Motorüberwachung

Was ist ein Hilfsschalter?

Ein Hilfsschalter erweitert die Funktionalität des Motorschutzschalters (Leistungsschalter für den Motorschutz). Der Konstrukteur gewinnt mit Hilfsschaltern Spielraum bei der Auslegung und Gestaltung der Motorschutzeinrichtung. Die Überholung und Erweiterung bestehender Maschinen und Anlagen wird mit nachträglich anbaubaren Hilfsschaltern vereinfacht.

Das Zubehör der Leistungsschalter für den Motorschutz umfasst neben Hilfsschaltern Meldeschalter und Trennerbausteine. Hilfsauslöser können eine mechanische Verbindung zwischen Leistungsschalter und Hilfsschalter herstellen, um diesen auszulösen. Hinzu kommen Unterspannungsauslöser, Arbeitsstromauslöser und Ausgelöstmelder, die sich je nach Aufgabenstellung mit einem Hilfsschalter kombinieren lassen. Hilfsschalter, auch als Hilfskontakte bezeichnet, gehören zur Zusatzausrüstung von Motorschutzschaltern. Sie erleichtern die Zustandsauswertung von Leistungsschaltern für den Motorschutz.

Hilfskontakte werden in der Motorüberwachung und am Leistungsschalter für den Motorschutz von Elektromotoren eingesetzt. Sie überwachen den Zustand des Motorschutzschalters. Das Signal wird in einer SPS verarbeitet. Eine Meldeleuchte kann mit dem Hilfsschalter angesteuert werden. Beim Einschalten des Motorschutzschalters wird der Hilfsschalter betätigt. Leistungsschalter für den Motorschutz schalten, trennen und schützen Stromkreise, in denen Motoren die Hauptlast darstellen.

Elektromotoren können durch Kurzschluss und Überlast Schaden nehmen. Als Schadensquelle kommen außerdem die Blockierung des Anlaufs (klemmendes Werkzeug) und der Außenleiterausfall bei Betrieb mit Drehstrom in Betracht. Der Motorschutzschalter schützt vor diesen Schadensfällen mit Überlastschutz und Kurzschlussschutz. Ein Hilfskontakt kann diese und andere Funktionen mit Meldungen und Signalen durch Schalten des Hilfsstromkreises ergänzen. Auch Motorstarter können mit einem Hilfsschalter ausgerüstet sein. Es ist zwischen Hauptgerät und Hilfsschalter zu unterscheiden. Der Hilfsschalter meldet den Status, den das zugeordnete Hauptgerät jeweils hat.

Hilfsschalter ergänzen Leistungsschalter für den Motorschutz mit verschiedenen Funktionen. Es sind Bauarten für die seitliche Anordnung auf der Hutschiene und den Frontanbau verfügbar. Hilfsschalter übernehmen, je nach Auslegung und Einsatz, die Funktionen Melden und Verriegeln. Tritt ein Fehler durch Kurzschluss oder Überlast des Motors auf, kann der Hilfskontakt für die Signalisierung eingesetzt werden. Für Hilfsschalter sind die Norm IEC 60947-5-1 / VDE 0660 Teil 200 und gegebenenfalls weitere zu beachten.

Funktionsweise Hilfsschalter

Der Hilfskontakt hat einen oder mehrere Ausgänge, über die Signale (an die Steuerung) abgesetzt und Funktionen gesteuert werden. Hilfsschalter öffnen und schließen zusammen mit den Leistungsschalter-Hauptkontakten. Hilfsschalter werden in der Fachliteratur auch als mechanische Hilfskontakte bezeichnet. Der Konstrukteur muss bei der Verwendung von einem Hilfsschalter die anwendbaren Normen beachten. Die Auslegung muss Kontaktsicherheit und Sicherheit gegen Fehlschaltung herstellen. Hilfsschalter finden auch bei Sicherheitssteuerungen Verwendung.

Hilfskontakte können als elektromechanische Komponenten ausgelegt sein, die mit dem Prinzip galvanischer Trennung arbeiten. Kontaktfehler müssen vermieden werden, um die Sicherheit und Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen sicherzustellen. Bei Halbleiter-Schaltern liegt keine galvanische Trennung vor. Es tritt eine Verlustleistung auf. Je nach Bauform können Haupt- und Hilfskontakte unterschiedliche Schaltzeitpunkte haben. Dies ist bei der konstruktiven Auslegung und Abstimmung des Motorschutz-Systems zu berücksichtigen. Am Leistungsschalter kann konstruktiv ein Hilfsauslöser vorgesehen sein, der den Hilfsschalter auslöst.

Je nach konstruktivem Aufbau und vorgesehener Funktion kann ein Hilfskontakt 1 oder 2 Öffner (NC = normally closed) und 1 oder 2 Schließer (NO = normally open) haben. Auch Wechsler (NC/NO) sind in Hilfsschaltern möglich. Je nach Schaltzustand wird der Hilfsstromkreis getrennt und geschlossen. Hilfsschalter sind typischerweise frontseitig oder seitlich am Motorschutz zu befestigen.

Anwendungsgebiete Hilfsschalter

Die Kombination von Hilfsschaltern mit anderen Zubehörkomponenten eröffnet eine Fülle von Anwendungen im Motorschutz. Hilfsschalter werden parallel zu den Hauptkontakten der Leistungsschalter für den Motorschutz geschaltet. Zu den Hauptaufgaben der Hilfsschalter gehören die Fernmeldung des Kontaktzustandes und gegebenenfalls in Kombination mit anderen Bauelementen die Verriegelung und Steueraufgaben. Hilfsschalter können zur Lösung von Sicherheitsaufgaben herangezogen werden.

Motorschutzschalter gehören zu den Leistungsschaltern und schalten typischerweise hohe Ströme. Andere Lasten der Leistungsschalter können Heizungen und Beleuchtungen sein. Hilfsschalter sollen zeitgleich mit den Hauptkontakten schalten. Der Schaltzustand des Motorschutzschalters kann über das Netzwerk an die Automatisierungseinheit übermittelt werden. Hilfsschalter können zum Blockieren des Distanzschutzes eingesetzt werden, um ein irrtümliches Abschalten des Netzes zu verhindern. In dieser Anwendung kommt es auf die zeitliche Zuordnung zwischen Hilfsschalter und Hauptkontakt an.

Ein Unterspannungsauslöser kann in Kombination mit einem Hilfsschalter eingesetzt werden, um den ungewollten Wiederanlauf einer Maschine zu verhindern. Er kann auch mit einem voreilenden Hilfsschalter kombiniert sein. Im Falle eines Fernantriebes kann der Hilfsschalter zur Übermittlung der Stellung eines Hand/Automatik-Umschalters eingesetzt werden. Ein Motorschutzschalter in Kombination mit Hilfsschalter und Ausgelöstmelder kann eingesetzt werden, um die Art des Fehlers (Überlast, Kurzschluss) an die Automatisierungseinheit zu übermitteln.