Wie man ein Schütz testet: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für Elektrofachkräfte

I. Einleitung

A. Was ist ein Schütz

Ein Schütz ist ein elektromechanischer Schalter, der zur Steuerung des Stromflusses in verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird, insbesondere in HLK-Systemen und bei der Motorsteuerung. Er funktioniert mit Hilfe einer elektromagnetischen Spule, die Kontakte öffnet oder schließt und so den Stromfluss ermöglicht oder unterbricht.

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B. Die Bedeutung regelmäßiger Schützprüfungen

Die regelmäßige Prüfung von Schützen ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Effizienz und Zuverlässigkeit elektrischer Systeme. Fehlerhafte Schütze können zu Gerätefehlfunktionen, erhöhtem Energieverbrauch und sogar zu Sicherheitsrisiken führen. Durch die routinemäßige Überprüfung ihrer Funktionsfähigkeit können Fachleute unerwartete Ausfälle und kostspielige Reparaturen verhindern.

II. Erforderliche Werkzeuge für die Prüfung eines Schützes

Für die Prüfung eines Schützes sind spezielle Werkzeuge erforderlich, um genaue Messungen und Sicherheit während des Prozesses zu gewährleisten. Im Folgenden sind die wichtigsten benötigten Werkzeuge aufgeführt:

A. Multimeter

• Zweck: Ein Multimeter ist für die Messung von Spannung, Strom und Widerstand unerlässlich. Es ermöglicht die Durchgangsprüfung der Spule und der Kontakte des Schützes.
• Typen: Es können sowohl digitale als auch analoge Multimeter verwendet werden, aber digitale Modelle werden im Allgemeinen wegen ihrer einfachen Ablesbarkeit und Genauigkeit bevorzugt

B. Isolationswiderstandsprüfer

• Zweck: Dieses Gerät misst den Isolationswiderstand elektrischer Komponenten und stellt sicher, dass keine Lecks oder Fehler in der Isolierung um das Schütz herum vorhanden sind. Es hilft bei der Beurteilung des Gesamtzustands des elektrischen Systems.
• Wichtigkeit: Die regelmäßige Verwendung eines Isolationswiderstandsprüfers kann elektrische Ausfälle verhindern und die Sicherheit erhöhen, indem potenzielle Probleme erkannt werden, bevor sie eskalieren.

C. Sicherheitsausrüstung

• Handschuhe: Isolierte Handschuhe sind notwendig, um sich beim Umgang mit spannungsführenden Bauteilen vor elektrischen Schlägen zu schützen. Sie sollten für die zu prüfenden Spannungen ausgelegt sein.
• Schutzbrille: Eine Schutzbrille schützt die Augen vor Schmutz oder versehentlichem Funkenflug, der während der Prüfung auftreten kann.

III. Sicherheitsvorkehrungen vor der Prüfung

Die Gewährleistung der Sicherheit bei der Prüfung von Schützen ist von größter Bedeutung. Hier sind die wichtigsten Sicherheitsvorkehrungen zu beachten:

A. Unterbrechung der Stromversorgung

• Wichtigkeit: Trennen Sie immer die Stromzufuhr, bevor Sie mit den Testverfahren beginnen. Dadurch wird das Risiko eines Stromschlags minimiert und sowohl der Techniker als auch das Gerät geschützt.
• Verfahren:
  • Suchen Sie den Haupttrennschalter oder Leistungsschalter für das System.
  • Schalten Sie den Strom aus und überprüfen Sie, ob er ausgeschaltet ist, indem Sie mit einem Multimeter die Spannung an den Schützklemmen messen.
  • Vergewissern Sie sich, dass das gesamte Personal in der Nähe über den Beginn der Prüfung informiert ist.

B. Lockout/Tagout-Verfahren

• Zweck: Lockout/Tagout-Verfahren (LOTO) sind wichtig, um sicherzustellen, dass elektrische Geräte während der Wartung oder Prüfung stromlos bleiben. Dies verhindert eine versehentliche Wiedereinschaltung und schützt die Mitarbeiter vor möglichen Gefahren.
• Schritte:
  1. Verriegelung: Verwenden Sie ein Schloss, um den Trennschalter oder Leistungsschalter in der "Aus"-Stellung zu sichern. Nur autorisiertes Personal sollte Zugang zu dem Schlüssel oder der Kombination haben.
  2. Tagout: Bringen Sie ein Schild am Schloss oder an der Schalttafel an, auf dem angegeben ist, dass eine Wartung durchgeführt wird, sowie den Namen des Technikers und das Datum. Dies dient als Warnung für andere, die Stromversorgung nicht wiederherzustellen.
  3. Überprüfen: Bevor Sie mit den Tests beginnen, vergewissern Sie sich, dass alle Schlösser und Schilder angebracht sind und dass niemand versehentlich den Strom einschalten kann.

IV. Visuelle Inspektion

Die Durchführung einer Sichtprüfung ist ein wichtiger erster Schritt bei der Prüfung eines Schützes. Dieses Verfahren hilft, offensichtliche Probleme zu erkennen, die die Leistung des Schützes beeinträchtigen könnten. Im Folgenden sind die wichtigsten Aspekte aufgeführt, auf die bei der Inspektion zu achten ist:

A. Prüfen auf physische Beschädigung

• Anzeichen von Beschädigungen: Achten Sie auf sichtbare Anzeichen für physische Schäden am Schützgehäuse, wie Risse, geschmolzenes Plastik oder Brandspuren. Diese Anzeichen können auf Überhitzung oder elektrische Fehler hinweisen.
• Lose Verbindungen: Überprüfen Sie alle Kabelverbindungen auf festen Sitz. Lose Drähte können zu schlechtem elektrischen Kontakt und Betriebsausfällen führen.
• Schmutz und Ablagerungen: Untersuchen Sie das Schütz auf übermäßige Staub- oder Schmutzansammlungen, die den Betrieb beeinträchtigen können. Bei starken Ablagerungen kann eine Reinigung des Schützes erforderlich sein.

B. Prüfung der Kontakte auf Verschleiß oder Lochfraß

• Zustand der Kontaktflächen: Untersuchen Sie die Kontaktflächen auf Anzeichen von Verschleiß, wie z. B. Pitting (kleine Krater oder Gruben) oder Verbrennungen. Eingelochte Kontakte können durch Lichtbogenbildung während des Betriebs entstehen, was zu schlechten elektrischen Verbindungen führt.
• Verfärbungen: Achten Sie auf Verfärbungen an den Kontakten, die auf Überhitzung oder übermäßigen Verschleiß hinweisen können. Verbrannte Kontakte sehen in der Regel geschwärzt oder verkohlt aus.
• Kontaktausrichtung: Vergewissern Sie sich, dass die Kontakte richtig ausgerichtet sind und dass keine physischen Hindernisse vorhanden sind, die ein vollständiges Schließen der Kontakte verhindern.

V. Prüfung des Spulenwiderstands

Die Prüfung des Spulenwiderstands eines Schützes ist für die Gewährleistung seiner ordnungsgemäßen Funktion unerlässlich. Dazu müssen Sie ein Multimeter einrichten, den Spulenwiderstand messen und die Ergebnisse auswerten. Hier finden Sie eine schrittweise Anleitung:

A. Einrichten des Multimeters

1. Wählen Sie das Multimeter: Verwenden Sie ein Digitalmultimeter, das den Widerstand (Ohm) messen kann.
2. Sonden anschließen: Stecken Sie die schwarze Sonde in die COM-Buchse (common) und die rote Sonde in die Ω-Buchse (Ohm).
3. Ausschalten: Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung des Schützes vollständig ausgeschaltet ist, um Schäden am Multimeter oder elektrische Gefahren zu vermeiden.
4. Widerstandsmodus einstellen: Drehen Sie das Multimeter auf die niedrigste Widerstandseinstellung, die normalerweise mit "200Ω" oder "Ω" angegeben wird.

B. Messung des Spulenwiderstands

1. Identifizieren Sie die Spulenanschlüsse: Suchen Sie die Spulenanschlüsse am Schütz, die normalerweise mit A1 und A2 gekennzeichnet sind.
2. Sonden anschließen: Eine Sonde an Klemme A1 und die andere an Klemme A2 anschließen.
3. Lesen Sie den Widerstandswert ab: Beobachten Sie den Messwert auf dem Display des Multimeters. Ein typischer Widerstandswert für eine funktionierende Spule sollte innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen, oft zwischen 50Ω und 200Ω, je nach Herstellerangaben.

C. Interpretation der Ergebnisse

• Normaler Widerstand: Wenn der gemessene Widerstand innerhalb des erwarteten Bereichs liegt, funktioniert die Spule wahrscheinlich ordnungsgemäß.
• Niedriger Widerstand: Ein sehr niedriger Messwert (nahe 0Ω) kann auf einen Kurzschluss in der Spule hinweisen, der einen Austausch erforderlich macht.
• Hoher Widerstand: Ein deutlich erhöhter Wert deutet auf einen offenen Stromkreis oder einen Defekt in der Spule hin, die ebenfalls ausgetauscht werden muss.
• Vergleich mit Spezifikationen: Vergleichen Sie Ihre Messungen immer mit den Herstellerangaben, um eine genaue Beurteilung zu erhalten.

VI. Prüfung des Kontaktwiderstands

Die Prüfung des Kontaktwiderstands eines Schützes ist für die Gewährleistung einer optimalen Leistung und Zuverlässigkeit elektrischer Systeme unerlässlich. Dazu gehört die Vorbereitung des Schützes, die Messung des Kontaktwiderstands und die Analyse der Messwerte. Hier finden Sie eine ausführliche Anleitung für die Durchführung dieser Prüfung:

A. Vorbereiten des Schützes

1. Sicherheit geht vor: Stellen Sie sicher, dass die Stromzufuhr zum Schütz vollständig abgeschaltet ist. Verwenden Sie Lockout/Tagout-Verfahren, um eine versehentliche Wiedereinschaltung zu verhindern.
2. Zugriff auf das Schütz: Öffnen Sie die Schalttafel oder das Gehäuse, um an die Schützklemmen zu gelangen.
3. Visuelle Inspektion: Führen Sie eine Sichtprüfung auf Anzeichen von Verschleiß, Beschädigung oder Korrosion an den Kontakten und Anschlüssen durch. Reinigen Sie alle Verschmutzungen oder Ablagerungen, die die Messungen beeinträchtigen könnten.

B. Messung des Kontaktwiderstands

1. Ausrüstung auswählen: Verwenden Sie ein Mikro-/Milliohm-Messgerät oder ein Niederohmmeter, das speziell für Kontaktwiderstandsprüfungen ausgelegt ist. Diese Geräte können hohe Ströme (typischerweise 100 A oder mehr) verarbeiten, um genaue Messwerte zu gewährleisten.
2. Prüfspitzen anschließen: Schließen Sie die Messleitungen an die festen und beweglichen Kontakte des Schützes an. Achten Sie auf eine gute Verbindung, um Messfehler zu minimieren.
3. Strom einspeisen: Stellen Sie das Gerät so ein, dass ein fester Strom durch die Kontakte eingespeist wird, in der Regel etwa 100 A, während Sie den Spannungsabfall an den Kontakten messen.
4. Spannungsabfall aufzeichnen: Beobachten und notieren Sie den Spannungsabfall, der während der Prüfung auf dem Messgerät angezeigt wird.

C. Analyse des Gelesenen

• Berechnen des Widerstands: Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz (R=V/I), um den Kontaktwiderstand zu berechnen, wobei R der Widerstand in Ohm, V der gemessene Spannungsabfall in Volt und I der eingespeiste Strom in Ampere ist.
• Vergleich mit Normen: Vergleichen Sie Ihren berechneten Widerstandswert mit den Herstellerangaben oder Industrienormen. Typische akzeptable Werte können variieren, sind aber im Allgemeinen niedrig (oft unter 10 mΩ für gute Kontakte).
• Identifizieren Sie Probleme:
  • Hoher Widerstand: Ein höherer Widerstand als erwartet kann auf eine schlechte Kontaktqualität aufgrund von Oxidation, Verschleiß oder Fehlausrichtung hinweisen, was zu Überhitzung und Betriebsstörungen führen kann.
  • Konsistente Messwerte: Konstant niedrige Widerstandswerte weisen auf gesunde Kontakte hin, während starke Schwankungen auf Probleme mit der Kontaktstabilität oder -integrität hindeuten können.

VII. Prüfung des Isolationswiderstandes

Die Prüfung des Isolationswiderstands eines Schützes ist für die Gewährleistung der elektrischen Sicherheit und Zuverlässigkeit entscheidend. Diese Prüfung hilft, potenzielle Isolationsfehler zu erkennen, die zu elektrischen Gefahren führen könnten. Im Folgenden finden Sie eine schrittweise Anleitung für die Durchführung einer Isolationswiderstandsprüfung.

A. Verwendung des Isolationswiderstandsprüfers

1. Wählen Sie das Prüfgerät: Wählen Sie ein Isolationswiderstandsmessgerät, das auch als Megohmmeter bekannt ist. Vergewissern Sie sich, dass es für die Spannungsebene des zu prüfenden Geräts geeignet ist.
2. Spannungspegel einstellen: Stellen Sie das Prüfgerät entsprechend den Empfehlungen des Herstellers auf die richtige Spannungseinstellung ein. Typische Prüfspannungen reichen von 250 V bis 1000 V, je nach Isolierungstyp und Anwendung.
3. Messleitungen anschließen: Verbinden Sie die schwarze Leitung mit der Masse oder dem Gehäuse des Schützes und die rote Leitung mit der Klemme der Spule oder des Kontakts, den Sie prüfen möchten.

B. Prüfung zwischen Spule und Kontakten

1. Gerät ausschalten: Stellen Sie sicher, dass die Stromzufuhr zum Schütz vollständig unterbrochen ist, und befolgen Sie die Lockout/Tagout-Verfahren.
2. Führen Sie den Test durch: Aktivieren Sie das Isolationswiderstandsmessgerät, um eine Hochspannung über die Isolierung zwischen der Spule und den Kontakten anzulegen. Lassen Sie die Spannung einige Sekunden lang stabilisieren.
3. Messwerte aufzeichnen: Beobachten und notieren Sie den Isolationswiderstandswert, der nach der Stabilisierung auf dem Prüfgerät angezeigt wird.

C. Verständnis der akzeptablen Werte

• Gute Isolierung: Im Allgemeinen liegen die zulässigen Isolationswiderstandswerte für Niederspannungsanwendungen bei über 1 Megohm (MΩ), aber viele Normen empfehlen aus Sicherheitsgründen Werte über 5 MΩ.
• Geringfügige Isolierung: Werte zwischen 1 MΩ und 5 MΩ können auf mögliche Probleme hinweisen; weitere Untersuchungen werden empfohlen.
• Schlechte Isolierung: Messwerte unter 1 MΩ deuten auf eine starke Verschlechterung oder einen Ausfall der Isolierung hin und erfordern sofortige Maßnahmen wie die Reparatur oder den Austausch des Schützes.

VIII. Betriebliche Prüfung

Die Durchführung eines Betriebstests eines Schützes ist unerlässlich, um dessen Funktionsfähigkeit nach der Durchführung verschiedener Diagnosetests zu überprüfen. Dazu gehört das sichere Wiedereinschalten der Stromversorgung, das Testen der Funktion des Schützes und die Beobachtung seiner Leistung. Hier ist eine schrittweise Anleitung:

A. Sicheres Wiedereinschalten der Stromversorgung

1. Sicherheitsvorkehrungen einhalten: Bevor Sie den Strom wieder einschalten, überprüfen Sie, ob alle vorherigen Tests durchgeführt wurden und ob das Schütz wieder ordnungsgemäß zusammengebaut ist.
2. Entfernen Sie Lockout/Tagout-Vorrichtungen: Wenn Sie Lockout/Tagout-Verfahren verwendet haben, entfernen Sie sorgfältig alle Verriegelungen oder Markierungen und stellen Sie sicher, dass niemand versehentlich den Strom während Ihrer Prüfung einschalten kann.
3. Stromversorgung wiederherstellen: Schalten Sie den Schutzschalter oder Trennschalter wieder ein, um die Stromversorgung des Systems wiederherzustellen.

B. Prüfung des Schützbetriebs

1. Manuelle Aktivierung: Falls zutreffend, aktivieren Sie das Schütz manuell durch Drücken der zentralen Taste (falls vorhanden), um den Normalbetrieb zu simulieren.
2. Spannung überwachen: Verwenden Sie ein auf Wechselspannung eingestelltes Multimeter, um die Spannung an den Eingangsklemmen des Schützes zu überprüfen, während es aktiviert ist. Vergewissern Sie sich, dass sie den Angaben des Herstellers entspricht.
3. Lastseite prüfen: Messen Sie die Spannung an der Lastseite des Schützes, um sicherzustellen, dass es die angeschlossene Last (z. B. Kompressor oder Motor) korrekt mit Strom versorgt.

C. Ordnungsgemäßes Einrasten und Loslassen beobachten

1. Auf Klickgeräusche achten: Achten Sie bei der Aktivierung auf ein deutliches Klickgeräusch, das anzeigt, dass die Kontakte richtig einrasten.
2. Visuelle Inspektion: Beobachten Sie die Kontakte durch alle verfügbaren Zugangspunkte, um sicherzustellen, dass sie ohne Zögern vollständig schließen und sich beim Deaktivieren leichtgängig öffnen.
3. Auf Lichtbogenbildung oder Funkenbildung prüfen: Achten Sie auf Anzeichen von Lichtbogenbildung oder Funkenbildung während des Betriebs, die auf eine schlechte Kontaktqualität und einen möglichen Ausfall hinweisen können.
4. Zyklustest: Führen Sie nach Möglichkeit mehrere Aktivierungs- und Deaktivierungszyklen durch, um die gleichbleibende Leistung im Laufe der Zeit zu bewerten.

IX. Fehlersuche bei allgemeinen Problemen

Bei der Arbeit mit Schützen ist es für die Aufrechterhaltung einer optimalen Leistung unerlässlich, häufige Probleme zu erkennen und zu beheben. Nachfolgend sind die wichtigsten Aspekte aufgeführt, die bei der Behebung von Schützproblemen zu beachten sind.

A. Symptome eines Spulenausfalls

• Anhaltende Klickgeräusche: Ein anhaltendes Klickgeräusch kann darauf hinweisen, dass die Schützspule festsitzt oder eine Fehlfunktion aufweist. Dies kann dazu führen, dass die Kontakte nicht richtig einrasten, was zu einem intermittierenden Betrieb oder einem völligen Ausfall führt.
• Keine Einschaltung: Wenn das Schütz nicht einrastet, wenn der Strom eingeschaltet wird, kann dies auf einen Fehler in der Spule hindeuten. Durch Prüfen der Spulenspannung mit einem Multimeter kann festgestellt werden, ob die Spule mit der richtigen Spannung versorgt wird
• Überhitzung: Eine übermäßige Erwärmung des Schützes kann auf einen Ausfall der Spule oder eine elektrische Überlastung hinweisen, was eine weitere Inspektion oder einen Austausch erforderlich machen kann.

B. Indikatoren für Kontaktverschleiß

• Verbrannte oder löchrige Kontakte: Physikalische Verschleißerscheinungen wie verbrannte oder löchrige Oberflächen an den Kontakten sind klare Anzeichen für eine Verschlechterung. Diese Kontakte können geschwärzt oder verkohlt erscheinen und sollten bei Beschädigung ersetzt werden
• Elektrische Lichtbögen: Häufige Lichtbögen während des Betriebs können zu Kontaktverschleiß führen und sollten visuell auf Verfärbungen oder Schäden untersucht werden. Anzeichen für Lichtbögen sind Verbrennungsspuren an den Kontakten und den umliegenden Bereichen.
• Inkonsistente Leistung: Wenn das Schütz nur sporadisch kühlt oder keine stabile elektrische Verbindung aufrecht erhält, kann dies auf verschlissene Kontakte hinweisen, die ausgetauscht werden müssen.

C. Wann sollte man ersetzen oder reparieren?

• Kriterien für den Austausch: Wenn bei einer Sichtprüfung erhebliche Schäden wie verbrannte Kontakte oder starke Grübchenbildung festgestellt werden oder wenn eine elektrische Prüfung einen hohen Widerstand oder keinen Durchgang anzeigt, ist ein Austausch oft erforderlich. Ein Schütz, das Anzeichen von starkem Verschleiß aufweist, kann in der Regel nicht wirksam repariert werden.
• Überlegungen zur Reparatur: Kleinere Probleme wie die Reinigung der Kontakte von Kohlenstoffablagerungen können in einigen Fällen eine Reparatur ermöglichen. Wenn das Schütz jedoch wiederholt ausgefallen ist oder Anzeichen einer inneren Beschädigung aufweist, ist ein Austausch in der Regel die zuverlässigere Option.
• Kosten-Nutzen-Analyse: Bewerten Sie die Kosten für Reparaturen im Vergleich zum Austausch. In vielen Fällen kann der Austausch eines alten oder defekten Schützes langfristig Geld sparen, da er weitere Probleme verhindert und einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.

X. Schlussfolgerung

Die Prüfung von Schützen ist ein wichtiger Aspekt der elektrischen Wartung, der die Sicherheit, Effizienz und Langlebigkeit elektrischer Systeme gewährleistet. Wenn Sie die in diesem Leitfaden beschriebenen Schritte befolgen, können Elektrofachkräfte den Zustand der Schütze genau beurteilen, mögliche Probleme erkennen, bevor sie eskalieren, und fundierte Entscheidungen über Reparatur oder Austausch treffen. Regelmäßige Prüfungen beugen nicht nur unerwarteten Ausfällen vor, sondern tragen auch zur allgemeinen Zuverlässigkeit elektrischer Anlagen bei, was letztlich Zeit und Ressourcen spart und gleichzeitig eine optimale Leistung gewährleistet.

XI. FAQs

A. Wie oft sollten die Schütze geprüft werden?

Die Häufigkeit der Prüfung von Schützen hängt von ihrer Anwendung, ihrem Standort und ihrer Bedeutung ab. Im Allgemeinen sollte die Prüfung mindestens einmal pro Jahr erfolgen, aber bei kritischen Geräten können häufigere Prüfungen (monatlich oder halbjährlich) erforderlich sein, um die Zuverlässigkeit und Leistung zu gewährleisten

B. Kann ich ein Schütz testen, ohne es auszubauen?

Ja, Schütze können oft an Ort und Stelle mit einem Multimeter auf Durchgang und Spannung geprüft werden. Für gründliche Inspektionen, insbesondere bei Kontaktverschleiß oder Spulenproblemen, kann es jedoch von Vorteil sein, das Schütz auszubauen

C. Was sind Anzeichen für ein defektes Schütz?

Anzeichen für ein defektes Schütz sind u. a. ständige Klickgeräusche, nicht ordnungsgemäßes Ein- oder Auskuppeln, verbrannte oder angefressene Kontakte und Überhitzung. Außerdem können eine unbeständige Leistung oder elektrische Lichtbögen darauf hinweisen, dass sich das Schütz dem Ende seiner Lebensdauer nähert

Referenz:

https://en.wikipedia.org/wiki/Contactor