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Ratgeber
Verteilerschränke sind wichtige Bestandteile der elektrischen Infrastruktur von Gebäuden und industriellen Anlagen. Sie verteilen die Energie vom Hauptanschlusspunkt auf verschiedene Stromkreise. Außerdem enthalten sie Komponenten für die elektrische Sicherheit sowie für Schalt- und Meldeanwendungen.
Lesen Sie in unserem Ratgeber, wie Verteilerschränke aufgebaut sind und welche Geräte sie häufig enthalten.
Verteilerschrank-Technik befasst sich mit der Planung, dem Aufbau und der Wartung von Systemen zur elektrischen Energieverteilung. Sie spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Infrastruktur, indem sie dafür sorgt, dass elektrische Energie sicher und effizient dort ankommt, wo sie benötigt wird.
Zentrales Element der Verteilerschrank-Technik ist das Gehäuse des Verteilers. Es schützt die elektrischen Komponenten vor Umwelteinflüssen, Staub und mechanischer Beschädigung. Je nach Einsatzzweck und Umgebung gibt es Ausführungen für die Aufputz- und Unterputzmontage sowie freistehend. Zu den verwendeten Materialien gehören Kunststoffe, Stahlblech und Edelstahl. Während kleine Schränke oft aus Kunststoff bestehen, wird für größere oder freistehende Ausführungen überwiegend Stahlblech verwendet. Modelle aus Edelstahl finden sich meist in der Lebensmittelindustrie, in medizinischen Einrichtungen und anderen Bereichen, wo Hygiene oberste Priorität besitzt. Diese korrosionsfreien Schränke widerstehen auch starken Desinfektionsmitteln und anderen chemischen Substanzen.
Unabhängig vom Konstruktionsmaterial sind Verteilerschränke üblicherweise mit einer IP-Klassifizierung versehen. Sie gibt an, in welchem Ausmaß der Schrank gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser geschützt sind. Das gilt in erster Linie für die Türen, die bei hohen IP-Werten über spezielle Dichtungen verfügen. Welche Schutzart die richtige ist, hängt von den spezifischen Anforderungen der elektrischen Anlage und den Umgebungsbedingungen ab. So sind Verteiler aus widerstandsfähigem Kunststoff im Allgemeinen besser für den Außenbereich geeignet.
Beherrscht wird das Innere eines Verteilerschranks in der Regel von standardisierten Montageschienen. Das sind in den meisten Fällen sogenannte Hutschienen, auch als DIN-Schienen bekannt. Sie dienen zur Aufnahme von elektrischen und elektronischen Geräten per einfachem Aufklicken. Die am weitesten verbreitete Hutschiene ist der Typ TS 35. Ihr Profil ist 35 Millimeter breit und findet sich überwiegend in größeren Verteilerschränken. Sie eignet sich für die meisten Installations- und Montagezwecke. Für kleinere Schränke steht die schmalere Version TS 15 zur Verfügung.
Die weitaus meisten Schränke enthalten Elemente zur Absicherung der Stromkreise, zur Erfassung elektrischer Verbrauchswerte sowie Schalt- und Meldegeräte. Hier eine Übersicht:
FI-Schutzschalter
FI-Schutzschalter, auch bekannt als Fehlerstrom-Schutzschalter beziehungsweise RCD, schützen Personen vor elektrischen Schlägen. Sie minimieren zudem das Risiko von Bränden, die durch Fehlerströme zu Erde entstehen. FI-Schalter überwachen kontinuierlich den Differenzstrom zwischen den stromführenden Leitern – Außenleiter und Neutralleiter – eines Stromkreises. Im Normalbetrieb ist dieser Differenzstrom nahezu null. Erkennt der Schalter jedoch ein Ungleichgewicht von wenigstens 30 Milliampere, unterbricht er sehr schnell den Stromkreis und verhindert damit Schäden oder Verletzungen.
Zeitschaltuhren
Zeitschaltuhren können elektrische Lasten wie Beleuchtungsanlagen, Heizungen, Lüftungsanlagen und andere elektrische Geräte automatisch zu bestimmten Zeiten ein- und ausschalten. Sie sind ein wichtiges Instrument sowohl in der Gebäudetechnik als auch in der Industrie. Zeitschaltuhren steigern die Energieeffizienz und erhöhen den Komfort. Sie stellen sicher, dass bestimmte Prozesse oder Abläufe zeitgerecht stattfinden.
Leitungsschutzschalter
Leitungsschutzschalter verhindern thermische Schäden an elektrischen Leitungen durch Überlast und Kurzschluss. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil moderner elektrischer Verteilungssysteme. Leitungsschutzschalter bieten gegenüber traditionellen Schmelzsicherungen den Vorteil, dass sie sich nach dem Auslösen einfach wieder einschalten lassen. Ein Austausch des Schalters ist nicht notwendig.
Hauptsicherung
Die Hauptsicherung ist ein wesentliches Schutzelement, es bewahrt die gesamte elektrische Installation eines Gebäudes oder eines bestimmten Bereichs vor Überlastung und Kurzschlüssen. Sie befindet sich üblicherweise am Eingang des Schranks und ist damit das erste Glied in der Kette der elektrischen Schutzmaßnahmen. Hauptaufgabe: Sie schützt die nachgeschalteten elektrischen Anlagen und Leitungen vor zu hohen Strömen, die durch Fehler in der Anlage oder durch externe Ereignisse verursacht werden können. Konstruktiv gesehen handelt es sich in der Regel um Schmelzsicherungen. Ihre Schutzwirkung basiert auf Metallstreifen oder Metalldrähten, die bei einer bestimmten Stromstärke – die über dem für die Sicherung spezifizierten Nennwert liegt – schmelzen und somit den Stromkreis unterbrechen.
Wechselstrom- und Drehstromzähler
Diese Zähler messen den Stromverbrauch in elektrischen Anlagen, wobei sie sich in der Art des gemessenen Stroms unterscheiden. Einphasige Wechselstromzähler sind typischerweise in Wohn- oder Geschäftsgebäuden mit einer Spannungsversorgung von 230 Volt zu finden. Anschlüsse für Stromverbraucher sind üblicherweise Steckdosen oder Direktleitungen für Beleuchtungszwecke. Dreiphasige Drehstromzähler finden sich dagegen für gewerbliche und industrielle Anwendungen sowie für größere Häuser, bei denen eine höhere Leistung erforderlich ist. Diese Zähler können den Stromverbrauch über drei Phasen gleichzeitig erfassen. Drehstromsysteme bieten die Möglichkeit, sowohl 230 Volt zwischen jedem Außen- und dem Neutralleiter als auch 400 Volt zwischen den Außenleitern für den Betrieb von Geräten zur Verfügung zu stellen.
Stromstoßschalter
Stromstoßschalter ermöglichen die Steuerung von Stromkreisen aus der Ferne. Sie sind üblicherweise ein fester Bestandteil in der Gebäudeinstallationstechnik, um Beleuchtung oder andere elektrische Verbraucher von einem oder mehreren Orten aus ein- und ausschalten zu können. Bekannteste Anwendung ist die Treppenhausbeleuchtung. Das Besondere an Stromstoßschaltern: Sie ändern ihre Schaltstellung bei einem Stromimpuls und halten diese bei, auch wenn der Steuerimpuls bereits beendet ist. Eine erneute Änderung erfordert einen weiteren Stromimpuls. Diese Technologie ermöglicht eine effiziente Steuerung von elektrischen Lasten über lange Distanzen oder aus mehreren Steuerpunkten – und zwar ohne die Führung hoher Lastströme durch die Steuerleitungen.
Schalt- und Meldegeräte
Schalt- und Meldegeräte für den Einbau in Verteilern sind essenzielle Komponenten in der Elektrotechnik und Automatisierungstechnik. Sie dienen der Steuerung, Überwachung und Signalisierung des Betriebszustandes von elektrischen Anlagen und Maschinen. Diese Geräte ermöglichen die Automatisierung und Kontrolle von Prozessen und informieren Anwender über bestimmte Zustände oder Fehler. Zu den typischen Schaltgeräten zählen neben den bereits erwähnten Stromstoßschaltern auch Leistungsschalter, Schütze, Relais und Motorschutzschalter. Unter den Meldegeräten dominieren Signalleuchten, akustische Signalgeber, Anzeigeinstrumente und Messgeräte. Sehr oft zu finden sind auch Not-Aus-Schalter sowie einfache Betätigungselemente wie Drucktaster und Schalter.
Zubehör für Verteilerschränke
Für Verteilerschränke ist zahlreiches Zubehör im Handel verfügbar. Es erweitert die Funktionalität, erleichtert die Installation und erhöht die Sicherheit. Dieses Zubehör lässt sich in verschiedene Kategorien einteilen, und zwar in Zubehör für die Montage, für Schutz- und Sicherheitsausrüstungen, als Organisationshilfen sowie als Anschluss- und Bedienelemente.
Montagezubehör
Zum Zubehör für die Montage zählen Hutschienen zur Befestigung von Modulen und Komponenten wie Sicherungsautomaten, Relais und Klemmen. Montageplatten bieten eine feste Oberfläche zur Installation von Komponenten, die nicht direkt auf Hutschienen befestigt werden können. Kabeldurchführungen sorgen für eine geordnete und geschützte Einführung von Kabeln in den Verteilerschrank, und Türpositionsschalter erkennen den Zustand der Schranktüren.
Anschluss- und Bedienelemente
Ein oftmals wichtiges Zubehör sind Erdungsschienen. Sie ermöglichen eine sichere Erdung von Schutz- und Funktionsleitern. Türkupplungs- und Bedienmechanismen ermöglichen das Betätigen von Schaltern durch die geschlossene Schranktür. Optische Statusanzeigen und Warnmeldungen übernehmen Signal- und Meldeleuchten, Lüftungskomponenten wie Lüfter und Filter verhindern eine Überhitzung der Komponenten und vermindern die Ansammlung von Staub.
Organisationshilfen
Dazu zählen Klemmleisten und Anschlussklemmen für eine übersichtliche und sichere Verdrahtung, während Kabelkanäle und Kabelschellen bei der Führung und Befestigung von Kabeln innerhalb des Schranks hilfreich sind. Beschriftungsmaterial ermöglicht eine klare Kennzeichnung von Schaltkreisen, Kabeln und Komponenten.
Schutz- und Sicherheitsausrüstung
Schlosssysteme verhindern unbefugten Zugriff auf den Verteilerschrank. Sie werden oft durch Türkontakte unterstützt, die ein Öffnen der Schranktür signalisieren. Blenden und Abdeckungen schützen vor direktem Kontakt mit spannungsführenden Teilen und reduzieren das Risiko elektrischer Schläge.
Energiemanagement und Steuerung
Für die Messung von hohen Strömen und die Überwachung der Energieverteilung sind häufig Strommesswandler im Einsatz. Netzwerkkomponenten und Schnittstellenmodule dienen der Fernüberwachung und -steuerung von Anlagen.