Ratgeber
Hauptschalter oder Lasttrennschalter gehören zu den wichtigsten Komponenten elektrischer Anlagen beziehungsweise Maschinen. Sie sorgen im Bedarfsfall für eine vollständige Isolation der Last vom Stromkreis. In diesem Ratgeber informieren wir Sie über die vorgeschriebenen Anforderungen an Hauptschaltern und geben Tipps für die Beschaffung.
Hauptschalter, vielfach auch als Wartungsschalter, Reparaturschalter, Trennschalter oder Nockenschalter bezeichnet, haben nur eine einzige Aufgabe: Sie unterbrechen die komplette Stromzuführung zu einer Anlage oder Elektromaschine. Notwendig ist die Abschaltung nicht nur in Notfällen, um Menschen oder Material vor Schäden zu schützen, sondern auch bei Wartung oder Reparatur der Aggregate.
Zwingend vorgeschrieben sind Ein-Aus-Schalter bei Lasten von über 3680 Watt Leistung oder einer Stromaufnahme von mehr als 16 Ampere. Diese Grenzwerte repräsentieren die im einphasigen 230-Volt-Wechselstromnetz üblichen maximalen Belastungen. Liegen geringere Lasten vor, genügt die Trennung durch einen einfachen Schalter.
Wesentliches Merkmal eines Trennschalters ist die Unterbrechung aller stromführenden Adern. Es genügt also nicht, einfach nur den Außenleiter abzuschalten und Neutral- und Schutzleiter angeschlossen zu lassen. Sämtliche Pole der Stromversorgung sind von einem Lasttrennschalter zu unterbrechen. Gängige Hauptschalter verfügen deshalb über eine dreipolige Abschaltfunktion.
Im Gegensatz zu normalen elektrischen Schaltern, wie sie beispielsweise in Haushaltsstromnetzen zu finden sind, müssen Lasttrennschalter – neben der Unterbrechung aller Pole der Stromversorgung – weitere Anforderungen erfüllen. So darf der Drehhebel beziehungsweise Drehknopf nur zwei Schalterstellungen erlauben: Ein und Aus, gekennzeichnet vielfach auch mit On und Off oder 1 und 0.
Wichtig: Lasttrennschalter sind nicht mit zweipoligen Stufenschaltern zu verwechseln! Der Knebel von Lasttrennschaltern bietet grundsätzlich nur zwei Stellungen mit einem Drehwinkel von 90 Grad, während Stufenschalter über mehrere Schaltstellungen für jeweils einen Stromkreis verfügt. Die Drehwinkel liegen hier meist bei 30 oder 40 Grad.
Eine wesentliche Anforderung an Lasttrennschaltern ist die Zugriffssicherheit gegenüber nicht autorisierten Personen. In der Aus-Stellung muss der Drehknebel zwingend absperrbar sein, zum Beispiel durch ein integriertes Schloss oder ein Vorhängeschloss. Das soll verhindern, dass Unbefugte ohne Schlüssel eine Anlage oder ein elektrisches Aggregat in Betrieb nehmen können.
In manchen Fällen dient der Lasttrennschalter auch als Not-Aus-Schalter. Dabei muss er allerdings deutlich als solcher erkennbar sein. Laut Norm muss der Schalter dann über einen rot eingefärbten Hebel und ein gelbes Gehäuse verfügen.
Die beiden entscheidenden elektrischen Parameter betreffen die Schaltspannung und den maximalen Schaltstrom, die miteinander multipliziert die höchste Leistungsbelastung ergibt. Die Bandbreite der Schaltspannung reicht von 125 Volt bis zu 1000 Volt, wobei einige Typen für Gleichstrom ausgelegt sind. Beim maximalen Schaltstrom lässt sich in der Regel zwischen 10 Ampere und 3200 Ampere wählen, gängige Hauptschalter liegen im Bereich von 20 Ampere bis 32 Ampere. Dies ergibt bei der am häufigsten verwendeten Schaltspannung von 690 Volt Wechselstrom eine maximale Leistungsbelastung von 13.800 beziehungsweise 22.080 Watt.
Je nach Ausführung des Gehäuses sind verschiedene Arten der Montage möglich. Häufig eingesetzt wird die Front-, Aufbau- oder Zentralbefestigung an einem Gebäude- oder Maschinenteil und die Integration in einem Schaltschrank auf einer DIN-Schiene.
Der Betätiger ist überwiegend ein Drehschalter oder ein Drehknebel, der in einem Winkel von 90 Grad einrastet. Ein solches Schaltelement wird auch als Nockenschalter bezeichnet.
In welcher Norm sind die Anforderungen an einen Hauptschalter festgelegt?
Die Norm DIN EN 60204-1 beziehungsweise IEC 60204-1 deckt die elektrische Ausrüstung von Maschinen ab, die im Niederspannungsbereich betrieben werden. Der liegt nach allgemeiner Auffassung bei bis zu 1000 Volt Wechselspannung oder 1500 Volt Gleichspannung. Schaltanlagen und Schaltgerätekombinationen sind ausdrücklich für die Integration als Teil der elektrischen Ausrüstung von Maschinenanlagen nach IEC 60204-1 zugelassen.
Die elektrische Ausrüstung, die von der Norm abgedeckt wird, umfasst die Schaltanlagen und Steuergeräte der Maschine. Zu den Schaltanlagen gehören die Komponenten zum Schalten der Energie, somit auch die Haupttrennvorrichtung und die Leistungsschalter zum Schutz der Versorgungsleitungen und der Abzweigstromkreise der Maschinenanlage.
Welche Schutzart ist für Hauptschalter zu empfehlen?
Das kommt auf die Umgebung an. Die meisten Schalter entsprechen der Schutzklasse IP65, das bedeutet: Der Hauptschalter ist staubdicht und geschützt gegen Strahlwasser aus einer Düse in einem beliebigen Winkel. Ein IP65-Schalter ist außerdem vollständig gegen die Berührung stromführender Teile geschützt.
Was ist unter einem Lasttrennschalter mit Türkopplung zu verstehen?
Diese spezielle Bauform des Hauptschalters ermöglicht, dass sich die Tür beispielsweise eines Schaltschranks nur dann öffnen lässt, wenn der Schalter in die Aus-Stellung gebracht wurde. Erreicht wird dies über eine entsprechende mechanische Vorrichtung. Die Schaltströme solcher Schalter können typischerweise bis zu 315 Ampere betragen.
Gibt es auch Lasttrennschalter mit Fernsteuerung?
Ja, einige Firmen bieten auch solche Modelle an. Es handelt sich dabei um einen normalen Hauptschalter im Bereich von 16 bis zu 4000 Ampere, der sich im Notfall auch manuell bedienen lässt. Zusätzlich sind ein wartungsfreier Elektromotor und ein Steuerungsmodul eingebaut. Das Modul kann den Motor per Fernsteuerung durch ein externes Bedienteil ein- und ausschalten und damit die Stromversorgung aktivieren und deaktivieren. Typische Einsatzbereich für Hauptschalter mit Fernsteuerung sind große Kontrolltafeln oder Steuerungen von Lüftern und Pumpen, sie lassen sich aber auch im Bereich von Windturbinen und Solaranlagen einsetzen.
Enthalten Hauptschalter elektrische Sicherungen?
Einige Bauformen sind mit Schmelzsicherungen ausgestattet, die beispielsweise auf Kurzschlüsse reagieren. Im Dreiphasen-Wechselstromnetz genügt es, wenn nur eine der drei Sicherungen anspricht. Ein Federmechanismus sorgt dann dafür, dass auch die beiden anderen Leitungen sicher vom Stromkreis getrennt werden.