IEC 60309


IEC 60309
Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN EN 60309
Bereich Elektrotechnik
Titel Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen
Kurzbeschreibung: Teil 1: Allgemeines; Teil 2: Anforderungen und Hauptmaße für die Austauschbarkeit von Stift- und Buchsensteckvorrichtungen, Teil 4: Abschaltbare Steckdosen und Kupplungen mit oder ohne Verriegelung
Letzte Ausgabe 11.2007; 3.2008 (Teil 4)
ISO IEC 60309

IEC 60309 (bis 1999 IEC 309) ist ein internationaler Standard für „Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen“. Er stellt eine Form von Industrie- und Mehrphasenstecker dar.

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 oder CEE-Steckvorrichtungen werden umgangssprachlich die zwei gebräuchlichsten Steckverbinder des Steckersystems bezeichnet: Es sind rote Steckverbinder für Dreiphasenwechselstrom mit Neutral- und Schutzleiter und einer Nennspannung von 400 V sowie der blaue Verbindertyp mit nur einem Außenleiter, Neutral- und Schutzleiter für eine Spannung von 230 V.

Inhaltsverzeichnis

Standardisierung und Normung

Diese Rundsteckvorrichtung wurde ursprünglich von der CEE (Commission internationale de réglementation en vue de l'approbation de l'équipement électrique) entworfen, die seit 1985 als IECEE (System für Konformitätsbewertungssysteme elektrotechnischer Betriebsmittel und Komponenten) ein Standardorgan der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) ist. Es ist die gleiche Kommission, die auch die Standardisierung der europäischen Netzsteckertypen vorantrieb (CEE-System mit CEE 7/4 alias Schuko, CEE 7/5 Frankreich und CEE 7/7 deutsch/französischer Hybridstecker, später dann CEE 7/15 Eurostecker). Die Normierung der Industriesteckertypen wurde in der CEE 17 in den 1960er Jahren durchgeführt, die 1968 im Vereinigten Königreich als BS 4343 übernommen wurde und später zur IEC 60309 wurde.[1] Daher kommt auch die aus der englischen „CEE-form plug“ entlehnte Bezeichnung als CEE-Steckverbinder.

Die Normenreihe ist in Deutschland unter der Bezeichnung DIN EN 60309, in Österreich als OEVE/OENORM EN 60309, sowie in der Schweiz als SN EN 60309 genormt. Ebenso führt der VDE diese Norm unter der Klassifikation VDE 0623.

Seit 1. Januar 1975 durften in Westdeutschland keine Drehstromsteckerbinder nach alter Norm DIN 49450 / DIN 49451 (Flachsteckvorrichtung) mehr eingesetzt werden, mit der Wiedervereinigung mussten die in der DDR noch länger existierenden Anlagen bis 1998 auf Rundstecker umgerüstet werden.[2] Während Rundstecker auch die ebenfalls in den 1960er entstandenen Perilex-Stecker sein können, wurde zumeist auf die IEC 60309 Stecker umgestellt, da diese sich in Europa und international schon durchgesetzt hatten.

Steckerbauweise

32 A 400 V 3P+N+Schutzklasse 1 fett.svg 6-h-Stecker
16 A 400 V 3P+N+Schutzklasse 1 fett.svg 6-h-Buchse
16 A 230 V P+N+Schutzklasse 1 fett.svg 6-h-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. Die landestypischen Netzspannungen und -frequenzen basierend heute durchgehend auf einer 50 oder 60 Hz Frequenz, sodass die Gehäusefarbe die Nennspannung bezeichnet. Verbreitet sind dadurch gelb 110 V, blau 230 V und rot 400 V. Schwarz mit 500 V findet man häufiger auf Schiffen.

Bei Frequenzen über 60 Hz (bis 500 Hz) wird die Kennfarbe grün verwendet. Die Kennfarbe grau wird immer dann verwendet, wenn es keine andere passende Kennfarbe für Spannung oder Frequenz gibt. Hieraus ergibt sich folgende Zuordnung der Kennfarben:

Spannungsebene
Frequenzbereich
Farbe
020–25 V
0050/60 Hz
violett
040–50 V
0050/60 Hz
weiß
100–130 V
0050/60 Hz
gelb
200–250 V
0050/60 Hz
blau
380–480 V
0050/60 Hz
rot
500–690 V
0050/60 Hz
schwarz
>60–500 Hz
grün
alle anderen
grau

Position des Schutzkontaktes

Die verschiedenen Spannungen und Frequenzen der Verbinder werden durch die Lage des Schutzkontaktes festgelegt. Der Schutzleiter 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 Schutzleiter 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. Die Stecker und Kupplungen sind dadurch gegen Verpolung geschützt und können für Gleichspannung eingesetzt werden. Der Kupplungsteil ist beispielsweise violett gefärbt.

Typentabelle

[3]

Lage
des
Schutz-
kontaktes
Anzahl der Kontakte
2P+PE

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

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

Lage
der
Hilfs-
nase
Anzahl der Kontakte
2P
3P
2h
20–25 V und 40–50 V, 300 Hz
grünes Gehäuse
3h
20–25 V und 40–50 V, 400 Hz
grünes Gehäuse
4h
40–50 V, 100–200 Hz
grünes Gehäuse
10h
20–25 V Gleichspannung
violettes Gehäuse
40–50 V Gleichspannung
weißes Gehäuse
11h
20–25 V und 40–50 V, > 400 Hz (bis 500 Hz)
grünes Gehäuse
12h
40–50 V, 50/60 Hz
weißes Gehäuse
keine
20–25 V, 50/60 Hz
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 63-A-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 EN 60529 die Schutzart IP 67 vorgeschrieben.

Bekannte Typen

Die verbreitetsten Typen sind CEE gelb 2L+PE (Schutzkontakt), CEE blau 2L+PE, CEE gelb 3L+PE, CEE blau 3L+PE und CEE rot 3L+N+PE. Auf den Steckergehäusen werden manchmal die Außenleiter statt mit dem Buchstaben „L“ mit „P“ bezeichnet – nicht zu verwechseln mit „PE“, welcher den Schutzleiter bezeichnet. Die Gehäusefarbe bezieht auf die regional verfügbare Netzspannung, bei 110 V gelb, bei 230 V blau und bei 400 V rot. Jeweils vorherrschend sind die 16-Ampere- und 32-Ampere-Versionen.

3L+N+PE, 6h

In Deutschland wird zum Betrieb von Geräten mit Drehstrombedarf (Wechselstrom 400 V dreiphasig) fast immer der rote Steckverbinder „3L+N+PE, 6h“ verwendet, meist in den Versionen für 16 A und 32 A. Durch die große Verbreitung wird der fünfpolige Stecker kurz „Drehstromstecker“ genannt (allerdings gibt es in der IEC 60309 Norm auch vierpolige Stecker zur Anbindung von dreiphasigem Wechselstrom). Angewendet wird diese Stecker/Buchsenkombination, 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.

16 A 400 V 3L+PE 6-h-Stecker

Drehstrommotoren benötigen für den Betrieb keinen Neutralleiter (Delta-Schaltung, umgangssprachlich: „Bauerndrehstrom“), daher gibt es neben dem fünfpoligen Drehstromstecker auch eine vierpolige Variante „3L-PE, 6h“ in rot für 400 Volt dreiphasigen Wechselstrom. In der Praxis finden sich allerdings vieradrige Kabel mit fünfpoligen Steckern. 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.

L+N+PE, 6h

16 A 230 V L+N+PE 6-h-Stecker

Im Außenbereich hat sich der blaue Steckverbinder „L+N+PE, 6h“ durchgesetzt, um Geräte mit dem in Europa üblichen 230-Volt-Haushaltsstrom (Wechselstrom einphasig) zu verbinden. Diese blauen Steckverbinder sind auch als „CEE-Cara“ bekannt und kommen dort zum Einsatz, wo die haushaltsüblichen Verbindungen (Schuko-Steckverbinder) nicht robust genug sind oder ein höherer Staub- und Spritzwasserschutz gefordert ist. Da sie in Europa nahezu universell auf Campingplätzen zu finden sind, werden sich auch „Campingstecker“ oder „Caravanstecker“ genannt.

Der Caravanstecker stellt eine höherwertige Alternative (mechanischer Schutz der Stifte, Verpolungsschutz, Stecksicherheit, besserer Stromübergang, internationale Normung, keine „Billigausführungen“) zum Schuko-System zur Verfügung. Aufgrund der internationalen Normung sind sie im Campingbereich und in Yachthäfen weit verbreitet und haben andere Stecksysteme verdrängt. Ebenso finden sie in Industriebetrieben Anwendung. Zu den weiteren Vorteilen gegenüber Haushaltsstecksystem gehört, dass in der Norm festgelegt ist, 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. Stecksysteme wie Schuko können dagegen jederzeit um 180° gedreht gesteckt werden.

L+N+PE, 4h

Der gelbe Steckverbinder „L+N+PE, 4h“ hatte sich in Großbritannien im Außenbereich verbreitet, bevor dort großteils von 110 V auf 230/240 V umgestellt wurde. In weiten Bereichen ist eine doppelte Spannungseinspeisung im Haushaltsbereich weiterhin üblich. Die IEC-60309-Steckverbinder heißen dort generell „MK Commando“ nach deren ersten Verwendung in dieser L+N+PE-Bauform für 110 V.

3L+N+PE, 9h

16 A 230 V 3L+N+PE 9-h-Einbausteckdose und Stecker

Der blaue Steckverbinder „L+N+PE, 9h“ ist in den Vereinigten Staaten als Alternative zu den NEMA-Steckern im Außenbereich verfügbar, wird aber auch in anderen Ländern mit 110 V Netzspannung eingesetzt. Insbesondere in der Veranstaltungstechnik ist das Stecksystem verbreitet – allerdings wird hier meist nicht dreiphasiger Strom abgegriffen, sondern es wird mit den verbreiteten High-Leg-Delta-Anschlüssen gerarbeitet (in Europa völlig ungebräuchlich). Dabei kann alternativ 110/120  zwischen Außenleiter und Neutralleiter abgegriffen werden, oder es wird die doppelte Spannung zwischen zwei Außenleitern mit 220/240  genommen. Da für diese beiden Betriebsarten keine drei Außenleiter durchgeleitet werden müssen, gibt es auch noch einen (nicht standardkonformen) gelben vierpoligen Steckverbinder für 110 und 220 V einphasigen Wechselstrom.

Siehe auch

Weblinks

 Commons: IEC 60309 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen

  1. General Introduction of CEE plugs and receptacles. Rey & Lenferna. Abgerufen am 3. September 2011. „History: CEE plugs and sockets base on the “CEE 17” standard (also BS4343) which was introduced in the 1960s and that later led to the a.m. IEC 60309 standard.“
  2. BGV A3: Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (PDF) (1. März 1979). Abgerufen am 1. September 2011. „Umstellen von Drehstromsteckvorrichtungen nach der alten Norm DIN 49450/49451 (Flachsteckvorrichtung) auf das Rundsteckvorrichtungssystem nach DIN 49462/49463 bis zum 31. Dezember 1997“
  3. Gerhard Kiefer: VDE0100 und die Praxis. 10. Auflage. VDE Verlag (Tabelle 16.1).

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