Wie funktioniert eine Selbsthaltung beim Schütz?
Das Prinzip: Das Schütz hält sich über einen eigenen Kontakt
Ein Motor soll nach einem kurzen Druck auf den Ein-Taster weiterlaufen. Ein Taster geht aber von selbst zurück, sobald man loslässt. Die Lösung: Ein Schließer des Schützes selbst, der Hilfskontakt 13-14, liegt parallel zum Ein-Taster. Hat das Schütz angezogen, ist dieser Kontakt geschlossen und übernimmt den Weg zur Spule. Das Schütz hält sich selbst.
Diese Selbsthaltung steckt in fast jeder Schützsteuerung. Fehlt der Haltekontakt, zieht das Schütz nur an, solange der Taster gedrückt bleibt. Das ist der Tippbetrieb.
Aufbau: Was im Steuerstromkreis liegt
Im Plan der Selbsthaltung fließt der kleine Spulenstrom von L1 nach N. Der Reihe nach liegen im Pfad:
| Betriebsmittel | Klemmen | Kontaktart | Aufgabe |
|---|---|---|---|
| Sicherung F3 | – | – | schützt den Steuerstromkreis |
| Motorschutzrelais F2 | 95-96 | Öffner | öffnet bei Überlast |
| Aus-Taster S1 | – | Öffner | unterbricht beim Drücken |
| Ein-Taster S2 | – | Schließer | schließt beim Drücken |
| Hilfskontakt von Q1 | 13-14 | Schließer | liegt parallel zu S2, hält das Schütz |
| Spule von Q1 | A1, A2 | – | zieht das Schütz an, A2 geht an N |
Wichtig ist die Reihenfolge: F2 und S1 liegen vor der Verzweigung. Sie unterbrechen deshalb beide Wege zur Spule, den über S2 und den über 13-14.
Im Hauptstromkreis bekommt der Motor M1 die Außenleiter L1, L2 und L3 über die Sicherungen F1, die drei Hauptkontakte von Q1 und die Strombahnen des Motorschutzrelais F2. Spule, Hauptkontakte und Haltekontakt stehen im Plan an verschiedenen Stellen, gehören aber zu einem Gerät und heißen alle Q1.
Der Ablauf Schritt für Schritt
| Schritt | Was im Steuerstromkreis passiert | Q1 | Motor |
|---|---|---|---|
| S2 drücken | Der Weg über S2 ist zu, die Spule bekommt Strom. | zieht an | läuft |
| S2 loslassen | S2 ist offen, der Strom fließt jetzt über 13-14. | bleibt an | läuft |
| S1 drücken | Der Öffner unterbricht, die Spule wird stromlos, 13-14 öffnet. | fällt ab | steht |
| S1 loslassen | S1 ist wieder zu, aber S2 und 13-14 sind offen. | bleibt aus | steht |
| Überlast | F2 löst aus, der Öffner 95-96 unterbricht. | fällt ab | steht |
| F2 zurückstellen | 95-96 ist wieder zu, 13-14 bleibt offen. | bleibt aus | steht |
| Spannung fällt aus und kehrt zurück | Ohne Spannung drücken die Rückholfedern den Anker weg, 13-14 öffnet. Danach ist der Weg zur Spule offen. | bleibt aus | steht |
| S1 und S2 gleichzeitig | S1 liegt vor S2 und vor 13-14 und unterbricht beide. | bleibt aus | steht |
Die letzten drei Zeilen sind der eigentliche Nutzen der Schaltung. Nach Überlast oder Spannungsausfall läuft der Motor nicht von selbst wieder an, erst ein neuer Druck auf S2 startet ihn. Und der Aus-Taster hat immer Vorrang.
Klemmenbezeichnungen am Schütz und Motorschutzrelais
| Klemmen | Bedeutung |
|---|---|
| A1, A2 | Spule des Schützes |
| 1-2, 3-4, 5-6 | Hauptkontakte, auf dem Gerät oft als 1L1-2T1, 3L2-4T2 und 5L3-6T3 |
| 13-14 | Hilfskontakt, Schließer: der Haltekontakt der Selbsthaltung |
| 21-22 | Hilfskontakt, Öffner |
| 95-96 | Öffner des Motorschutzrelais |
| 97-98 | Schließer des Motorschutzrelais |
| U1, V1, W1 | Wicklungsanfänge des Drehstrommotors |
Bei Hilfskontakten verrät die zweite Ziffer die Funktion: 3-4 ist ein Schließer, 1-2 ein Öffner. Die erste Ziffer zählt die Kontakte eines Geräts durch. Die Kennbuchstaben richten sich nach der Aufgabe: Q für das Schütz, das Last schaltet, S für die Taster, F für Sicherungen und Motorschutzrelais, M für den Motor. In älteren Plänen und Büchern heißt das Schütz noch K1. Alle Zeichen und Klemmen stehen auf der Seite Schaltzeichen, den Aufbau des Geräts zeigt Schütz in 3D.
Typische Fehler bei der Fehlersuche
Erst beobachten: Zieht Q1 an? Hält es sich? Geht es mit S1 aus? Dann den Steuerstromkreis von oben nach unten gegen N abmessen. Der Fehler sitzt zwischen dem letzten Punkt mit 230 V und dem ersten mit 0 V. Die Messpunkte im Übungsplan liegen hinter F3 (1), hinter 95-96 (2), hinter S1 (3), an A1 (4) und an A2 (5).
| Beobachtung | Messung gegen N | Mögliche Ursache |
|---|---|---|
| Q1 zieht nicht an | schon Punkt 1 zeigt 0 V | Sicherung F3 hat ausgelöst |
| Q1 zieht nicht an | 1 zeigt 230 V, 2 zeigt 0 V | F2 ausgelöst und nicht zurückgestellt, oder Ader an 95-96 lose |
| Q1 zieht nicht an | 2 zeigt 230 V, 3 zeigt 0 V | Öffner von S1 schließt nicht, oder Ader am Taster lose |
| Q1 zieht nicht an | mit gedrücktem S2 bleibt 4 bei 0 V | S2 schließt nicht, oder Ader am Taster lose |
| Q1 zieht nicht an | mit gedrücktem S2: 4 zeigt 230 V, 5 zeigt 0 V | Spule unterbrochen |
| Q1 zieht nicht an | mit gedrücktem S2: 4 und 5 zeigen 230 V | Neutralleiter hinter der Spule unterbrochen |
| Q1 zieht nur an, solange S2 gedrückt ist | nicht nötig | 13-14 schließt nicht, oder seine Leitung ist lose |
| Q1 zieht ohne Tastendruck an, nach S1 sofort wieder | 4 zeigt 230 V, obwohl S2 nicht gedrückt ist | S2 klemmt oder 13-14 ist verschweißt |
Der letzte Fall ist gefährlich: Die Maschine läuft nach jedem Ausschalten von selbst wieder an. Zieht Q1 an, aber der Motor läuft nicht, ist der Steuerstromkreis in Ordnung. Dann liegt der Fehler im Hauptstromkreis, bei Sicherungen, Hauptkontakten, Motorschutzrelais, Klemmen oder dem Motor. Prüf auch, ob die Bemessungsspannung auf der Spule zur Steuerspannung passt: Mit der falschen Spannung zieht das Schütz nicht sicher an oder die Spule brennt durch.
Alle acht Fälle kannst du in der Fehlersuche am Stromlaufplan selbst nachmessen, zum Ausdrucken gibt es die Arbeitsblätter zu den Schaltungen. Messen unter Spannung ist Arbeit für Elektrofachkräfte, Auszubildende messen nur unter Aufsicht. Repariert wird erst, wenn die Anlage nach den fünf Sicherheitsregeln freigeschaltet ist.
Motorschutz einstellen und Schaltungen, die darauf aufbauen
Für Wahl und Einstellung des Motorschutzes ist der Bemessungsstrom vom Typenschild verbindlich. Der Rechner Motor-Bemessungsstrom liefert einen Rechenwert, der bei der Vorauswahl des Einstellbereichs hilft.
Die Wendeschützschaltung nutzt dasselbe Prinzip gleich zweimal: Parallel zu jedem Ein-Taster liegt der Haltekontakt 13-14 des zugehörigen Schützes. Zusätzlich verriegeln Öffner 21-22 die beiden Schütze gegeneinander.
Die Pläne hier sind vereinfacht: Die Steuerspannung ist 230 V zwischen L1 und N. In echten Anlagen gibt es oft einen Steuertransformator und andere Steuerspannungen, auch Kennzeichnung und Klemmenbezeichnung können abweichen.
Warum liegt der Haltekontakt parallel zum Ein-Taster?
Weil er den Weg des Ein-Tasters übernehmen soll. Beide führen vom Aus-Taster zur Spule an A1. Lässt du S2 los, ist der Taster offen, aber der geschlossene Schließer 13-14 versorgt die Spule weiter. So bleibt das Schütz angezogen, bis der Steuerstromkreis unterbrochen wird.
Woran erkenne ich, dass die Selbsthaltung nicht funktioniert?
Das Schütz zieht beim Drücken von S2 an und fällt beim Loslassen sofort wieder ab. Der Weg über den Ein-Taster ist dann in Ordnung, nur der Weg über den Haltekontakt fehlt. Ursache ist ein Hilfskontakt 13-14, der nicht schließt, oder eine lose Leitung daran.
Warum startet der Motor nach dem Zurückstellen des Motorschutzrelais nicht?
Beim Auslösen hat der Öffner 95-96 den Steuerstromkreis unterbrochen, Q1 ist abgefallen und der Haltekontakt 13-14 hat geöffnet. Das Zurückstellen schließt nur 95-96 wieder. Der Weg zur Spule bleibt offen, bis jemand S2 drückt. Das ist gewollt, damit die Maschine nicht unerwartet anläuft.