Schütz auswählen: Was bedeuten AC-1, AC-3, AC-4, AC-15 und DC-13?
Was die Gebrauchskategorie sagt
Ein Schütz, das eine Heizung schaltet, hat es leichter als eines, das einen Motor im Tippbetrieb hin und her schaltet. Deshalb werden Schaltgeräte für bestimmte Gebrauchskategorien geprüft. Für Schütze und Motorstarter stehen sie in DIN EN IEC 60947-4-1, für Hilfskontakte und Steuergeräte in DIN EN 60947-5-1. Das Eaton Schaltungsbuch gibt beide wieder (Ausgabe 10/23, S. 10-46 bis 10-51):
| Kategorie | Typische Anwendung | Einschalten | Ausschalten | Eaton 10/23 |
|---|---|---|---|---|
| AC-1 | nicht oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen | 1 · Ie | 1 · Ie | S. 10-48/49 |
| AC-3 | Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschalten während des Laufes | 6 · Ie | 1 · Ie | S. 10-48/49 |
| AC-4 | Käfigläufermotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen | 6 · Ie | 6 · Ie | S. 10-48/49 |
| AC-15 | Steuern elektromagnetischer Last über 72 VA, zum Beispiel Schützspulen | 10 · Ie | 1 · Ie | S. 10-46/47 |
| DC-13 | Steuern von Elektromagneten mit Gleichstrom | 1 · Ie | 1 · Ie | S. 10-46/47 |
Die Faktoren sind Prüfströme, bezogen auf den Bemessungsbetriebsstrom Ie: bei AC-1, AC-3 und AC-4 für den Nachweis der elektrischen Lebensdauer (S. 10-48), bei AC-15 und DC-13 für die üblichen Gebrauchsbedingungen (S. 10-46). Sie zeigen, worauf es ankommt: Ein Motor zieht beim Einschalten ein Vielfaches seines Stroms. Wird er im Lauf ausgeschaltet (AC-3), trennt das Schütz nur den Betriebsstrom. Beim Tippen und Reversieren (AC-4) schaltet es dagegen den hohen Anlaufstrom ab, und das verschleißt die Kontakte viel stärker. Bei DC-13 kommt es außerdem auf die Zeitkonstante der Spule an: Eaton nennt als Anhalt 6 ms je Watt, höchstens 300 ms (S. 10-47).
Daneben gibt es weitere Kategorien, etwa AC-2 für Schleifringläufermotoren, AC-3e für Käfigläufer mit höherem Anzugsstrom und AC-14 für kleine elektromagnetische Lasten bis 72 VA (S. 10-46 und 10-48).
Vom Motor zum Schütz: der Strom AC-3
Für einen normalen Motorabgang mit Direktanlauf zählt die Kategorie AC-3. Auf dem Schütz und im Katalog stehen dazu zwei Angaben: der Bemessungsbetriebsstrom Ie AC-3 bei einer Spannung und die daraus folgende Motorleistung in kW. Die Schütze der Baureihe DILM listet Eaton zum Beispiel so (S. 4-10, AC-3 bei 400 V):
| Schütz | Ie AC-3 bei 400 V | max. Motorleistung AC-3 bei 400 V |
|---|---|---|
| DILM9 | 9 A | 4 kW |
| DILM12 | 12 A | 5,5 kW |
| DILM15 | 15,5 A | 7,5 kW |
| DILM25 | 25 A | 11 kW |
Den Motorstrom liefert das Typenschild. Als Richtwert für Standardmotoren mit 1500 min-1 nennt Eaton bei 400 V für 4 kW rund 8,5 A, für 5,5 kW 11,3 A, für 7,5 kW 15,2 A und für 11 kW 21,7 A (S. 10-56). Rechnen lässt sich der Strom mit dem Motor-Bemessungsstrom.
Die kW-Angabe gilt nur für die genannte Spannung. Dasselbe DILM9 schafft bei 220/230 V nur 2,5 kW (S. 4-10). Darum lohnt der Vergleich über den Strom: Der Bemessungsbetriebsstrom AC-3 des Schützes muss mindestens so groß sein wie der Bemessungsstrom des Motors bei der Netzspannung.
Und bei AC-1, AC-4 oder einem Trafo?
- Ohmsche Last (AC-1): Das Schütz darf mehr Strom führen. Für das DILM9 nennt Eaton einen konventionellen thermischen Strom von 22 A bei AC-1 und 40 °C (S. 4-10), gegenüber 9 A bei AC-3.
- Tippen und Reversieren: Ein Schütz für AC-3 darf laut Eaton gelegentlich tippen oder gegenstrombremsen, etwa beim Einrichten einer Maschine, aber höchstens fünfmal je Minute und zehnmal je zehn Minuten (S. 10-51). Wird regelmäßig getippt oder reversiert, gilt AC-4, und das Schütz muss dafür ausgelegt sein. Wie die Wendeschützschaltung aufgebaut ist, zeigt die Wendeschützschaltung.
- Transformator primär schalten: Für seine Leistungsschütze DILM leitet Eaton das Schütz aus dem AC-3-Wert ab: Ie (AC-3) = Bemessungsstrom des Trafos / 0,45. Das deckt laut Eaton Trafos mit einem Einschaltstrom bis zum 30-fachen Scheitelwert des Bemessungsstroms ab (S. 3-57).
Hilfskontakte: AC-15 und DC-13
Ein Hilfskontakt, der die Spule eines anderen Schützes schaltet, schaltet eine elektromagnetische Last. Dafür stehen AC-15 bei Wechselstrom und DC-13 bei Gleichstrom. Auch das Schaltvermögen elektronischer Zeitrelais gibt Eaton nach diesen beiden Kategorien an (S. 2-28). Welche Kontakte ein Hilfsschütz hat und wie sie nummeriert sind, erklären 13-14 am Schütz und das Hilfsschütz in 3D. Den Aufbau des Leistungsschützes zeigt das Schütz in 3D.
Und der Motorschutz?
Das Schütz schaltet, es schützt den Motor nicht gegen Überlast. Dafür sitzt ein Motorschutzrelais am Schütz oder ein Motorschutzschalter davor. Worauf es eingestellt wird, rechnet der Rechner Motorschutz einstellen.
Was bedeutet AC-3 auf dem Schütz?
AC-3 ist die Gebrauchskategorie für Käfigläufermotoren: anlassen und im Lauf ausschalten. Der Strom, der dabei auf dem Schütz steht, ist sein Bemessungsbetriebsstrom für genau diesen Einsatz.
Welches Schütz brauche ich für einen 4-kW-Motor?
Eines mit mindestens dem Motorstrom als Bemessungsbetriebsstrom AC-3 bei der Netzspannung. Ein 4-kW-Motor zieht an 400 V als Richtwert rund 8,5 A (Eaton S. 10-56). Ein Schütz mit 9 A AC-3 bei 400 V, zum Beispiel das DILM9 mit 4 kW, passt (S. 4-10). Maßgeblich ist der Strom auf dem Typenschild des Motors.
Was ist der Unterschied zwischen AC-1 und AC-3?
AC-1 gilt für ohmsche oder schwach induktive Last wie Heizungen, AC-3 für Motoren mit hohem Einschaltstrom. Dasselbe Schütz darf deshalb bei AC-1 einen deutlich höheren Strom führen als bei AC-3.
Darf ich mit einem AC-3-Schütz tippen?
Gelegentlich ja, zum Beispiel beim Einrichten, nach Eaton höchstens fünfmal je Minute und zehnmal je zehn Minuten. Für regelmäßiges Tippen, Reversieren oder Gegenstrombremsen gilt AC-4.
Was bedeutet AC-15 bei einem Hilfskontakt?
Der Kontakt ist zum Steuern elektromagnetischer Last über 72 VA geprüft, also etwa zum Schalten von Schützspulen mit Wechselspannung. Bei Gleichspannung heißt die Kategorie DC-13.