Die innere Unterteilung von Schaltgerätekombinationen: Die Formen 1 bis 4 verständlich erklärt

Worum es geht

Schaltgerätekombinationen, im Alltag meist Schaltschränke, Verteiler oder Schaltanlagen genannt, sehen von außen oft gleich aus. Im Inneren können sie jedoch sehr unterschiedlich aufgebaut sein. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist die sogenannte innere Unterteilung. Sie beschreibt, wie stark die einzelnen Bereiche im Inneren durch Wände und Barrieren voneinander getrennt sind.

Diese Unterteilung wird in vier Formen eingeteilt, die von Form 1 bis Form 4 reichen. Die Form bestimmt unter anderem, wie sicher an einem Teil der Anlage gearbeitet werden kann, während andere Teile weiter unter Spannung stehen. Dieser Beitrag erklärt das Thema bewusst einfach und ohne elektrotechnisches Vorwissen.

Was ist eine Schaltgerätekombination?

Eine Schaltgerätekombination ist ein Gehäuse, in dem mehrere elektrische Geräte zusammengefasst sind. Dazu gehören zum Beispiel Schalter, Sicherungen, Leitungsschutzschalter und Steuerungen. Ihre Aufgabe ist es, elektrische Energie zu verteilen, zu schalten, zu schützen und zu steuern.

Bekannte Beispiele sind der Stromverteiler im Keller eines Hauses oder ein großer Steuerungsschrank in einer Industriehalle. Je größer und wichtiger eine Anlage ist, desto bedeutender wird die Frage, wie ihr Inneres aufgebaut ist.

Die drei wichtigen Bereiche im Inneren

Um die innere Unterteilung zu verstehen, hilft ein Vergleich mit einem Gebäude. In einer Schaltgerätekombination gibt es drei Bereiche, die man sich wie unterschiedliche Räume vorstellen kann.

Sammelschienen. Das sind die zentralen Stromschienen, die die Energie im Schrank verteilen. Man kann sie sich wie die Hauptversorgungsleitung eines Gebäudes vorstellen, von der alle weiteren Bereiche abzweigen.
Funktionseinheiten. Das sind die einzelnen Baugruppen mit einer bestimmten Aufgabe, zum Beispiel die Absicherung und Steuerung eines einzelnen Stromkreises. Sie entsprechen den einzelnen Räumen eines Gebäudes mit jeweils eigener Funktion.
Anschlussklemmen. Hier werden die Kabel angeschlossen, die von außen in den Schrank führen. Sie sind vergleichbar mit den Anschlusspunkten, an denen ein Gebäude mit der Außenwelt verbunden ist.

Die innere Unterteilung beschreibt, wie viele Wände zwischen diesen drei Bereichen eingezogen sind.

Was bedeutet innere Unterteilung und warum ist sie wichtig?

Die innere Unterteilung trennt die genannten Bereiche durch Barrieren oder Trennwände voneinander. Je mehr getrennt wird, desto besser sind die Bereiche gegeneinander geschützt.

Mit der Unterteilung werden vor allem zwei Schutzziele verfolgt.

Schutz vor Berührung. Beim Arbeiten an einem Bereich soll niemand versehentlich die spannungsführenden Teile einer benachbarten Funktionseinheit berühren können.
Schutz vor festen Fremdkörpern. Ein loses Teil wie eine Schraube oder ein Werkzeug soll nicht ohne Weiteres von einem Bereich in einen benachbarten Bereich gelangen.

Aus diesen Schutzzielen ergeben sich in der Praxis zwei wichtige Vorteile.

Arbeiten im laufenden Betrieb. Je stärker eine Anlage unterteilt ist, desto eher kann an einem einzelnen Teil gearbeitet oder dieser erweitert werden, während der Rest sicher in Betrieb bleibt. Das erhöht die Verfügbarkeit der Anlage.
Begrenzung von Fehlern. Trennwände können dazu beitragen, die Auswirkungen eines Fehlers, etwa eines Störlichtbogens, auf einen Bereich zu begrenzen.

Die vier Formen im Detail

Form 1: Keine innere Unterteilung

Bei Form 1 gibt es keine Trennung im Inneren. Sammelschienen, Funktionseinheiten und Anschlussklemmen befinden sich gemeinsam in einem einzigen Raum. Im Bild des Gebäudes entspricht das einem großen Raum ganz ohne Innenwände.

Typisch ist diese Form für kleine und einfache Anlagen, bei denen es nicht darauf ankommt, einzelne Teile im laufenden Betrieb zu warten.

Vorteile:

geringste Kosten
kleinster Platzbedarf
einfachster und übersichtlicher Aufbau

Nachteile:

für Arbeiten muss in der Regel die gesamte Anlage abgeschaltet werden
höheres Risiko, spannungsführende Teile zu berühren
ein Fehler oder Lichtbogen kann sich leicht auf die ganze Anlage ausbreiten

Form 2: Trennung der Sammelschienen von den Funktionseinheiten

Bei Form 2 werden die Sammelschienen von den Funktionseinheiten getrennt. Die zentrale Stromverteilung ist damit von den einzelnen Baugruppen abgeschirmt. Die Funktionseinheiten selbst sind untereinander jedoch noch nicht getrennt.

Form 2 wird in zwei Unterformen unterschieden.

Form 2a: Die Anschlussklemmen sind nicht von den Sammelschienen getrennt.
Form 2b: Die Anschlussklemmen sind von den Sammelschienen getrennt.

Vorteile:

die wichtige zentrale Stromverteilung ist geschützt
geringeres Risiko, dass Arbeiten an einer Baugruppe bis zu den Sammelschienen reichen

Nachteile:

die einzelnen Funktionseinheiten sind noch nicht voneinander getrennt
bei Arbeiten an einer Einheit können benachbarte Einheiten weiterhin zugänglich sein

Form 3: Trennung der Sammelschienen und der Funktionseinheiten untereinander

Bei Form 3 sind die Sammelschienen getrennt und zusätzlich alle Funktionseinheiten voneinander. Die Anschlussklemmen sind von den Funktionseinheiten getrennt. Sie liegen aber gemeinsam in einem Anschlussbereich und sind untereinander nicht getrennt.

Auch Form 3 wird in zwei Unterformen unterschieden.

Form 3a: Die Anschlussklemmen sind nicht von den Sammelschienen getrennt.
Form 3b: Die Anschlussklemmen sind von den Sammelschienen getrennt.

Vorteile:

an einer einzelnen Funktionseinheit kann gearbeitet werden, während benachbarte Einheiten geschützt in Betrieb bleiben
ein Fehler bleibt eher auf eine Einheit begrenzt
gute Grundlage für Anlagen mit hoher Verfügbarkeit

Nachteile:

die Anschlussklemmen liegen in einem gemeinsamen Bereich, daher ist das Arbeiten direkt an den Klemmen weniger stark geschützt
höherer Aufwand bei Kosten und Platzbedarf als bei Form 2

Form 4: Vollständige Unterteilung

Form 4 bietet die stärkste Unterteilung. Die Sammelschienen sind getrennt, alle Funktionseinheiten sind voneinander getrennt, und zusätzlich sind die Anschlussklemmen jeder Einheit von den Klemmen der anderen Einheiten getrennt. Jede Funktionseinheit bildet damit zusammen mit ihren Anschlussklemmen einen weitgehend eigenständigen, abgeschlossenen Bereich.

Auch hier gibt es zwei Unterformen, die sich nach der Lage der Anschlussklemmen richten.

Form 4a: Die Anschlussklemmen liegen im selben Bereich wie die zugehörige Funktionseinheit.
Form 4b: Die Anschlussklemmen liegen in einem eigenen, getrennten Bereich, abseits der zugehörigen Funktionseinheit.

Vorteile:

höchster Schutz für Personen und Anlage
eine vollständige Einheit samt ihren Anschlüssen kann freigeschaltet und bearbeitet werden, während der Rest in Betrieb bleibt
trägt am stärksten dazu bei, Fehler und ihre Ausbreitung zu begrenzen
höchste Verfügbarkeit der Anlage

Nachteile:

höchste Kosten
größter Platzbedarf
aufwendigster Aufbau und höherer Aufwand bei Änderungen

Vergleich auf einen Blick

Die folgende Übersicht zeigt, welche Bereiche bei welcher Form voneinander getrennt sind.

Merkmal	Form 1	Form 2	Form 3	Form 4
Sammelschienen von den Funktionseinheiten getrennt	nein	ja	ja	ja
Funktionseinheiten voneinander getrennt	nein	nein	ja	ja
Anschlussklemmen von den Funktionseinheiten getrennt	nein	nein	ja	ja
Anschlussklemmen voneinander getrennt	nein	nein	nein	ja

Als Faustregel gilt: Je höher die Form, desto besser sind Schutz und Verfügbarkeit. Gleichzeitig steigen jedoch Kosten, Platzbedarf und der Aufwand für Aufbau und Wartung.

Welche Form ist die richtige?

Es gibt keine Form, die immer die beste ist. Die passende Form hängt vom Einsatzzweck der Anlage ab.

Einfache Verteilungen. Wo es nicht auf eine Wartung im laufenden Betrieb ankommt, können niedrige Formen ausreichend sein.
Anlagen mit hoher Verfügbarkeit. Wo Teile der Anlage gewartet oder erweitert werden sollen, ohne den gesamten Betrieb zu unterbrechen, sind höhere Formen sinnvoll.
Industrie und kritische Anlagen. Hier wird häufig Form 4 gewählt, etwa wenn ein Ausfall teuer oder gefährlich wäre.

Die konkrete Festlegung erfolgt in der Planung und richtet sich nach den Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit.

Typische Missverständnisse

Eine höhere Form ist nicht automatisch besser. Sie ist nur dann sinnvoll, wenn die Anforderungen sie rechtfertigen. Andernfalls entstehen unnötige Kosten und ein unnötig großer Platzbedarf.
Die Form ist kein Maß für die Qualität der Geräte. Sie beschreibt ausschließlich die innere Trennung, nicht die Güte der verbauten Komponenten.
Die Buchstaben a und b sind keine Wertung. Sie kennzeichnen lediglich die Anordnung der Anschlussklemmen und bedeuten nicht besser oder schlechter.
Innere Unterteilung und Schutzart sind nicht dasselbe. Die Schutzart, zum Beispiel die IP-Kennzeichnung, beschreibt den Schutz gegen Berührung und Eindringen von außen. Die innere Unterteilung betrifft dagegen die Trennung im Inneren der Anlage.

Normative Grundlage

Die innere Unterteilung von Schaltgerätekombinationen ist in der Normenreihe DIN EN 61439 geregelt. Die allgemeinen Festlegungen finden sich in DIN EN 61439-1, die ergänzenden Festlegungen für Energie-Schaltgerätekombinationen in DIN EN 61439-2. Dort sind die Formen und ihre Unterformen beschrieben. Diese Normenreihe hat die frühere DIN EN 60439-1 abgelöst.

Maßgeblich ist stets die aktuell gültige Fassung der Norm. Für eine konkrete Anwendung sollte die genaue Normstelle im Original geprüft werden.

Hinweis

Dieser Beitrag dient der allgemeinen, leicht verständlichen Information. Er ersetzt keine fachliche Bewertung einer konkreten Anlage. Die Beurteilung einer bestimmten Schaltgerätekombination setzt eine Betrachtung des Einzelfalls voraus.

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