Elektrohebezeug Stromanschluss & SPS-Steuerung
Stromversorgung und elektrische Gesamtverdrahtung des Elektrohebezeugs – Die vollständige Kette vom Netzanschluss 380V/50Hz über den Leistungsschalter QF, die Sicherung FU, den Steuertransformator TC (380V/220V), die Schütze KM1–KM4, das Thermorelais FR bis zur Motoranschlussdose. Der Steuerstromkreis umfasst Not-Aus-Taster SB, Endschalter SQ, Funkempfänger RX, Zwischenrelais KA, SPS-Steuerung usw. Leiter des Hauptstromkreises ≥ 2,5 mm², Steuerstromkreis ≥ 1,5 mm², PE-Erdungsschiene verbindet alle Metallgehäuse. Die Verdrahtung erfolgt gemäß EN 60204-32 und EN 60947-1.
Das elektrische Steuerungssystem eines Elektrohebezeugs bildet die vollständige elektrische Kette vom Stromanschluss bis zum Motorbetrieb und besteht aus zwei Hauptbereichen: dem Hauptstromkreis (Leistungsstromkreis) und dem Steuerstromkreis (Signalstromkreis). Der Hauptstromkreis überträgt die elektrische Energie zum Antrieb des Motors, während der Steuerstromkreis die Bedienbefehle empfängt und das Ein- und Ausschalten des Hauptstromkreises steuert. Eine normgerechte elektrische Verdrahtung hat direkten Einfluss auf die Betriebszuverlässigkeit und die elektrische Sicherheit des Elektrohebezeugs. Im Folgenden wird die Verdrahtungsmethode der Stromversorgung und des gesamten elektrischen Systems systematisch auf drei Ebenen erläutert: Netzanschluss, Komponentenanordnung im Schaltschrank sowie Verdrahtungsvorschriften für Haupt- und Steuerstromkreis. Die Ausführung erfolgt gemäß EN 60204-32 (Elektrische Sicherheit von Maschinen), EN 60947-1 (Niederspannungsschaltgeräte und -kombinationen) und DIN 15018 (Krandimensionierungsnorm).
Netzanschluss und Schaltschrank-Layout
Die Stromversorgung des Elektrohebezeugs wird in der Regel über eine Drehstromleitung mit fünf Leitern (TN-S-System) aus der betrieblichen Schaltanlage gespeist: drei Außenleiter L1, L2, L3 sowie Neutralleiter N und Schutzleiter PE. Die Spezifikation des Netzkabels richtet sich nach der Gesamtleistung des Elektrohebezeugs: Bei einem 5-t-Elektrohebezeug (Hubmotor 7,5 kW + Fahrmotor 1,5 kW × 2) beträgt die Gesamtleistung ca. 10,5 kW; der empfohlene Querschnitt für die Leiter des Hauptstromkreises beträgt 4 mm² Kupferleitung, abgesichert mit einem 32-A-Leistungsschalter QF. Die standardmäßige Anordnung der Komponenten im elektrischen Steuerschrank erfolgt in folgender Reihenfolge: Hauptleistungsschalter QF → Sicherung FU → Schütze KM1–KM4 → Thermorelais FR → Reihenklemmen XT → Motoranschlussdose.
Farbkennzeichnung der Leitungen im Schaltschrank (gemäß EN 60445): Außenleiter L1 – gelb, L2 – grün, L3 – rot, Neutralleiter N – blau, Schutzleiter PE – grün-gelb, Steuerstromkreis AC 220V – rot oder braun, Gleichstrom-Steuerkreis DC 24V – blau mit weißer Kennzeichnung. Leiterquerschnitte: Hauptstromkreis ≥ 2,5 mm² (empfohlen 4 mm²), Steuerstromkreis ≥ 1,5 mm² (empfohlen 2,5 mm²), Sensor-/Signalstromkreis 0,5–1,0 mm². Alle Leiterenden sind mit Aderendhülsen (vorzugsweise Rohrform) zu versehen; das direkte Einklemmen von feindrähtigen Kupferleitungen unter Schraubklemmen ist nicht zulässig. Die Kabelbäume im Schaltschrank sind mit Kabelbindern zu befestigen; die Leitungen verschiedener Stromkreise (Hauptstromkreis/Steuerstromkreis/Signalstromkreis) sind getrennt zu verlegen, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden.
Verdrahtung des Hauptstromkreises
Der Hauptstromkreis ist der Leistungsübertragungsweg von der Stromversorgung zum Motor. Standardmäßige Verdrahtungsreihenfolge: Leistungsschalter QF in der Schaltanlage (3-polig, Einstellstrom nach Motorleistung) → Sicherung FU (aM-Charakteristik, Nennstrom das 1,5- bis 2-fache des Motornennstroms) → Hauptkontakte der Schütze KM1 (Heben) / KM2 (Senken) → Thermorelais FR (Heizelement in Reihe im Hauptstromkreis) → Reihenklemmen XT → Motoranschlussdose U1/V1/W1. Beim Ausgang der Lastseite von KM1 und KM2 zum Motor sind zwei Phasen zu tauschen (siehe Abschnitt Motorverdrahtung), um die Drehrichtungsumkehr zu erreichen.
Einstellung des Thermorelais: Der Einstellstrom des FR wird auf das 1,05- bis 1,1-fache des Motornennstroms festgelegt. Am Beispiel eines 5-t-Elektrohebezeugs vom Typ CD1 (Hubmotor 7,5 kW, Nennstrom ca. 15,5 A) wird der FR auf 16–17 A eingestellt. Der Öffnerkontakt des FR ist in Reihe im Steuerstromkreis geschaltet – bei Überlast des Motors spricht das FR an, der Öffnerkontakt unterbricht die Spannungsversorgung der Schützspulen und der Motor stoppt. Das FR ist mit manueller Rückstellung zu wählen (Neustart erst nach Betätigen der Reset-Taste), um einen Wiederanlauf bei nicht behobenem Fehler zu vermeiden.
Verdrahtung des Steuerstromkreises
Der Steuerstromkreis wird über den Steuertransformator TC (380V/220V, Leistung 100–300 VA je nach Anzahl der Stromkreise) mit 220 V AC versorgt. Standardmäßige Reihenschaltung des Steuerstromkreises: TC-Sekundärseite L → Not-Aus-Taster SB (Öffner) → Stromabschalt-Endschalter SQ1 (Öffner) → oberer Endschalter SQ2 (Öffner) → unterer Endschalter SQ3 (Öffner) → Thermorelais FR (Öffner) → Schützspule KM → TC-Sekundärseite N. Das Öffnen eines beliebigen Kontakts in dieser Reihenschaltung unterbricht die Steuerspannungsversorgung. Vor der Spule jedes Richtungsschützes (KM1–KM4) ist jeweils der zugehörige Steuerkontakt (Taster am Steuerknüppel oder Relaisausgang der Fernsteuerung) in Reihe geschaltet.
Elektrische Verriegelung: Die Öffner-Hilfskontakte von KM1 (Heben) und KM2 (Senken) sind jeweils in Reihe in der Spule des anderen Schützes geschaltet – wenn KM1 anzieht, öffnet sein Öffnerkontakt den Spulenkreis von KM2 und umgekehrt. Dadurch kann selbst bei gleichzeitigem Drücken der Heben- und Senken-Taster am Steuerknüppel nur ein Schütz anziehen, wodurch ein Kurzschluss zwischen den Phasen verhindert wird. Ebenso muss zwischen KM3 (Fahren links) und KM4 (Fahren rechts) eine Verriegelung vorhanden sein. Bei Verwendung einer Funkfernsteuerung können die Relaisausgangskontakte des Funkempfängers (Nennstrom üblicherweise 5–10 A) die Schützspulen (Spulenstrom üblicherweise 0,1–0,5 A) direkt ansteuern; ein zusätzliches Zwischenrelais ist nicht erforderlich.
Schlüsselparameter der Anschlussverdrahtung
| ParameterProjekt | 1~3tElektrohebezeug | 5~10tElektrohebezeug | 16~32tElektrohebezeug |
|---|---|---|---|
| Gesamtleistung | 3~6kW | 10~15kW | 20~42kW |
| Leiter des Hauptstromkreises | 2.5mm² | 4mm² | 6~10mm² |
| LeistungsschalterQFEinstellung | 16A 3P | 32A 3P | 63A 3P |
| SteuertransformatorKapazität | 100VA | 200VA | 300VA |
| SchützNennstrom | 12A | 25A | 40~65A |
| SteuerstromkreisLeitung | 1.5mm² | 1.5mm² | 2.5mm² |
| ErdungsleiterQuerschnittProdukt | ≥2.5mm² | ≥4mm² | ≥6mm² |
| Schutzart (IP)(Schaltschrank) | IP54 | IP54~IP55 | IP55~IP65 |
5. Anschlussverdrahtung – Datenkarte
| 380V Nennversorgung Spannung Drehstrom380V/50Hz TN-SSystem, L1gelb/L2grün/L3rot/Nblau/PEgrün-gelb | ≥2.5mm² Hauptstromkreis Minimum Leitung Leiter des Hauptstromkreises Querschnitt Produkt nicht weniger als2.5mm², Steuerstromkreis Produkt nicht weniger als1.5mm² | 1.05~1.1 FREinstellung Koeffizient Thermorelais Einstellung Strom=Motor Nennstrom×1.05~1.1, empfohlenmanuelle Rückstellung |
| 220V Steuerstromkreis Spannung TCTransformator380V220Vals Steuerstromkreis Nennversorgung, Kapazität100~300VA | 2Ebene getrennte Verlegung von Stark- und Schwachstrom Hauptstromkreisgetrennte Verlegung von Signalstromkreisen, Abstand≥50mmverhindernelektromagnetische Störung | 100% Werksabnahme Einschalten Testen Rate Kelude Schwerindustriepro Einheit Schaltschrankvor Auslieferungdurchführen100%Einschalten Funktionstest |
Technische Bewertung der Anschlussverdrahtung
„Ein elektrischer Steuerschrank für einen Elektroseilzug wirkt auf den ersten Blick einfach – ein paar Schütze plus ein Thermorelais. Doch die Qualität der Verdrahtung in der Praxis unterscheidet sich erheblich. Das häufigste Problem ist die inkonsistente Farbkennzeichnung der Leitungen – manche verwenden Rot für den Neutralleiter, Schwarz für den Schutzleiter. Das macht das Bedienpersonal bei späteren Wartungsarbeiten zu Recht misstrauisch. Die Norm DIN EN 60204-32 legt die Farbkennzeichnung eindeutig fest: L1 gelb, L2 grün, L3 rot, N blau, PE grün-gelb. Kelude Schwerindustrie bringt in jedem Steuerschrank ein farbiges Anschlussplan auf der Innenseite der Tür an, das den Verlauf jeder Leitung und die Klemmenbezeichnung zeigt – für eine schnelle Lokalisierung bei Montage und Wartung.“
Häufige Fragen zur elektrischen Steuerung
F: Welcher Querschnitt ist für die Stromleitung des Elektroseilzugs erforderlich?
A: Der Querschnitt der Stromleitung richtet sich nach der Gesamtleistung. Für Elektroseilzüge von 1–3 t (Gesamtleistung 3–6 kW) wird eine Kupferleitung mit 2,5 mm² und ein Leistungsschalter mit 16 A empfohlen. Für 5–10 t (Gesamtleistung 10–15 kW) sind 4 mm² Kupferleitung und ein 32-A-Leistungsschalter geeignet. Bei 16–32 t (Gesamtleistung 20–42 kW) wird eine Kupferleitung von 6–10 mm² mit einem 63-A-Leistungsschalter empfohlen. Diese Angaben beziehen sich auf den Querschnitt der Stromleitung im Hauptstromkreis; der Steuerstromkreis wird einheitlich mit 1,5–2,5 mm² verdrahtet. Die Stromleitung ist als fünfadriges Kabel ausgeführt (3 Außenleiter + Neutralleiter + Schutzleiter), z. B. als Gummischlauchleitung YZW 4×4 mm² + 1×2,5 mm². Bei Kabellängen über 50 m ist der Querschnitt um eine Stufe zu erhöhen, um den Spannungsabfall zu kompensieren.
F: Gibt es eine festgelegte Anordnung der Komponenten im Steuerschrank?
A: Gemäß DIN EN 60204-32 folgt die Anordnung der Komponenten im Schaltschrank dem Prinzip des Energieflusses „von oben nach unten, von links nach rechts“. Die Standardreihenfolge: Erste Reihe (oben) – Hauptleistungsschalter QF, Sicherung FU, Steuertransformator TC. Zweite Reihe – Hauptschütze KM1–KM4. Dritte Reihe – Thermorelais FR, Klemmenleiste XT. Vierte Reihe – Zwischenrelais KA, Empfänger RX, SPS-Steuerung, Schaltnetzteil 24 V. Ganz unten ist die PE-Kupferschiene angeordnet. Der Abstand zwischen den Reihen beträgt mindestens 50 mm für ausreichende Wärmeableitung und Verdrahtungszugang. Leitungen unterschiedlicher Spannungsebenen (380-V-Hauptstromkreis / 220-V-Steuerstromkreis / 24-V-Signalstromkreis) werden in getrennten Kabelkanälen geführt, der Abstand beträgt ebenfalls mindestens 50 mm.
F: Ist die Erdung beim Elektroseilzug wirklich so wichtig? Was passiert ohne sie?
A: Absolut. Das Metallgehäuse des Elektroseilzugs (Motorgehäuse, Schaltschrankgehäuse, Gehäuse der Hängehaspel) muss zuverlässig geerdet sein. Die Folgen ohne Erdung: Bei einem Isolationsfehler in der Motorwicklung oder einer beschädigten Leitung kann das Gehäuse unter Spannung stehen – eine lebensgefährliche Situation für das Bedienpersonal. DIN EN 60204-32 schreibt den Schutzleiteranschluss für alle Metallgehäuse elektrischer Ausrüstung verbindlich vor, der Erdungswiderstand muss ≤ 4 Ω betragen. Der Querschnitt des Erdungsleiters darf 50 % des Leiters des Hauptstromkreises nicht unterschreiten (bei 4 mm² Hauptstromkreis also mindestens 2,5 mm²). Der Erdungsleiter ist als grün-gelbe Leitung auszuführen und an der PE-Kupferschiene im Schaltschrank anzuschließen, die wiederum mit dem Erdungsnetz der Werkstatt verbunden ist. Wichtig: Neutralleiter N und Schutzleiter PE dürfen im Schaltschrank keinesfalls vermischt oder kurzgeschlossen werden.
F: Welche Punkte umfasst die tägliche Prüfung des elektrischen Systems?
A: Gemäß TSG Q7016-2016 umfasst die tägliche Prüfung des elektrischen Systems mindestens folgende Punkte: ① Hauptleistungsschalter QF und Sicherung FU auf ungewöhnliche Erwärmung prüfen (Infrarotmessung, Übertemperatur nicht über 40 K). ② Beim Einschalten des Schützes KM auf ungewöhnliches Geräusch oder Vibration achten (bei Kontaktverschleiß über 60 % der ursprünglichen Dicke ist ein Austausch erforderlich). ③ Manuellen Testknopf des Thermorelais FR betätigen, um die Auslösung zu prüfen. ④ Klemmen im Schaltschrank auf festen Sitz prüfen (mit Schraubendreher nachziehen). ⑤ Erdungsverbindung auf Zuverlässigkeit prüfen (Sichtprüfung + Zugtest). ⑥ Außenmantel der Kabel auf Beschädigung oder Alterung prüfen (besonders an Kabeleinführungen und Biegestellen). Alle sechs Monate ist eine Isolationsprüfung durchzuführen (500-V-Isolationsmessgerät, Isolationswiderstand Hauptstromkreis gegen Erde ≥ 1 MΩ, Steuerstromkreis gegen Erde ≥ 0,5 MΩ).
Weitere Details zur Verdrahtung von Schütz und Motor im Hauptstromkreis finden Sie im verwandten Artikel Motorverdrahtung beim Elektroseilzug.
