Erläuterung elektrischer Schaltersymbole | Häufige Fehler, die es 2023 zu vermeiden gilt
Symbole für elektrische Schalter sind entscheidend für das Verständnis des Netzwerks von Stromkreisen, das unser Leben antreibt. Diese Symbole veranschaulichen, wie ein Schalter innerhalb eines Stromkreises funktioniert, und helfen Ingenieuren und Technikern dabei, effektiv zu kommunizieren und elektrische Systeme zu entwerfen. Elektrische Schalter sind aufgrund ihrer wichtigen Rolle in unserem Alltag sehr gefragt. Deshalb hat die Schalterindustrie $13 Milliarden im Jahr 2021 und rechnet mit einem weiteren Wachstum.
In diesem Artikel werden die häufigsten elektrische Schalter, ihre Symbole und ihre Bedeutungen, wodurch ein umfassendes Verständnis dieses Aspekts der Elektrotechnik vermittelt wird.
Definition der Symbole für elektrische Schalter
Schaltersymbole sind grafische Darstellungen, die in Schaltplänen verwendet werden, um verschiedene Arten von Schaltern und deren Funktionen darzustellen. Diese Symbole bieten Ingenieuren, Elektrikern und Technikern eine standardisierte und universelle Sprache, um die Position und die Funktionen von Schaltern in elektrischen Schaltkreisen zu kommunizieren und zu verstehen.
Arten von Symbolen für elektrische Schalter
Im Folgenden finden Sie die Arten von Symbolen für elektrische Schalter, die Sie kennen sollten. Die meisten davon werden verwendet als Berührungsschalter in modernen Geräten.
Symbol für einen einpoligen, einstelligen (SPST) Schalter
Ein einpoliger Einstellungsschalter (SPST) steuert den Stromfluss in einem einzigen Strompfad und verfügt über einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluss. Ist der SPST geschlossen, ist der Stromkreis geschlossen, sodass der Strom fließen kann. Ist der SPST hingegen geöffnet, wird der Stromkreis unterbrochen, wodurch der Stromfluss verhindert wird.
Der SPST-Schalter wird üblicherweise für einfache Ein-/Aus-Anwendungen verwendet, bei denen eine einfache Steuerung des Stromkreises erforderlich ist. In elektrischen Schaltplänen wird er durch eine einzelne Linie dargestellt, die den Strompfad angibt, wenn der Schalter geschlossen ist.
Einpoliger Umschalter (SPDT)
Ein einpoliger Umschalter (SPDT) kann einen Eingang mit einem von zwei Ausgängen verbinden. Er verfügt über einen Eingang und zwei Ausgangsanschlüsse. Die Verbindung zwischen Eingang und Ausgang hängt von der Position des Schalters ab.
Der SPDT-Schalter ermöglicht alternative Verbindungen oder Funktionen und bietet somit Flexibilität beim Schaltungsentwurf. Er wird häufig verwendet, wenn zwischen zwei verschiedenen Pfaden oder Schaltkreisen gewählt werden muss. In elektrischen Schaltplänen wird der SPDT-Schalter durch eine einzelne Linie dargestellt, die an einem Ende die Form eines “T” aufweist.
Zweipoliger Einstellschalter (DPST)
Ein zweipoliger Einstellschalter (DPST) steuert gleichzeitig den Stromfluss in zwei getrennten Stromkreisen. Im geschlossenen Zustand sind beide Eingangsanschlüsse mit dem Ausgang verbunden, und der Strom fließt durch beide Stromkreise. Im offenen Zustand sind beide Eingangsanschlüsse vom Ausgang getrennt, wodurch der Stromfluss in beiden Stromkreisen unterbrochen wird.
Der DPST-Schalter wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Synchronisation zweier Schaltkreise erforderlich ist, beispielsweise zur Steuerung zweier unabhängiger Geräte oder Komponenten. In elektrischen Schaltplänen wird der DPST-Schalter durch zwei Leitungen mit einem gemeinsamen Endpunkt dargestellt.
Zweipoliger Umschalter (DPDT)
Ein zweipoliger Umschalter (DPDT) ermöglicht die unabhängige Steuerung von zwei Stromkreisen über zwei Ein- und Ausgangsanschlüsse. Durch seine verschiedenen Stellungen lassen sich unterschiedliche Verbindungskombinationen zwischen den Ein- und Ausgängen herstellen. Die Verbindungen zwischen Ein- und Ausgängen ändern sich ständig, je nachdem, in welche Stellung der DPDT gebracht wird.
Dadurch eignet sich der DPDT-Schalter ideal, um die Drehrichtung eines Motors umzukehren oder zwischen zwei verschiedenen Funktionen umzuschalten. In Schaltplänen wird der DPDT-Schalter durch zwei Leitungen dargestellt, die einen gemeinsamen Endpunkt haben und am anderen Ende jeweils eine “T”-Form aufweisen.
Dreiwegeschalter
Ein Dreiwegeschalter wird häufig in Beleuchtungskreisen eingesetzt und ermöglicht die Steuerung einer Leuchte von zwei verschiedenen Orten aus. Befindet sich ein Schalter in der Position “Ein”, kann der andere das Licht ein- oder ausschalten.
Es verfügt über einen gemeinsamen Anschluss und zwei Reisende Anschlüsse. Der Stromkreis wird geschlossen, indem der gemeinsame Anschluss mit einem der Reisenden Anschlüsse verbunden wird, woraufhin die Lampe aufleuchtet.
Vierwegeschalter
Ein Vierwegeschalter wird in Verbindung mit Dreiwegeschaltern verwendet, um die Beleuchtung einer einzelnen Leuchte von drei oder mehr Stellen aus zu steuern. Damit können Sie die Leuchte von mehreren Stellen aus bedienen. Durch die Verbindung mit den Wanderleitern der Dreiwegeschalter ist es möglich, die Leuchte von jeder der angeschlossenen Stellen aus ein- und auszuschalten.
Dieser Schalter ist besonders in größeren Räumen oder Bereichen mit mehreren Eingängen nützlich, da er die bequeme Steuerung der Beleuchtung von verschiedenen Stellen aus ermöglicht. Alle modernen elektronischen Geräte, die wir heute nutzen, sind mit solchen Schaltern ausgestattet. Zum Beispiel, kapazitive Berührungsschalter finden breite Anwendung in der Unterhaltungselektronik, bei Photovoltaikanlagen, bei mobilen Endgeräten wie Tablets usw.
Symbol für Schwimmerschalter
Das Symbol für den Schwimmerschalter steht entweder für den normalerweise offenen oder den normalerweise geschlossenen Zustand. Die Darstellung “A” zeigt den normalerweise offenen Zustand, während die Darstellung “B” den normalerweise geschlossenen Zustand darstellt.
Symbol für einen thermomagnetischen Schalter
Der thermomagnetische Schalter vereint sowohl eine elektromagnetische als auch eine thermische Unterbrechung. Der Elektromagnet unterbricht den Stromkreis bei starken Stromspitzen sofort.
Symbol für Endschalter
Der Endschalter wird in der Regel als „normalerweise offen“, „normalerweise geschlossen“, „geöffnet gehalten“ und „geschlossen gehalten“ bezeichnet.
Symbol für einen Differenzschalter
Ein Differenzstromschalter-Symbol zeigt die Differenz zwischen dem Strom in der Phase und dem Strom im Neutralleiter an. Bei einer Stromdifferenz wird der Stromkreis unterbrochen.
Impulszähler-Schalter
Das Symbol für den Impulszähler-Schalter zeigt an, dass die Schaltung aktiviert wird, sobald der Impulszähler einen bestimmten Wert erreicht.
Symbol für einen Drehschalter
Der Drehknopf dieses Symbols dreht sich um seine Achse und schaltet den gemeinsamen Anschluss auf einen der Ausgangsanschlüsse um.
Symbol für Endschalter
Das Symbol für einen Endschalter zeigt einen Hebel, der bei Betätigung dazu führt, dass die Schaltkontakte ihre Position ändern.
Symbol für Druckschalter
Das Symbol für einen Druckschalter besteht aus einem Kreis, der entweder mit einer Linie verbunden ist oder nicht, was jeweils das Öffnen bzw. Schließen des Stromkreises anzeigt.
Symbol für Temperaturschalter
Das Symbol für den Temperaturschalter zeigt die Zustände „normalerweise offen“ und „normalerweise geschlossen“ bei bestimmten Temperaturen dar. Der Stromkreis wird erst dann normalerweise geschlossen, wenn die Temperatur unter den Auslösepunkt fällt.
Joystick-Schalter-Symbol
Der Kreis und der Punkt in diesem Symbol geben die Richtung des Joystick-Hebels an, die zur Betätigung des Kontakts erforderlich ist.
Symbol für einen Druckschalter
Das Symbol für den Drucktastenschalter zeigt die Position der Drucktaste an. Der normalerweise offene Zustand zeigt die ausgezogene Taste an, während der normalerweise geschlossene Zustand die gedrückte Taste anzeigt.
Symbol für einen Bipolartransistor
Wird ausreichend Strom angelegt, zeigt das Transistorsymbol an, dass sowohl der NPN- als auch der PNP-Transistor in Betrieb sind und der Schalter eingeschaltet ist. Ist hingegen kein Basisstrom vorhanden, ist er ausgeschaltet.
Leistungsdiode
Das Symbol der Leistungsdiode veranschaulicht den Stromdurchfluss und die Stromsperre. Strom fließt durch den Stromkreis, wenn die Spannung den Schwellenwert überschreitet. Umgekehrt wird der Stromfluss unterbunden, wenn der Kathodenanschluss gegenüber der Anode positiv vorgespannt ist und der PN-Übergang in Sperrrichtung vorgespannt ist.
MOSFET-Schaltersymbol
Das Symbol des MOSFET-Schalters stellt die Anschlüsse Drain, Source, Gate und Body dar. Die Anschlüsse Source und Body sind immer miteinander verbunden.
Symbol für einen halbleitergesteuerten Gleichrichter (SCR)
Das SCR-Symbol stellt vier abwechselnd angeordnete P- und N-Schichten dar, die an ihren Grenzen die Übergänge J1, J2 und J3 bilden.
Symbol für einen Dioden-Wechselstromschalter (DIAC)
Dieses Symbol zeigt die beiden Richtungen an, in denen ein DIAC betrieben werden kann. Um den Leitungszustand auszulösen, muss die Spannung den Durchbruchspannungspunkt überschreiten.
Schaltzeichen für einen Triode-AC-Schalter (TRIAC)
Das TRIAC-Symbol weist auf der linken Seite zwei antiparallele Thyristoren mit einem gemeinsamen Gate auf. Es verfügt über insgesamt drei Anschlüsse, die als MT1, MT2 und MT3 bezeichnet werden.
Symbol für einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT)
Das IGBT-Symbol verfügt über drei Anschlüsse, die als Kollektor, Gate und Emitter bezeichnet werden. Es lässt sich einschalten, indem eine Spannung zwischen Kollektor und Gate angelegt wird, und ausschalten, indem die Spannung zwischen Gate und Emitter auf Null reduziert wird.
Übersicht über elektrische Schaltzeichen
Hier ist eine kurze Tabelle mit Symbolen für elektrische Schalter und deren kurzen Beschreibungen;
| Symbol | Beschreibung |
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Einpoliger Schalter mit einer Schaltstellung (SPST) |
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Einpolig, zweistufig (SPDT) |
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Zweipolig, einstellig (DPST) |
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Zweipolig, zweistufig (DPDT) |
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Dreiwegeschalter |
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Vierwegeschalter |
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Schwimmerschalter |
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Thermomagnetischer Schalter |
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Endschalter Endschalter |
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Differenzschalter Differenzschalter |
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Impulssteuerungsschalter Impulssteuerungsschalter |
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Drehschalter Drehschalter |
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Endschalter |
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Druckschalter |
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Temperaturschalter |
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Joystick-Schalter |
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Drucktaster |
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Bipolartransistor |
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Leistungsdiode |
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MOSFET-Schalter |
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SCR-Schalter |
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DIAC-Schalter |
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TRIAC-Schalter |
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IGBT-Schalter |
Die Bedeutung elektrischer Schaltzeichen verstehen
Die Bedeutung standardisierter Symbole in der Elektrotechnik
Elektrische Schaltzeichen sind eine visuelle Sprache, die Ingenieure, Elektriker und Techniker weltweit verstehen. Sie gewährleisten eine klare und genaue Interpretation von elektrischen Diagrammen, Schaltplänen und Plänen.
Durch die Verwendung standardisierter Schaltersymbole können Fachleute verschiedene Schaltertypen leicht identifizieren und voneinander unterscheiden sowie deren Konfigurationen und Funktionen nachvollziehen. Dies ist für die Planung, Installation und Fehlerbehebung elektrischer Anlagen von entscheidender Bedeutung.
Die einheitliche Verwendung von Schaltersymbolen fördert eine effektive Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den an Elektroprojekten beteiligten Teammitgliedern. Sie erleichtert den Informationsaustausch, ermöglicht eine reibungslosere Koordination und verringert das Risiko von Fehlern oder Missverständnissen.
Darüber hinaus tragen Symbole für elektrische Schalter zur Sicherheit in elektrischen Anlagen bei. Klare und leicht erkennbare Symbole tragen dazu bei, die ordnungsgemäße Installation, Wartung und den ordnungsgemäßen Betrieb von Schaltern zu gewährleisten und so das Risiko von Stromunfällen, Geräteschäden oder Betriebsstörungen zu minimieren.
Wie Schaltersymbole das Verhalten von Schaltern in Schaltkreisen darstellen
Schaltersymbole stellen das Verhalten von Schaltern in Schaltkreisen dar, indem sie wichtige Informationen über deren Funktionsweise und Anschlüsse vermitteln. Sie bieten eine prägnante visuelle Darstellung der Funktionsweise von Schaltern in elektrischen Systemen.
Wenn der Schalter geschlossen ist oder sich in der Position “Ein” befindet, zeigt das Symbol eine Verbindung zwischen den entsprechenden Klemmen oder Leitungen an. Umgekehrt stellt das Symbol, wenn der Schalter offen ist oder sich in der Position “Aus” befindet, eine Lücke oder Unterbrechung in der Verbindung dar.
Zweitens geben sie die spezifische Konfiguration des Schalters wieder. Beispielsweise weist das Symbol für einen einpoligen Einwegschalter (SPST) eine einzige Linie auf, die den Stromflussweg im geschlossenen Zustand darstellt. Im Gegensatz dazu verfügt das Symbol für einen zweipoligen Doppelwegschalter (DPDT) über mehrere Linien und Verbindungen, um seine zweipoligen und doppelten Schaltmerkmale zu veranschaulichen.
Darüber hinaus zeigen Schaltersymbole die Anschlüsse oder Kontakte, die mit dem Schalter verbunden sind. Diese Informationen helfen Ingenieuren und Technikern dabei, zu verstehen, wie der Schalter in einen Stromkreis eingebunden werden muss, um einen ordnungsgemäßen Betrieb und eine korrekte Steuerung zu gewährleisten.
Lesen und Interpretieren von Schaltersymbolen in elektrischen Schaltplänen
Hier sind einige wichtige Schritte zur korrekten Interpretation von Schaltersymbolen in elektrischen Schaltplänen:
- Achten Sie auf Symbole wie SPST-, SPDT-, DPST- oder DPDT-Schalter. Machen Sie sich mit der Form und dem Aufbau der einzelnen Symbole vertraut.
- Achten Sie auf die Linien, Punkte oder Pfeile im Symbol, da diese die verschiedenen Anschlüsse und deren Verbindungen kennzeichnen.
- Schaltersymbole zeigen oft verschiedene Positionen oder Zustände an, die in der Regel mit “Ein” oder “Aus” bezeichnet werden. Die Linien oder Punkte innerhalb des Symbols kennzeichnen diese.
- Analysiere, wie der Schalter mit Widerständen, Lampen oder Stromquellen verbunden ist, um seine Funktion im Stromkreis zu verstehen.
- Verfolgen Sie den Signalweg durch das Schaltersymbol, um zu verstehen, wie sich dieser auf die Schaltung auswirkt. Achten Sie dabei auf die Verbindungen zwischen den Anschlüssen und den offenen oder geschlossenen Zustand des Schalters.
Anwendungsbereiche von Schaltzeichen
Elektrische Installationen in Wohngebäuden
Schaltersymbole in der Hausinstallation stellen Schalter und deren Konfigurationen in Schaltplänen dar.
- Sie sind entscheidend für Wärmeschutz, Beleuchtungssteuerung, Lüftersteuerung, Gerätesteuerung, Steckdosensteuerung, Mehrfachschaltung, Schaltungsauslegung und Planung.
- Schaltersymbole geben die Anordnung und die Art der in der Hausinstallation verwendeten Schalter genau wieder und erleichtern so die ordnungsgemäße Steuerung und Bedienung von Beleuchtungskörpern, Deckenventilatoren, Elektrogeräten und Steckdosen.
- Sie helfen Elektrikern und Hausbesitzern dabei, den Verlegeplan zu verstehen und sorgen für sichere und effiziente Elektroinstallationen in Wohngebäuden.
Industrielle Steuerungssysteme
Elektrische Schaltersymbole in industriellen Steuerungssystemen werden in Schaltplänen und Steuerungsschemata verwendet, um Schalter darzustellen.
- Diese Symbole sind unverzichtbar für die Motorsteuerung, die Prozesssteuerung, Sicherheitssysteme, Schalttafeln und die Anbindung an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS).
- Sie ermöglichen die präzise Darstellung von Schaltern in komplexen Schaltkreisen und unterstützen so die Konstruktion, Dokumentation und Fehlerbehebung.
Elektronische Schaltungen und Bauelemente
Schaltzeichen in elektronischen Schaltungen und Geräten stehen für Schalter in Logikschaltungen, integrierten Schaltkreisen (ICs) sowie für physische Schalter in elektronischen Geräten.
- Diese Symbole ermöglichen die Signalführung, -auswahl und -steuerung und erleichtern so logische Operationen und die Funktionsweise der Geräte.
- Sie werden beim Prototyping von Schaltungen zur manuellen Steuerung während der Test- und Entwicklungsphase eingesetzt.
- Darüber hinaus werden Schaltersymbole in Schaltungssimulationssoftware verwendet, um das Schalterverhalten und dessen Auswirkungen auf die Schaltungsleistung zu modellieren und zu simulieren.
Insgesamt spielen sie eine entscheidende Rolle bei der genauen Darstellung und dem Verständnis der in elektronischen Schaltungen und Geräten verwendeten Schalter.
Häufige Fehler, die man bei den Symbolen für elektrische Schalter vermeiden sollte
Verwechslung von Schaltersymbolen mit anderen elektrischen Symbolen
Ein häufiger Fehler ist die Vermischung von Schaltersymbolen mit elektrischen Symbolen in einem Schaltplan. Es ist von entscheidender Bedeutung, die spezifischen Symbole für Schalter zu kennen und sie von Symbolen für Widerstände, Kondensatoren oder andere Bauteile zu unterscheiden. Eine falsche Interpretation oder die Verwendung falscher Symbole kann zu Verwirrung und fehlerhaften Schaltplan-Darstellungen führen.
Falsche Interpretation von Schalterpositionen in Schaltplänen
Schaltersymbole in Schaltplänen geben die Position des Schalters an, beispielsweise ob er offen oder geschlossen ist. Eine falsche Interpretation dieser Positionen kann zu Fehlern beim Verständnis der beabsichtigten Funktionsweise der Schaltung führen. Es ist unerlässlich, diese sorgfältig zu analysieren, um genau wiederzugeben, ob der Schalter in der Schaltung ein- oder ausgeschaltet ist.
Versäumnis, Schaltersymbole zu beschriften oder zu kennzeichnen
Ein weiterer Fehler besteht darin, Schaltersymbole nicht eindeutig zu beschriften oder mit Anmerkungen zu versehen. Ohne eine ordnungsgemäße Beschriftung wird es schwierig, den Zweck und die Funktion der einzelnen Schalter im Schaltplan zu erkennen. Eine angemessene Beschriftung und Kommentierung tragen dazu bei, die Übersichtlichkeit und Verständlichkeit des Schaltplans zu verbessern, sodass andere den Schaltplan leichter verstehen und damit arbeiten können.
Fazit
Symbole für elektrische Schalter spielen eine entscheidende Rolle beim Verständnis und bei der Konstruktion elektrischer Schaltungen. Sie dienen als visuelle Sprache, die es Ingenieuren und Technikern ermöglicht, Schaltpläne effektiv zu kommunizieren und zu interpretieren. Wenn Sie sich mit diesen Symbolen vertraut machen, können Sie komplexe Schaltungen entschlüsseln, Fehler beheben und innovative Lösungen entwickeln.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
Frage: Wozu dienen die Beschriftungen der Schaltersymbole in Schaltplänen?
Die Beschriftung von Schaltersymbolen in Schaltplänen liefert zusätzliche Informationen über den Schalter, wie beispielsweise seine Funktion oder seine Verbindung zu bestimmten Bauteilen oder Schaltkreisen. Beschriftungen können die Position des Schalters, seinen Zustand (z. B. offen oder geschlossen) oder andere relevante Details zum Verständnis der Funktionsweise der Schaltung angeben.
Frage: Gibt es Normen oder Richtlinien für die Darstellung von Schaltzeichen?
Ja, Organisationen wie das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) legen Normen für die Darstellung von Symbolen in elektrischen Schaltplänen fest. Sie gewährleisten Einheitlichkeit und Klarheit bei der Kommunikation zwischen verschiedenen Branchen und Ländern.
Frage: Wie lese ich die Symbole für elektrische Schalter?
In der Regel bestehen Schaltersymbole aus verschiedenen Formen, Linien und Pfeilen. Die Beschriftungen können Buchstaben oder Zahlen enthalten, die bestimmte Schalterfunktionen kennzeichnen. Anhand einer Legende, die neben dem Diagramm angegeben ist, können Sie die Bedeutung der einzelnen Symbole und den dazugehörigen Schaltertyp entschlüsseln.
