Lernfeld 3 · Prüfung Teil 1

Schütz- und Relaissteuerungen

Schütz- und Relaissteuerungen erklärt: Kontaktarten, Anschlussbezeichnungen, Selbsthaltung, Verriegelung, Motorschutz und Stern-Dreieck-Anlauf.

26 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Ein Schütz ist ein elektromagnetisch betätigter Schalter. Fließt Strom durch die Spule (Anschlüsse A1 und A2), zieht der Anker an und die Kontakte schalten um. Die Hauptkontakte mit den Ziffern 1/2, 3/4, 5/6 schalten den Motor im Hauptstromkreis. Die Hilfskontakte arbeiten im Steuerstromkreis: Endziffern 3/4 sind Schließer, 1/2 Öffner, die erste Ziffer ist die Ordnungsziffer, zum Beispiel 13/14 oder 21/22.

Ein Schließer ist in Ruhelage offen, ein Öffner geschlossen. Für die Selbsthaltung liegt ein Schließer des Schützes parallel zum Ein-Taster. So bleibt das Schütz angezogen, wenn du den Taster loslässt. Der Aus-Taster ist ein Öffner in Reihe davor. Bei Wendeschützen verhindern Öffner des jeweils anderen Schützes, dass beide gleichzeitig anziehen (Verriegelung).

Das Motorschutzrelais schützt den Motor vor Überlast. Sein Öffner 95/96 liegt im Steuerstromkreis und unterbricht ihn bei Auslösung. Schütze für Wechselspannung brauchen beim Anziehen deutlich mehr Leistung als beim Halten, das musst du bei der Auslegung des Steuertransformators beachten.

Große Motoren laufen oft im Stern-Dreieck-Anlauf an. In Stern liegen die Wicklungen an der kleineren Strangspannung, Anlaufstrom und Anzugsmoment sinken auf ein Drittel gegenüber dem direkten Einschalten in Dreieck.

Das solltest du dir merken

Spule A1/A2, Hauptkontakte 1 bis 6, Hilfskontakte: Endziffer 3/4 Schließer, 1/2 Öffner.
Selbsthaltung entsteht durch einen Schließer parallel zum Ein-Taster.
Aus-Taster und Motorschutz-Öffner liegen in Reihe im Steuerstromkreis.
Verriegelung über gegenseitige Öffner verhindert Kurzschluss beim Wendeschütz.
Stern-Dreieck senkt den Anlaufstrom auf ein Drittel.

Formeln

Anlaufstrom bei Stern-Dreieck: $I_{A, Y} = \frac{I _{A, Δ}}{3}$; $I_{A, Y}$ Anlaufstrom in Stern, $I_{A, Δ}$ Anlaufstrom bei direktem Einschalten in Dreieck, beide in A

Typische Fehler in der Prüfung

Selbsthaltekontakt parallel zum Aus-Taster statt zum Ein-Taster gezeichnet.
Öffner und Schließer an den Endziffern verwechselt.
Anlaufstrom in Stern um $3$ statt um den Faktor 3 verringert.
Anzugsleistung der Schützspule bei der Auslegung des Steuertransformators vergessen.

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Zufallszahlen

An einem Steuertransformator mit $24 V$ halten bereits $7$ Schütze mit je $6 VA$ Halteleistung, während ein weiteres Schütz mit $50 VA$ Anzugsleistung gerade anzieht. Welchen Strom in Ampere muss der Transformator in diesem Moment liefern? Runden Sie auf zwei Nachkommastellen.

Tipps aus der Werkstatt

Selbsthaltung merken: Der Schließer-Hilfskontakt des Schützes liegt parallel zum Einschalttaster, der Ausschalter als Öffner in Reihe davor. So fällt das Schütz bei Spannungsausfall ab und läuft nicht von allein wieder an.
Stern-Dreieck: In der Sternstufe sinken Strom und Leistung auf ein Drittel des Dreieckwertes. Der Motor muss im Dreieck für die Netzspannung gewickelt sein, also 400/690 V am 400-V-Netz.
Wende- und Stern-Dreieck-Schaltungen brauchen eine Verriegelung: ein Öffner des jeweils anderen Schützes im Spulenkreis. So können nie beide gleichzeitig anziehen und einen Kurzschluss verursachen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

26 Aufgaben zu „Schütz- und Relaissteuerungen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: Rahmenlehrplan Elektroberufe Industrie, Lernfeld 3 (KMK); DIN EN 60947-4-1 Schütze; DIN EN 81346-2 Kennbuchstaben. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.