Hilfsschuetze

Wie jedes Relais besitzt auch ein Hilfsschütz einen Steuer- und einen Lastkreis. Der Steuerkreis besteht aus einer Spule mit Eisenkern, mithin aus einem Elektromagneten. Wird die Spule von einem elektrischen Strom durchflossen, erzeugt sie ein Magnetfeld. Dieses Stromsignal kann aus einer Gleichspannung oder Wechselspannung bestehen, üblich sind Gleichspannungen von 24 bis 42 Volt und Wechselspannungen von 230 Volt.   

Das Magnetfeld zieht den metallischen Anker an. Er ist beweglich gelagert, mit einer Rückholfeder versehen und mechanisch mit den Hilfskontakten verbunden. Die Bewegung des Ankers zum Magnetfeld schließt oder öffnet die Kontakte im Lastkreis, je nach Konfiguration des Geräts. Ein Hilfsschütz verfügt fast immer über mehrere Kontakte, zum Beispiel über 2 Öffner und 8 Schließer, die häufig gleich mehrere Lastkreise gleichzeitig steuern können. 

Damit sich die Hilfskontakte bei Schaltvorgängen buchstäblich nicht in die Quere kommen und einen Kurzschluss verursachen, sind viele Hilfsschütze mit sogenannten zwangsgeführten Hilfskontakten ausgestattet. Bei ihnen ist die mechanische Bewegung der Öffner- und Schließerkontakte miteinander verknüpft. Wenn also ein Schließer geschlossen ist, muss der Öffner offen sein und umgekehrt.

Diese Art von Kontakt wird häufig in Sicherheits- und Not-Aus-Schaltkreisen verwendet, da sie hilft, Fehler wie verschweißte Kontakte oder defekte Antriebe zu erkennen. Wenn ein Kontakt aufgrund eines Fehlers nicht richtig schaltet, können die anderen Kontakte nicht in den erwarteten Zustand wechseln. Zwangsgeführte Kontakte sind oft auch erforderlich, um bestimmte Sicherheitsnormen und -vorschriften zu erfüllen, insbesondere in kritischen Anwendungen wie Notstopp-Schaltungen, Sicherheitsrelais und in der Maschinensicherheit. In einigen Fällen bieten sie zudem eine Form der Redundanz, da der Zustand eines Kontakts den Zustand eines anderen bestätigt. Das erhöht die Zuverlässigkeit der Schaltung.

Zunächst kommt es auf die maximale Stromstärke und Spannung an. Das betrifft sowohl die Steuerspannung als auch die Lastspannung. Die Stromstärke ist für den Steuerkreis in der Regel unkritisch. Sie hängt von der Anzugs- beziehungsweise Halteleistung und dem Widerstand der Magnetspule ab und liegt im Allgemeinen bei wenigen Hundert Milliampere. Die Laststromstärke sollte dagegen deutlich über der zu erwartenden Höchstbelastung liegen. 

Wichtig ist die Anzahl der Kontakte, üblicherweise also der Öffner und Schließer. Die meisten Hilfsschütze besitzen gleich viele oder mehr Schließer als Öffner. Sollten sich die Anforderungen später erhöhen, bieten viele Schütze den Anbau eines Hilfsschalterblocks an. Die Kontakte im Hilfsschalterblock lassen sich nicht nur für den Anschluss weiterer Schütze nutzen, sie können auch Signale für Steuerungs- und Überwachungsfunktionen liefern. Bei Hilfsschützen mit Öffner- und Schließerfunktionen in sicherheitskritischen Anwendungen ist zudem ein Gerät mit zwangsgeführten Kontakten zu empfehlen.

Zu beachten ist weiterhin die zu erwartende Schaltfrequenz in der Anwendung. Einige Hilfsschütze sind für häufiges Schalten ausgelegt, während andere für Anwendungen mit geringerer Schaltfrequenz besser geeignet sind. Eine wichtige Rolle spielen auch die Umgebungsbedingungen. Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und mögliche chemische Exposition können die Funktion des Hilfsschützes beeinflussen.