normalerweise hohe Kontakt-Nennspannung definiert. Diese Geräte können gut mit Hochspannung betrieben werden. Oftmals spielt die Kontakt-Nennspannung eine entscheidende Rolle für die Art des an dem Gerät verwendeten Lichtbogenunterdrückungssystems. Hochspannungsschütze, beispielsweise, verwenden manchmal inerte Gase und Vakuen zur Kontrolle von Lichtbögen. Einige davon nutzen auch Druckluftladungen. Diese Arten von Unterdrückungssystemen werden für gewöhnlich an Schützen mit einer Nennspannung von mehr als 1000 V eingesetzt.

Was sind Magnetische Blaseinrichtungen?

Magnetische Blaseinrichtungen sind Vorrichtungen zur Unterdrückung von Lichtbögen. Dabei unterdrücken sie diese Bögen, indem sie sie strecken und bewegen. Diese Geräte arbeiten in den meisten Fällen mit Seltenerd-Magneten, die direkt in die Geräte integriert sind. Die Magneten erzeugen ein magnetisches Feld, das den Lichtbogen unterdrückt und nach außen drückt.

Magnetfelder sind besonders effektiv im Umgang mit induktiven Ladungen.

Magnetische Blaseinrichtungen sind ausgesprochen nützliche Geräte für Schaltkreise mit Gleichstrom. Schaltungen mit Gleichstrom neigen zur Bildung von Lichtbögen mit einer dauerhaft sehr hohen Stromstärke, die die Kontakte an dem Schütz unmittelbar oder zeitverzögert beschädigen kann. Bei Wechselstrom ist die Stromstärke in dem Lichtbogen zeitweise gering, sodass der Strom im Vergleich zu Schaltkreisen mit Gleichstrom wesentlich leichter unterdrückt und Schäden verhindert werden können.

Magnetische Blaseinrichtungen beschreiben lediglich ein System zur Unterdrückung von Lichtbögen. Andere Systeme werden je nach Anwendung des Schützes, der zu bearbeitenden Spannung und weiteren Kriterien ausgewählt. In manchen Fällen ist die Gefahr der Bildung von Lichtbögen so groß, dass das Schütz in sicherer Entfernung und von dem restlichen Schaltkreis über einen Schutzschalter getrennt aufgestellt werden muss.

Sind Stromkontakte polaritätsgebunden?

Bei Anlagen mit magnetischen Blaseinrichtungen sind die Kontakte durchaus polaritätsgebunden. Bei solchen Anlagen ist der Anschluss mit dem höheren Potenzial mit einem + gekennzeichnet. Kontakte ohne magnetische Blaseinrichtungen sind nicht polaritätsgebunden.

Wie wird die von Schützspulen erzeugte Stromstärke bestimmt?

Die Formel zur Berechnung der von den Schützspulen ausgehenden Stromstärke lautet VA/V.

Was ist eine Freischaltung?

Eine Freischaltung ist eine bestimmte Art einer Schutzschaltung. Liegt bei einer solchen Schutzschaltung eine Störung vor, während der Drucktaster den Schalter in der An-Position hält, wird der Schalter trotzdem auslösen. Dies gilt auch für den Fall, dass der An-Taster gedrückt gehalten wird.