Trenntransformator und Steuertransformator: Unterschied und Auswahl

Steuertransformator, Trenntransformator, Sicherheitstransformator und Spartransformator im Vergleich: wofür welcher gebaut ist, wann EN 60204-1 einen Steuertrafo verlangt, warum er sekundärseitig geerdet wird, wie Schutztrennung funktioniert und wie man Leistung und Absicherung auslegt.

Gemeinsame Basis: getrennte Wicklungen

Steuertransformator, Trenntransformator und Sicherheitstransformator sind alle Transformatoren mit zwei getrennten Wicklungen. Zwischen Eingang (Primärseite) und Ausgang (Sekundärseite) gibt es keine leitende Verbindung, die Energie wird nur über das Magnetfeld im Eisenkern übertragen. Das nennt man galvanische Trennung. Der Unterschied liegt darin, wofür der Transformator gebaut und geprüft ist; geregelt ist das in der Normenreihe EN 61558:

Viele Industrietransformatoren sind nach mehreren Teilen gleichzeitig geprüft und dürfen je nach Ausgangsspannung als Steuer-, Trenn- oder Sicherheitstransformator eingesetzt werden. Was ein Gerät darf, steht auf dem Typschild und im Datenblatt.

Steuertransformator im Schaltschrank

Wann er vorgeschrieben ist

Für die elektrische Ausrüstung von Maschinen gilt EN 60204-1. Werden Steuerstromkreise aus Wechselspannung versorgt, verlangt Abschnitt 9.1.1 dafür Transformatoren mit getrennten Wicklungen. Ausgenommen sind Maschinen mit einem einzigen Motorstarter und höchstens zwei Steuergeräten. Die Wechselspannung im Steuerstromkreis soll bei 50 Hz 230 V nicht überschreiten (Abschnitt 9.1.2). Wer die Steuerung mit 24 V DC aus einem Netzteil versorgt, braucht keinen Steuertransformator, siehe Ratgeber 24-V-Stromversorgung.

Der Steuertransformator entkoppelt die Steuerung außerdem vom Hauptnetz: Spannungseinbrüche und Störungen auf der Netzseite wirken schwächer auf die Schützspulen, und ein Erdschluss im Steuerkreis bleibt auf den kleinen Steuerkreis begrenzt.

Warum eine Seite der Sekundärwicklung geerdet wird

EN 60204-1 verlangt im Steuerstromkreis entweder eine geerdete Seite oder eine Isolationsüberwachung. Der Grund: Bei einem ungeerdeten Steuerkreis bleibt ein erster Erdschluss unbemerkt. Kommt ein zweiter hinzu, kann er Taster oder Kontakte überbrücken, eine Maschine läuft dann unerwartet an oder lässt sich nicht mehr ausschalten. Ist eine Seite geerdet, löst schon der erste Erdschluss die Sicherung im Steuerkreis aus, und die Maschine bleibt stehen. Die Schützspulen liegen deshalb auf der geerdeten Seite, die Schaltkontakte auf der abgesicherten.

Dauerleistung und Kurzzeitleistung

Ein Steuertransformator wird für zwei Werte ausgelegt:

• Dauerleistung: die Summe der Halteleistungen aller gleichzeitig angezogenen Schütze und Relais plus Dauerverbraucher wie Leuchtmelder.
• Kurzzeitleistung: Beim Anziehen nimmt eine Wechselstrom-Schützspule ein Vielfaches ihrer Halteleistung auf. Der Transformator muss diese Spitze liefern, ohne dass die Spannung so weit einbricht, dass die Schütze nicht sicher anziehen. Hersteller geben dafür eine Kurzzeitleistung bei cos φ 0,5 an; beim Eaton STI mit 0,1 kVA Nennleistung sind es zum Beispiel 0,24 kVA.

Maßgeblich ist meist der Fall, in dem das größte Schütz anzieht, während die anderen bereits gehalten werden. Die Anzugs- und Halteleistungen stehen im Datenblatt der Schütze, siehe Ratgeber Leistungsschütz.

Absicherung

Primärseitig wird gegen Kurzschluss abgesichert, sekundärseitig gegen Überlast und Kurzschluss im Steuerkreis. Beim Einschalten zieht ein Transformator einen kurzen Einschaltstrom, der ein Vielfaches des Nennstroms erreichen kann. Die primäre Schutzeinrichtung muss das aushalten: Üblich sind Motorschutzschalter, Transformatorschutzschalter oder Leitungsschutzschalter mit passender Charakteristik. Die Werte nennt der Hersteller des Transformators. Grundlagen stehen im Ratgeber Leitungsschutzschalter und im Ratgeber Motorschutzschalter einstellen.

Trenntransformator und Schutztrennung

Der Trenntransformator liefert eine Spannung ohne Bezug zur Erde. Berührt jemand einen der beiden Ausgangsleiter und steht dabei auf geerdetem Boden, fließt kein Strom über den Körper, weil der Stromkreis nicht über die Erde geschlossen ist. Darauf beruht die Schutzmaßnahme Schutztrennung nach DIN VDE 0100-410. Typische Anwendungen sind Prüf- und Reparaturplätze, an denen Geräte geöffnet betrieben werden, und einzelne Verbraucher in schwierigen Umgebungen.

Damit der Schutz wirkt, gelten Regeln:

• Die Sekundärseite wird nicht geerdet und nicht mit anderen Stromkreisen verbunden.
• Grundsätzlich wird nur ein Verbrauchsmittel angeschlossen. Mehrere Verbraucher sind nur unter zusätzlichen Bedingungen zulässig.
• Wer beide Ausgangsleiter gleichzeitig berührt, ist nicht geschützt. Der Trenntransformator schützt nur gegen den Fehler „ein Leiter gegen Erde“.
• Ein Fehlerstrom-Schutzschalter auf der Sekundärseite hat keine Wirkung, weil kein Fehlerstrom zur Erde fließen kann. Vor dem Transformator schützt der FI weiterhin die Primärseite, siehe Ratgeber FI-Schutzschalter.

Sicherheitstransformator und Spartransformator

Der Sicherheitstransformator ist ein Trenntransformator mit Ausgangsspannung im Kleinspannungsbereich, höchstens 50 V AC, und verstärkter Isolierung zwischen den Wicklungen. Er versorgt SELV- und PELV-Stromkreise, zum Beispiel Steuerkreise mit 24 V AC, Klingel- und Sprechanlagen oder Beleuchtung in feuchten Bereichen. Für Klingeln gibt es eigene Klingeltransformatoren.

Der Spartransformator hat nur eine Wicklung mit Anzapfung. Er ist kleiner und günstiger, trennt aber nicht: Ein Fehler auf der Eingangsseite kommt direkt am Ausgang an. Für Steuerstromkreise nach EN 60204-1 und für Schutztrennung ist er nicht zulässig.

So wählt man den passenden Transformator

1. Aufgabe: Steuerkreis einer Maschine (Steuertransformator), Schutztrennung (Trenntransformator) oder Kleinspannung (Sicherheitstransformator).
2. Spannungen: Primär 230 V oder 400 V, bei vielen Geräten umklemmbar oder mit ±5-%-Anzapfungen; sekundär 230 V, 110 V, 42 V oder 24 V.
3. Leistung: Dauerleistung aus der Summe der Verbraucher, Kurzzeitleistung aus der Anzugsleistung der Schütze. Etwas Reserve verringert den Spannungsfall.
4. Phasen: Einphasen-Transformatoren für Steuerkreise, Dreiphasen-Transformatoren für größere Leistungen und für die Anpassung zwischen Netzspannungen wie 500 V und 400 V.
5. Bauform: offene Ausführung mit Fußwinkel für die Montageplatte, kleine Leistungen auch für die Hutschiene; die WAGO Transformatorstromversorgung etwa ist ein Hutschienengerät.

Beispiele aus dem Sortiment

• Siemens SITAS 4AM3242-5AT10 – Einphasen-Steuertransformator 63 VA, 400 V/230 V
• Siemens SITAS 4AM3842-5AT10 – Einphasen-Steuertransformator 160 VA, 400 V/230 V
• Siemens SITAS 4AM4342-5AT10 – Einphasen-Steuertransformator 315 VA, 400 V/230 V
• Siemens SITAS 4AM5542-5AT10 – Einphasen-Steuertransformator 0,8 kVA, 400 V/230 V
• Siemens SITAS 4AM3242-4TN00 – 63 VA, 230 V/24 V
• Siemens SITAS 4AM2342-4TV00 – Trenntransformator 25 VA, 230 V/42 V
• Siemens SITAS 4AP2142 – Dreiphasen-Steuertransformator 1 kVA
• Eaton STI0,06(230/24) – Steuertransformator 60 VA, 230 V/24 V
• Eaton STI0,8(230/24) – Steuertransformator 0,8 kVA, 230 V/24 V
• Eaton STI1,0(230/230) – 1 kVA, 230 V/230 V, z. B. als Trenntransformator
• Eaton STI2,5(400/230) – 2,5 kVA, 400 V/230 V
• Murrelektronik MTS 0250-230-400/24 – 250 VA, primär 230/400 V, sekundär 24 V
• Murrelektronik MTS 0250-230-400/230 – 250 VA, sekundär 230 V
• Murrelektronik MST 0630-230-400/230 – 630 VA, sekundär 230 V
• Schneider Electric 9070T1500D50 – Steuertransformator 1.500 VA, Mehrspannungsausführung
• Schneider Electric iTR A9A15222 – Sicherheitstransformator für den Verteiler, 63 VA, 12–24 V
• ABB TS24/4-8-12 – Klingeltransformator 24 VA, 4/8/12 V

Quellen: EN 61558-2-2 (Steuertransformatoren), EN 61558-2-4 (Trenntransformatoren), EN 61558-2-6 (Sicherheitstransformatoren), EN 61558-2-13 (Spartransformatoren); EN 60204-1 Abschnitt 9.1 und 9.4 (Steuerstromkreise); DIN VDE 0100-410 (Schutztrennung); Eaton-Datenblatt STI (Kurzzeitleistung); Normbezüge per Websuche 31.10.2026 geprüft; Herstellerangaben zu den Artikeln in unserem Sortiment, Stand 31.10.2026.