Kragensteckverbinder

IEC 60309 (bis 1999 IEC 309) ist ein internationaler Standard für "Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen". Er wurde 1989 von der Internationalen elektrotechnischen Kommission entworfen und 1992 überarbeitet. Er ist unverändert in Deutschland unter der Bezeichnung DIN EN 60309 genormt. Ebenso führt der VDE diese Norm unter der Klassifikation VDE 0623.

Teil 1 des Standards beschreibt die allgemeinen Anforderungen an jeden industriell genutzten Steckverbinder. Teil 2 spezifiziert eine Reihe von Steckverbindern mit runden Gehäusen bei unterschiedlicher Anzahl und Anordnung der Kontaktstifte für verschiedene Anwendungen. Die höchst zulässige Spannung beträgt 690 Volt (Gleich- oder Wechselstrom), die maximale Strombelastbarkeit liegt bei 250 Ampere. Die zulässige Betriebstemperatur reicht von −25° bis +40 °C. Die Gestaltung als Kragenstecker bewirkt einen guten mechanischen Schutz der Steckstifte beim Umgang mit den Steckern (Baustellen, Industrie, Landwirtschaft).

Als CEE-Drehstromsteckverbinder, CEE-Steckvorrichtungen oder CEKON^[1] (Eigenname von Elektra Tailfingen) werden umgangssprachlich die zwei gebräuchlichsten Steckverbinder des Steckersystems bezeichnet: Es sind rote Steckverbinder für Dreiphasenwechselstrom mit Neutralleiter und Erdung und einer Nennspannung bis 480 V sowie der blaue Verbindertyp mit nur einem Außenleiter, Neutral- und Schutzleiter für eine Spannung von 230 V.

Steckerbauweise

32A 400V 3P+N+ 6h Stecker

16A 400V 3P+ 6h Stecker

16A 400V 3P+N+ 6h Buchse

16A 230V P+N+ 6h Stecker

16A 230V P+N+ 6h Wandsteckdose

IEC 60309-2 Steckverbinder existieren in vielen Varianten, wobei sie so entworfen wurden, dass jeweils immer nur der Stecker eines Typs in eine Buchse desselben Typs passt. Des Weiteren ist die Beschaffenheit und der Durchmesser der Verbinder von ihrer Strombelastbarkeit abhängig. Es wird zwischen den Stromstärken 16 A, 32 A, 63 A und 125 A unterschieden. Dadurch ist es nicht möglich, Stecker und Buchsen verschiedener Stromstärken zu verbinden. Es existieren Steckverbinder mit drei, vier oder fünf Kontakten. Alle Kontaktstifte sind im Gehäuse kreisförmig angeordnet.

Im Gegensatz zu handelsüblichen Haushaltsstecksystemen (beispielsweise Schuko) wurde bei der Gestaltung der IEC-60309-2-Steckverbinder auf eine optimale Stromübertragung durch große Kontaktflächen zwischen den Stiften des Steckers und den Buchsen der Dose beziehungsweise Muffe Wert gelegt. Die Buchsen sind hierzu als geschlitzte Messinghülsen mit Stahl-Spannfedern ausgeführt, so dass fast die gesamte Zylindermantelfläche zum Stromübergang zwischen Buchse und Stift wirksam ist. Unerwünschter Erwärmung bei hoher Strombelastung wird so entgegengewirkt. Als Nachteil kann die vergleichsweise große Einsteck- und Ausziehkraft gesehen werden. Eine zusätzliche Sicherung gegen unerwünschtes Trennen wird durch die Hakenfunktion des federgespannten Klappdeckels der Dose und Muffe bewirkt.

Kennfarben

Je nach Nennspannung und Frequenz sind Stecker und Kupplung farbig markiert. So bedeuten die Kennfarben

Spannungsebene	Farbe
20–25V	violett
40–50V	weiß
100–130V	gelb
200–250V	blau
380–480V	rot
500–690V	schwarz

Die Kennfarbe grün wird für Stecker und Buchsen verwendet, die eine Wechselspannung mit einer Frequenz größer 60 Hz (bis 500 Hz) führen. Die Kennfarbe grau wird immer dann verwendet, wenn es keine passende Kennfarbe für Spannung oder Frequenz gibt.

Position des Schutzkontaktes

Die verschiedenen Spannungen und Frequenzen der Verbinder werden durch die Lage des Schutzkontaktes festgelegt. Für Stecker ohne Erdung existiert ein Plastikstift. Der Erdungskontakt befindet sich in einer von zwölf möglichen Positionen, aufgeteilt in 30°-Schritten im Uhrzeigersinn. Position 6 ist dabei aus Sicht einer Steckerbuchse die unterste Stelle. Diese ist markiert durch eine Außennase am Stecker und der dazugehörigen Aussparung an der Buchse. Des Weiteren ist der Erdungskontakt dicker als die restlichen Kontakte. So ist Verpolungssicherheit gewährleistet. Zudem verringert sich der Übergangswiderstand, was gerade beim Schutzleiter lebenswichtig sein kann. Die Position des Schutzleiters ist darüber hinaus auf dem Deckel der Buchse in einem Stundenformat dargestellt. 6h beispielsweise bedeutet, dass der Schutzkontakt auf 6 Uhr, also an Position 6 angeschlossen ist.

Stecker für Spannungen bis 50 V

Stecker für Spannungen bis 50 V haben keinen Schutzkontakt. An dessen Stelle haben die Stecker eine Hilfsnase (und die Buchsen eine Aufnahme dafür), die wie die Hauptnase bei 6 Uhr ausgeformt ist, aber auf dem Umfang unterschiedliche Positionen einnehmen kann.

Typentabelle

^[2]

Lage des Schutz- kontaktes	Anzahl der Kontakte
	2P+PE P+N+PE	3P+PE	3P+N+PE
2h	>50V, 300–500Hz, nur 16A/32A grünes Gehäuse	>50V, 300-500Hz, nur 16A/32A grünes Gehäuse	>50V, 300-500Hz, nur 16A/32A grünes Gehäuse
3h	—	380V, 50Hz, nur 16A/32A 440V, 60Hz, nur 16A/32A 1) rotes Gehäuse	220/380V, 50Hz, nur 16A/32A 250/440V, 60Hz, nur 16A/32A 1) rotes Gehäuse
4h	100–130V, 50–60Hz gelbes Gehäuse	100–130V, 50–60Hz gelbes Gehäuse	57/100–75/130V, 50–60Hz gelbes Gehäuse
5h	277V, 60Hz graues Gehäuse	600–690V, 50/60Hz schwarzes Gehäuse	347/600–400/690V, 50/60Hz schwarzes Gehäuse
6h	200–250V, 50–60Hz blaues Gehäuse	380–415V, 50/60Hz rotes Gehäuse	200/346–240/415V, 50/60Hz rotes Gehäuse
7h	480–500V, 50–60Hz graues Gehäuse	480–500V, 50/60Hz graues Gehäuse	277/480–288/500V, 50/60Hz graues Gehäuse
8h	> 250V Gleichspannung graues Gehäuse	—	—
9h	380–415V, 50–60Hz rotes Gehäuse	200–250V, 50/60Hz blaues Gehäuse	120/208–144/250V, 50/60Hz blaues Gehäuse
10h	—	> 50V, 100–300Hz grünes Gehäuse	—
11h	—	440–460V, 60Hz 2) rotes Gehäuse	250/400–265/460V, 60Hz 2) rotes Gehäuse
12h	50–60Hz 3) graues Gehäuse	50/60Hz 3) graues Gehäuse	—

¹⁾ für Kühlcontainer ; ²⁾ für Schiffe ; ³⁾ Ausgang eines Trenntransformators mit U > 50V

Lage der Hilfs- nase	Anzahl der Kontakte
	2P	3P
2h	20–25V und 40–50V, 300Hz grünes Gehäuse
3h	20–25V und 40–50V, 400Hz grünes Gehäuse
4h	40–50V, 100–200Hz grünes Gehäuse
10h	20–25V Gleichspannung violettes Gehäuse 40–50V Gleichspannung weißes Gehäuse	—
11h	20–25V und 40–50V, > 400Hz (bis 500Hz) grünes Gehäuse
12h	40–50V, 50/60Hz weißes Gehäuse
keine	20–25V, 50/60Hz violettes Gehäuse

Pilotkontakt

Da das (absichtliche oder unabsichtliche) Unterbrechen des Stromkreises durch Auftrennen der Steckverbindung zu einem Schaltlichtbogen an Stecker und Buchse und damit zu höherem Verschleiß der Steckverbindung sowie evtl. zu einer Gefährdung der den Stecker ziehenden Person führen kann, ist bei den IEC-60309-Steckverbindungen ab der 63A-Ausführung optional ein Pilotkontakt in der Mitte vorgesehen.

Dieser ist kürzer als die restlichen Kontakte und soll beim Ziehen unter Last den Steuerstrom für Anlagen unterbrechen oder einen Schütz auslösen, um den Stromkreis an einem dafür konstruierten Schalter zu trennen, bevor dies an der Steckverbindung geschieht. Der Pilotkontakt ist dazu im Stecker mit dem Neutralleiter zu verbinden. Damit kann ein Schützantrieb über einen der Außenleiter gegen den Neutralleiter geschaltet werden und so den Außenleiter auf den Ausgang der Buchse schalten.

Schutzart

Alle Steckverbinder müssen so gebaut sein, dass sie mindestens die Schutzart IP 44 aufweisen. Ab einem Bemessungsstrom von 125 A ist gemäß DIN EN 60529 die Schutzart IP 67 vorgeschrieben.

Bekannte Typen

In Deutschland wird zum Betrieb von Geräten mit Drehstrombedarf fast immer der rote Steckverbinder "3P+N+PE, 6h" verwendet, meist in den Versionen für 16 A und 32 A. Er hat nahezu alle konkurrierenden Drehstrom-Stecksysteme wie das Perilex-Stecksystem und die veralteten flachen Drehstromstecker verdrängt. Ein weiterer typischer Stecker ist der blaue "P+N+PE, 6h", welcher als höherwertige Alternative (mechanischer Schutz der Stifte, Stecksicherheit, besserer Stromübergang, internationale Normung, keine "Billigausführungen") zum Schuko-System zur Verfügung steht und der besonders im Campingbereich, auf Baustellen und in Industriebetrieben Anwendung findet.

3P+N+PE, 6h

Diese Stecker/Buchsenkombination wird angewendet, um Drehstrom-Verbraucher (Baumaschinen, Motoren, kleine Werkzeugmaschinen und so weiter) an das Drehstromnetz anzuschließen. Weiterhin werden sie bei hohen Stromstärken (wie zum Beispiel Licht- und Tonanlagen in der Bühnentechnik, Baustromverteiler) genutzt.

Die Steckverbindungen sind in den Ausführungen 16 A, 32 A, 63 A und 125 A gebräuchlich. Sie besitzen fünf Kontakte, wobei drei davon die Außenleiter (L1, L2, L3) des Netzes, einer den Neutralleiter (N) und der dickere, voreilende den Schutzleiter (Erdpotential, PE) führt.

Phasenwender-Stecker

Vorgeschrieben ist die Außenleiter-Verdrahtung (Phasenfolge) mit einem Rechtsdrehfeld, das heißt mit Sicht auf die Buchse muss im Uhrzeigersinn erst der erste, dann der zweite und schließlich der dritte Außenleiter seine Spannungsspitze erreichen (Prinzip siehe Drehstrommotor). In der Praxis kann man sich auf die Belegungsreihenfolge der Außenleiter nicht verlassen, sie wird mangels Prüfwerkzeug oder aus Bequemlichkeit nicht immer eingehalten. Deshalb kann es vorkommen, dass angeschlossene Motoren sich nicht in der erwarteten Drehrichtung drehen. Abhilfe schafft hier das Tauschen zweier beliebiger Außenleiter, um so den korrekten Drehsinn herzustellen. Bei sogenannten Phasenwender-Steckern kann dies durch Drehen zweier Steckkontakte durchgeführt werden, die hierzu in einem drehbaren Teller befestigt sind.

Teilweise ist kein Neutralleiter und daher nur ein vierpoliges Kabel erforderlich (zum Beispiel für Drehstrommotoren, umgangssprachlich: „Bauerndrehstrom“). Daher sollte bei unbekannten Kabeln mit fünfpoligen Steckern und Kupplungen durch Messen (zum Beispiel mit einem Durchgangsprüfer) überprüft werden, ob der Neutralleiter mitgeführt ist. Fehlt dieser, arbeiten über dieses Kabel angeschlossene Verbraucher für 230 V nicht - sie benötigen den Neutralleiter. Sind unterschiedliche Geräte an verschiedenen Außenleitern angeschlossen, kann dies zu Überspannung und Zerstörung von Geräten führen. Kabel mit fünfpoligen Steckverbindern ohne mitgeführten Neutralleiter sind nicht zulässig, hierfür stehen vierpolige Steckverbinder zur Verfügung. Der Schutzleiter muss selbstverständlich auch hierbei vorhanden sein, ebenso eine korrekte Schutzleiterverbindung an der speisenden Steckdose. Da beides nicht für die Funktion erforderlich ist, empfiehlt sich auch hier eine Schutzleiterprüfung.

Insbesondere CEE-Anbaustecker oder -dosen, die schräg nach unten weisen, können eine Schutzart von etwa IP53 erreichen und sind daher für Außeneinsatz geeignet. Alle anderen Steckverbinder erreichen mindestens IP44.

P+N+PE, 6h

Diese blauen Steckverbinder kommen dort zum Einsatz, wo die haushaltsüblichen Verbindungen (Schuko-Steckverbinder) nicht robust genug sind oder ein höherer Staub- und Spritzwasserschutz gefordert ist. Aufgrund der internationalen Normung erfreuen sie sich auch im Campingbereich großer Beliebtheit. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Norm festlegt, an welchem Kontaktstift Außenleiter und Neutralleiter angeschlossen sind. Weil ein Netzschalter häufig nur eine Ader schaltet, kann mit diesem Steckverbinder sichergestellt werden, dass immer der Außenleiter und nicht der Neutralleiter geschaltet wird.

Siehe auch

• Gerätestecker

Weblinks

• Katalog von ABB (PDF)

Quellen

1. ↑ Katalog Industriesteckvorrichtungen nach IEC 60309 von Elektra Tailfingen
2. ↑ Gerhard Kiefer: VDE0100 und die Praxis. 10. Auflage. VDE Verlag (Tabelle 16.1).