IEC 60309
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| Bereich | Elektrotechnik | |||||
| Titel | Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen | |||||
| Teile | 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 Teil 5: Anforderungen und Hauptmaße für die Austauschbarkeit von Steckern, Steckdosen, Schiffskupplungen und Schiffssteckern für Niederspannungs-Landanschlusssysteme (LVSC), Teil 6: Niederspannungs-Docking-Steckverbinder mit Stiften und Kontaktbuchsen für mobile Energiespeichereinheiten (als IEC 23H/341/CD) | |||||
| Letzte Ausgabe | Teil 1: 1999+ A1:2005, modifiziert + A2:2012, Teil 2:1999+A1:2007+A2:2012, Teil 4:2006, modifiziert+A1:2012, Teil 5:2017, Teil 6: 2015 | |||||
| Klassifikation | 29.120.30 | |||||
| Nationale Normen | EN 60309, DIN EN 60309/VDE 0623, ÖVE EN IEC 60309, SN EN 60309 | |||||
| Spannungsebene | Frequenzbereich | Farbe |
|---|---|---|
| 20–25 V | 50/60 Hz | violett |
| 40–50 V | 50/60 Hz | weiß |
| 100–130 V | 50/60 Hz | gelb |
| 200–250 V | 50/60 Hz | blau |
| 380–480 V | 50/60 Hz | rot |
| 500–690 V | 50/60 Hz | schwarz |
| 20–500 V | 60–500 Hz | grün |
| alle anderen | grau | |
Position des Schutzkontaktes
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]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 die dazugehörige Aussparung an der Steckdose. 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 Volt
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Stecker für Spannungen bis 50 Volt 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. Das Kupplungsteil ist beispielsweise violett gefärbt.
Typentabelle
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]In der Norm IEC 60309 sind keine genaue Spezifikationen hinsichtlich der Farben angegeben.[4][5]
| Lage des Schutz- kontaktes | Anzahl der Kontakte | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 2L+PE oder L+N+PE |
4 3L+PE |
5 3L+N+PE | ||||
| Spannung | Gehäusefarbe | Spannung | Gehäusefarbe | Spannung | Gehäusefarbe | |
| 1h | Alle nicht aufgeführten Betriebsspannungen und/oder -ströme | |||||
| 2h | >50 V, 300–500 Hz, nur 16 A/32 A | grün |
>50 V, 300–500 Hz, nur 16 A/32 A | grün |
>50 V, 300–500 Hz, nur 16 A/32 A | grün |
| 3h | 50–250 V Gleichspannung | grau |
380 V, 50 Hz, nur 16 A/32 A 440 V, 60 Hz, nur 16 A/32 A 1 | rot |
220/380 V, 50 Hz, nur 16 A/32 A 250/440 V, 60 Hz, nur 16 A/32 A 1 | rot |
| 4h | 100–130 V, 50–60 Hz | gelb |
100–130 V, 50–60 Hz | gelb |
57/100–75/130 V, 50–60 Hz | gelb |
| 5h | 277 V, 60 Hz | grau |
600–690 V, 50/60 Hz | schwarz |
347/600–400/690 V, 50/60 Hz | schwarz |
| 6h | 200–250 V, 50–60 Hz | blau |
380–415 V, 50/60 Hz | rot |
200/346–240/415 V, 50/60 Hz | rot |
| 7h | 480–500 V, 50–60 Hz | grau |
480–500 V, 50/60 Hz | grau |
277/480–288/500 V, 50/60 Hz | grau |
| 8h | > 250 V Gleichspannung | grau |
— | — | ||
| 9h | 380–415 V, 50–60 Hz | rot |
200–250 V, 50/60 Hz | blau |
120/208–144/250 V, 50/60 Hz | blau |
| 10h | — | > 50 V, 100–300 Hz | grün |
— | ||
| 11h | — | 440–460 V, 60 Hz 2 | rot |
250/400–265/460 V, 60 Hz 2 | rot | |
| 12h | 50/60 Hz 3 | grau |
50/60 Hz 3 | grau |
— | |
| Lage der Hilfsnase | 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 | |
Schutzart
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Alle Steckverbinder müssen so gestaltet sein, dass sie mindestens die Schutzart IP44 erfüllen. Ab einem Bemessungsstrom von 125 A ist die Schutzart IP67 vorgeschrieben. Um die Schutzart IP67 zu erreichen, wird in der Regel ein ringförmiger Bajonettverschluss mit Dichtungsring verwendet.
Auch Steckverbinder der kleineren Bemessungsstromstärken werden in Schutzart IP67 angeboten. Steckverbinder der Schutzart IP44 sind unempfindlich gegenüber Regenwasser, dürfen aber nicht in Wasser eingetaucht oder einem Wasserstrahl ausgesetzt werden.
- CEE-Stecker und -Kupplung 400 V 16 A 6h; IP67 (strahlwasserdicht)
- Zusammengesteckte Drehstromleitungsverbindung
- 230-V-Stecker in IP67-Ausführung mit Bajonettverschlussring
- 63-A-CEE-Steckverbindung mit Bajonettverschluss in Schutzart IP67
Pilotkontakt
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Das Unterbrechen eines unter Last stehenden Stromkreises durch das Trennen der Steckverbindung bewirkt einen Schaltlichtbogen zwischen Stift und Buchse, der zum Verschleiß der Kontakte und eventuell zu einer Gefährdung der ausführenden Person führen kann.
IEC-60309-Steckverbindungen ab der 63-A-Ausführung sehen darum optional einen mittigen Pilotkontakt vor, der kürzer ist als die restlichen Kontakte und dazu dient, den Stromfluss beim Abziehen des Steckers zu unterbrechen, bevor es zu einem Schaltlichtbogen kommt. Dies kann geschehen, indem über den Pilotkontakt ein Steuerstrom fließt, dessen Unterbrechung ein Schütz auslöst, das seinerseits den Haupt-Stromkreis unterbricht.
Häufig verwendete Typen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die verbreitetsten Typen sind CEE blau L+N+PE und CEE rot 3L+N+PE. Auf den Steckergehäusen werden manchmal die Außenleiter statt mit dem Buchstaben „L“ für das englische Live, zu deutsch ‚Leiter‘, mit „P“ für ‚Phase‘ bezeichnet – nicht zu verwechseln mit „PE“ Protective Earth, was den Schutzleiter bezeichnet. Die Gehäusefarbe bezieht sich 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.
L+N+PE, 6h
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L/+: Phase (braun)
: PE (grün-gelb)ohne Kennzeichnung: Neutral (blau)
Der blaue Steckverbinder „L+N+PE, 6h“ kann für das in europäischen Haushalten übliche einphasige 230-Volt-Wechselstromnetz eingesetzt werden. Der Stecker ist technisch höherwertiger als die in Hausinstallationen üblichen Steckverbindungen (z. B. Schukostecker in Deutschland und Österreich oder SN 441011 (SEV 1011) in der Schweiz):
- mechanischer Schutz der Stifte durch Steckerkragen
- Verpolungsschutz (im Vergleich zu Schuko)
- Stecksicherheit durch Verriegelung
- größere Kontaktflächen
- höherer Kontaktdruck
- dauerhaft strombelastbar bis 16 Ampere (im Vergleich zu Schuko und SN 441011-Typen 12 und 13)
- internationale Normung
- wegen eindeutiger Spezifikation der zu verwendenden Materialien keine „Billigausführungen“
- aufgrund der Schutzart IP44 kann die Steckverbindung auch im Außenbereich verwendet werden
- (IP4x = Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm & Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht)
- (IPx4 = Schutz gegen allseitiges Spritzwasser)
Für höhere Wechselspannungsstromstärken können größere Ausführungen der blauen Steckverbinder bis 32 A, 63 A und 125 A eingesetzt werden, die jedoch selten anzutreffen sind.
Da die blauen „L+N+PE-6h-Steckverbinder“ in Europa nahezu universell auf Campingplätzen oder in Yachthäfen zu finden sind, werden sie umgangssprachlich oft auch „Campingstecker“ oder „Caravanstecker“ genannt. Auch in Yachthäfen haben sie andere Stecksysteme verdrängt. Außer in der Schweiz finden sie auch in Verkehrs-, Industrie-, Bau- und Gewerbebetrieben Anwendung (u. a. werden hochwertige Serverracks über diese Stecker angeschlossen).
Netzschalter in Endgeräten schalten häufig nur einpolig. Durch die definierte Kontaktbelegung kann im Gegensatz zum Schuko-System mit diesen Steckverbindern sichergestellt werden, dass immer der Außenleiter und nicht der Neutralleiter geschaltet wird. Adapterleitungen von einem Schukostecker auf eine blaue CEE-Wechselstromkupplung sind daher nicht normkonform (Phasensicherheit). Bei Adaptern von einem blauen CEE-Stecker auf eine SN-441011-Kupplung ist bei letzterem zwingend Typ 23 einzusetzen, da nur dieser Typ für 16 A spezifiziert ist.
In der Schweiz sind die CEE-16 A-Steckdosen (entspricht SEV-Typ 63) ausschließlich im Campingbereich und an Bootsanlegestellen zugelassen, anderswo ist der SN-441011-Stecker Typ 23 einzusetzen. Die für 32 A spezifizierten Steckdosen sind in der Schweiz nicht zugelassen, da ein Typ-7-Stecker der veralteten Norm SEV 1011 so in die CEE-Buchse eingesteckt werden kann, dass Kontakt zwischen dem Typ-7-Erdstift und dem Außenleiter der CEE-Buchse hergestellt wird.[6]
3L+N+PE, 6h
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6h-IP44-SteckerIn den meisten europäischen Ländern mit Nutzung von 400-V-Dreiphasenwechselstrom wird bevorzugt 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 im deutschen Sprachraum umgangssprachlich „Drehstromstecker“ genannt (allerdings gibt es in der IEC-60309-Norm auch vierpolige Stecker zur Anbindung von Dreiphasenwechselstrom ohne Neutralleiter). Angewendet wird diese Steckkombination, um „Drehstrom-Verbraucher“ (Baumaschinen, Heizgeräte, Motoren, kleine Werkzeugmaschinen und so weiter) an das Dreiphasenwechselstromnetz anzuschließen. Des Weiteren werden sie bei hohen Stromstärken (wie zum Beispiel Licht- und Tonanlagen in der Bühnentechnik) genutzt.
Die Steckverbindungen sind in den Ausführungen 16 A, 32 A, 63 A und 125 A gebräuchlich. Die Versionen für 16 A und 32 A sehen auf den ersten Blick gleich aus, die für 32 A ist jedoch etwas größer als die für 16 A. Die Steckverbindungen 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.
L+N+PE, 4h
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Der einphasige gelbe Steckverbinder „L+N+PE, 4h“ hatte sich in Großbritannien im Außenbereich verbreitet, bevor dort großteils die Spannungsebene von 110 V auf 230 V umgestellt wurde. In weiten – aber abnehmenden – Bereichen ist eine doppelte Spannungseinspeisung (110 V/230 V) im Haushaltsbereich weiterhin üblich. Die IEC-60309-Steckverbinder heißen dort generell „MK Commando“ nach der Stecker-Modellreihe Commando des Herstellers MK Electric.[7]
3L+N+PE, 9h
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Der blaue Steckverbinder „3L+N+PE, 9h“ ist in den Vereinigten Staaten als Alternative zu den NEMA-Steckern im Außenbereich verfügbar, wird aber auch in anderen Ländern mit 120 V (teilweise auch 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 in den USA verbreiteten Einphasen-Dreileiternetz-Anschlüssen gearbeitet (in Europa völlig ungebräuchlich). Dabei kann alternativ 120 V zwischen Außenleiter und Neutralleiter abgegriffen werden, oder es wird die doppelte Spannung zwischen zwei Außenleitern mit 240 V genommen. Da für diese beiden Betriebsarten keine drei Außenleiter durchgeleitet werden müssen, gibt es auch noch einen (nicht standardkonformen) gelben vierpoligen Steckverbinder für 120 und 240 V einphasigen Wechselstrom.
3L+PE, 6h
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Drehstrommotoren benötigen für den Betrieb keinen Neutralleiter (umgangssprachlich in Deutschland: „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 eher alte vieradrige Kabel mit fünfpoligen Steckern. Deshalb 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. Verlängerungskabel u. ä. mit fünfpoligen Steckverbindern ohne mitgeführten Neutralleiter sind nicht zulässig. Für diesen Zweck stehen vierpolige Steckverbinder zur Verfügung. Anschlusskabel von Maschinen sind häufig vieradrig, wenn die Maschine keinen Neutralleiter benötigt. Dies spart Kupfer und ist unproblematisch, da die Verdrahtung der Maschine keinen Anschluss von zusätzlichen Verbrauchern erlaubt. Der Schutzleiter muss selbstverständlich auch in diesem Fall vorhanden sein, ebenso eine korrekte Schutzleiterverbindung an der speisenden Steckdose. Da beides nicht für die Funktion erforderlich ist, empfiehlt sich auch hier eine Schutzleiterprüfung.
7-polig: 3L+N+PE+2Sonderleitungen, Stellung des Schutzleiters je nach Anwendung von 1h bis 12h
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]7-polige Steckvorrichtungen bieten Lösungen bei mehrfunktionalen Anforderungen in Industrie, Landwirtschaft und Gewerbe.
Zum Beispiel für folgende Funktionen: Sterndreieck-Anlauf, Regeln, Steuern, Überwachen, Melden, Quittieren, elektrisch Verriegeln.
Sonderanwendungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Phasenwendestecker
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Verdrahtungsreihenfolge der Außenleiter (Phasenfolge) ist an Steckdosen mit einem Rechtsdrehfeld vorgeschrieben, das heißt mit Sicht auf die Buchse muss im Uhrzeigersinn erst der erste, dann der zweite und schließlich der dritte Außenleiter seine Spannungsspitze erreichen. In der Praxis kann man sich auf die korrekte Phasenfolge nicht immer verlassen, sie wird mangels Prüfwerkzeug wie einem Drehfeldmessgerät oder aus Bequemlichkeit bzw. Unachtsamkeit beim Klemmen nicht immer eingehalten. Deshalb kann es vorkommen, dass Drehstrommotoren sich nicht in der erwarteten Drehrichtung drehen. Abhilfe schafft das Vertauschen zweier Außenleiter, um ein rechtswendiges Drehfeld herzustellen. Bei Phasenwendesteckern kann dies durch Drehen zweier Steckkontakte erfolgen, die hierzu in einem drehbaren Teller gelagert sind.[8]
Drehrichtungsprüfstecker
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Zur Prüfung der richtigen Drehrichtung von Drehstromsteckdosen und Kupplungsanschlüssen bieten mehrere Hersteller Prüfstecker an. Hier ist das Prüfgerät bereits in einem passenden Stecker integriert und es wird direkt durch Glimmlampen oder mehrere LED angezeigt, ob die Phasenfolge richtig oder falsch ist, oder eine Phase stromlos geschaltet ist.
Adapterleitungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Adapterleitungen finden Anwendung, wenn eine Verbindung hergestellt werden muss und der gewünschte Steckanschluss vor Ort nicht zur Verfügung steht. Dabei sind viele Varianten und Variationen möglich. Viele Adapter gewährleisten jedoch die elektrischen Schutzmaßnahmen nicht, was zu Stromunfällen mit Personengefährdung und Kabelbrand führen kann.
Soll ein Gerät mit 16-A-Stecker an einer Steckdose mit 32 A angeschlossen werden, so muss durch den Adapter der Überstromschutz und ggf. zusätzlich der Fehlerstromschutz gewährleistet werden. Dies ist zum Beispiel durch einen im Adapter verbauten Leitungsschutzschalter möglich, der den Stromkreis bei Überlast abschaltet. Auch kann ein Fehlerstrom-Schutzschalter im Adapter integriert werden. Der Adapter muss zudem die erforderliche Schutzart der integrierten Schaltgeräte herstellen.
Im Handel werden auch normativ nicht zulässige Adapterleitungen angeboten, die den Anwender (als elektrotechnischen Laien) gefährden können. Dabei können die elektrischen Schutzmaßnahmen wie z. B. der Überstromschutz durch zu hoch abgesicherte Leitungsquerschnitte, der Fehlerstromschutz durch fehlende oder falsch bemessene Fehlerstrom-Schutzschalter oder die Verpolungssicherheit reduziert bzw. aufgehoben werden.
Adapter zum Anschluss an haushaltsübliche Schuko- oder SN-441011-Steckdosen sind häufig nicht dauerhaft mit einem Strom von 16 A belastbar und bieten keine Verpolungssicherheit zwischen Phase und Neutralleiter, die bei CEE-Kupplungen vorgesehen ist.
- Nicht normkonforme Adapterleitung zum Einstecken in eine 32-A-CEE Steckdose; es fehlt die Untersicherung für die CEE-16-A-Verbindung
- Nicht zulässige Adapterleitung, da der Schuko-Stecker nicht die nach IEC 60309 geforderte Strombelastbarkeit und Verpolungssicherheit erfüllt
- Zulässige 16-A-Adapterleitung von CEE 230 V auf Schuko
Siehe auch
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ WALTHER-WERKE: Unternehmen Historie. Abgerufen am 3. Oktober 2023.
- ↑ General Introduction of CEE plugs and receptacles. In: MENNEKES industrial plugs and receptacles. Rey & Lenferna, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 31. März 2012; 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.“
- ↑ BGV A3: Elektrische Anlagen und Betriebsmittel. (PDF; 660 kB) In: BG-Vorschriften / Unfallverhütungsvorschriften. 1. März 1979, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 27. Oktober 2011; 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“
- ↑ Gerhard Kiefer, Herbert Schmolke: VDE Schriftenreihe 106; „DIN VDE 0100 richtig angewandt, Errichtung von Niederspannungsanlagen übersichtlich dargestellt“. 5. Auflage. VDE Verlag GmbH, Berlin und Offenbach 2012, ISBN 978-3-8007-3384-2, S. 408 (Tabelle 21.1).
- ↑ ABB: CEE-Industrie-Steckverbindungen IEC 60 309. (PDF) S. 18, abgerufen am 27. November 2020.
- ↑ toplight.ch
- ↑ Commando Plugs and Sockets. MK Electric, abgerufen am 24. September 2020.
- ↑ Wolfgang Burmeister, André Croissant, Matthias Kraner: Das Baustellenhandbuch der Elektroinstallation. 2. Auflage. Forum Verlag Herkert, 2014, ISBN 978-3-86586-289-1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).


