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Not-Aus- und Unterspannungsschalter kombinieren

| Autor/ Redakteur: Thomas Schmid / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Warum es eine clevere Lösung ist, den Not-Aus-Schalter mit einem Unterspannungsschalter zu kombinieren, wissen die Experten von E-T-A.

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Der E-T-A-Kombi-Schutzschalter vom Typ 3120 löst nicht nur bei Unterspannung aus. Aufgrund integriertem Bimetallauslöser schützt er Geräte und Maschinen auch bei Überlastströmen.
Der E-T-A-Kombi-Schutzschalter vom Typ 3120 löst nicht nur bei Unterspannung aus. Aufgrund integriertem Bimetallauslöser schützt er Geräte und Maschinen auch bei Überlastströmen.
(Bild: E-T-A)

Ob an der Rolltreppe im Kaufhaus, am Kreissägetisch in der Werkstatt oder auch am Kinderkarussell auf dem Jahrmarkt – überall sind Not-Aus-Schalter zu finden. Gewöhnlich fristen diese roten Taster mit gelbem Hintergrund ein unbeachtetes Dasein. Sollte es jedoch mal brenzlig werden, müssen sie blitzschnell reagieren. Eine dauerhaft zuverlässige Funktion ist daher Grundvoraussetzung für jeden Sicherheitsstromkreis mit Not-Aus-Schalter.

Not-Aus-Schutzvorrichtungen in drei Stopp-Kategorien

In der Praxis wird bei Not-Aus-Schutzvorrichtungen zwischen drei unterschiedlichen Stopp-Kategorien unterschieden:

  • Die Stopp-Kategorie 0 unterbricht bei Betätigung des Not-Ausschalters die Energiezufuhr zu den Antriebselementen der Maschine sofort komplett und stellt sie unmittelbar still.
  • Bei der Stopp-Kategorie 1 geht die Maschine zuerst in einen sicheren Zustand (Fachbegriff: gesteuertes Stillsetzen). Erst danach unterbricht die Energiezufuhr. Diese Stopp-Kategorie kommt zum Beispiel immer dann zum Einsatz, wenn Bremsen für den Bremsvorgang Energie benötigen.
  • Bei der Stopp-Kategorie 2 geht die Maschine in einem sicheren Zustand, die Energie wird jedoch nicht unterbrochen. Diese Kategorie sollte nur dann genutzt werden, wenn die Energie nicht gefahrlos abgetrennt werden kann. Ein Beispiel hierfür ist ein Kran mit Lasthebemagnet. Hier würde die Last bei einer Energieunterbrechung abstürzen und könnte erheblichen Schaden verursachen.

Der folgende Text widmet sich der Stopp-Kategorie 0. Sie lässt sich einfach mit festverdrahteten elektromechanischen Bauteilen – in unserem Fall mit einen Standard Not-Ausschalter und einem Unterspannungsschalter – realisieren.

Not-Aus-Schalter mit direkter Unterbrechung

Der Not-Aus-Schalter sitzt oft direkt hinter dem Netzeingang der Maschine. In einem einphasigen Wechselstromnetz heißt dies, er trennt die Maschine bei Betätigung netzeingangsseitig von der AC-230-V-Versorgung. Not-Ausschalter müssen jedoch stets in Armreichweite der Maschinenbetreiber installiert sein. Deshalb kann die Entfernung zwischen Netzeingang und Not-Ausschalter schnell mehrere Meter betragen.

In diesem Beispiel sind Stromkabel mit Leitungsquerschnitten von 1,5 mm2 oder 2,5 mm2 zu verwenden. Diese benötigen Platz und unter Umständen auch eine besondere Abschirmung, um der EMV-Richtlinie zu entsprechen. Je nach Anwendung muss der Maschinenhersteller zudem für Berührungssicherheit sorgen.

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Not-Aus-Schalter mit indirekte Unterbrechung

Bei einer indirekten Abschaltung unterbricht der Not-Aus-Schalter die Energiezufuhr nicht direkt, sondern indirekt über den Unterspannungsschalter. Der Unterspannungsauslöser des Schalters ist zwar mechanisch mit dem Ein-/Ausschalter gekoppelt, jedoch nicht elektrisch verbunden.

Mit den beiden eigenen Anschlüssen des Unterspannungsauslösers lässt sich so ein kostengünstiger Sicherheitsstromkreis realisieren. Denn der Sicherheitsstromkreis kann mit einer vom Hauptstromkreis abweichenden Spannung aufgebaut werden. Dies kann z.B. die berührungssichere und Leiterquerschnitt-reduzierende Kleinspannung DC 24 V sein. Der Not-Ausschalter ist in dieser Variante im Sicherheitsstromkreis in Serie mit dem Unterspannungsauslöser verbaut. Wird der Not-Aus-Schalter betätigt, löst der Unterspannungsauslöser den Unterspannungsschalter sicher aus.

Das Unterspannungsmodul in der Aufbauvariante X3120-U02 ist vom Hauptstrom des Schalters elektrisch getrennt und verfügt über zwei herausgeführte Flachstecker nach DIN 46244-A2,8 –0,8. So lassen sich DC-24-V-Sicherheitsstromkreise einfach aufbauen.
Das Unterspannungsmodul in der Aufbauvariante X3120-U02 ist vom Hauptstrom des Schalters elektrisch getrennt und verfügt über zwei herausgeführte Flachstecker nach DIN 46244-A2,8 –0,8. So lassen sich DC-24-V-Sicherheitsstromkreise einfach aufbauen.
(Bild: E-T-A)

Kombi-Schutzschalter im Einsatz in Bohr- und Fräsmaschine

Ein renommierter Hersteller von Bohr- und Fräsmaschinen trifft mit diesem Aufbau gleich zwei Sicherheitsvorkehrungen. Zum einen hat er im DC-24-V-Sicherheitsstromkreis einen Not-Aus-Schalter installiert. Zum anderen schützt eine höhenverstellbare Schutzscheibe den Anwender vor herumfliegenden Spänen und Teilen. Diese ist mit einem Mikroschalter ausgestattet. Erst bei richtiger Positionierung der Schutzscheibe schließt der Mikroschalter den Stromkreis und versorgt so den Unterspannungsauslöser mit Spannung. Nun lässt sich der Schalter einschalten. Ebenso unterbricht der Mikroschalter den Stromkreis, falls die Schutzscheibe während des Betriebs geöffnet wird. Der Unterspannungsauslöser schaltet daraufhin die Maschine ab.

E-T-A-Kombi-Schutzschalter vom Typ 3120 eignen sich für den Aufbau von Sicherheitsstromkreisen. Das Unterspannungsmodul in der Aufbauvariante X3120-U02 ist vom Hauptstrom des Schalters elektrisch getrennt und verfügt über zwei herausgeführte Flachstecker nach DIN 46244-A2,8 –0,8. So lassen sich DC-24-V-Sicherheitsstromkreise einfach und sicher aufbauen. Das besondere: Der Schalter löst nicht nur bei Unterspannung aus. Aufgrund integriertem Bimetallauslöser schützt er Geräte und Maschinen auch bei Überlastströmen. Er vereinigt einen Ein-/Ausschalter, einen Unterspannungsschalter und einen Überstromschutzschalter in einer Komponente. So unterstützt er Entwickler bei der Bauteilereduzierung und spart Kosten. Denn der Montage- und Verkabelungsaufwand lässt sich spürbar reduzieren.

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Warum Gleichstrom eine echte Alternative ist

* Thomas Schmid ist Geschäftsfeldmanager bei der E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH.

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