3.8. Grundlegende Installationsschaltungen history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 26.12.07 12:17:19

Installationsschaltungen begegnen uns im Alltag - typischerweise bei der zweckmäßigen Gestaltung von Beleuchtungsanlagen. Installiert wird nicht die Logik der Schalter, sondern der logische Stromdurchlauf durch den Verbraucher - Installationsschaltungen sind am zweckmäßigen Umsatz der Energie auf der Verbraucherseite orientiert - die Schalter. Der einfache Stromkreis ist die "Mutter aller Elektrotechnik" - auf ihn lässt sich wie in der Mathematik auf die Addition - alles reduzieren.
1. Ausschaltung für Reihen- und Parallelschaltung
2. Serienschaltung
3. Wechsel- und Kreuzschaltungen
4. Selbsthalteschaltung
5. Intsallationsfernschaltung

die Elektronikseiten

  

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik
 
  • R steht für eine der spannungsführenden Phasen eines Drehstromanschlusses (220 V Wechselspannung) - hier könnten ersatzweise auch S sowie T eingesetzt werden
  • R wird in unseren Versuchsschaltungen durch den PLUS-Pol einer 5V Gleichspannung ersetzt
  • N bildet den Nullleiter - die potentialfreie Strecke
  • N wird in unseren Versuchsschaltungen durch den MINUS-Pol einer 5V Gleichspannung ersetzt
1. Ausschaltung für in Reihe sowie parallel geschaltete Verbraucher history menue scroll up
Die Ausschaltung von Verbrauchern ist immer noch die Mutter aller Schaltungen. Verbraucher können, gestaffelt in verschiedene Gruppen ein- bzw. ausgeschalten werden. Wie der interne Leistungsumsatz geregelt wird, hängt dann allerdings von der Zusammenschaltung der einzelnen Verbraucher ab.

einfache Ausschaltung

Reihenschaltung von Verbrauchern

Parallelschaltung von Verbrauchern
  • wird der Stromkreis an einer Stelle unterbrochen, ist der Gesamtkreis auch unterbrochen - das muss aber nicht unbedingt ein Nachteil sein!!!
  • fällt ein Verbraucher aus - fallen automatisch alle anderen mit aus
  • von 'ner Weihnachtsbaumbeleuchtung reden wir hier lieber nicht - aber dort kann man das mausealte Prinzip studieren
  • die Spannung wird geteilt, nicht aber der Strom  - die Reihenschaltung von Widerständen ist der Uhrahn aller Spannungsteiler - und das Prinzip gilt auch für die Eingänge von OPV's
  • es gilt:
  • wird der Stromkreis an einer Stelle unterbrochen, ist nicht der Gesamtkreis auch unterbrochen
  • fällt ein Verbraucher aus - fallen nicht automatisch  alle anderen mit aus
  • von 'ner Treppenhausbeleuchtung reden wir hier lieber nicht - aber dort kann man das mausealte Prinzip studieren
  • die Spannung wird nicht geteilt, dafür aber der Strom  - die Parallelschaltung von Widerständen ist der Uhrahn aller Versorgungsspannungen - und das Prinzip gilt auch für die Spannungseingänge von IC's
  • es gilt: 

Reihen- und Parallelschaltung sind neben dem einfachen Stromkreis die "Mutter aller Elektrotechnik" - auch die komplexeste Digital oder erst recht Analogschaltung lässt sich auf eine dieser Kombinationen reduzieren. Beim Vergleich kommt man ganz schnell hinter das antagonistische Prinzip beiden Schaltungen.

ein Verbraucher kann von einer Stelle aus zu- bzw. abgeschalten werden
eingesetzt wird die Ausschaltung beispielsweise in Wohnräumen, Maschinensteuerung, Signalquellen und Überwachungskontrollen
2. Serienschaltung history menue scroll up
Serienschaltungen gestatten es, einzelne Verbraucher in bestimmten, auch aufaddierbaren Leistungsstufen zu- bzw. abzuschalten. Dabei ist der Schaltungsaufwand extrem gering und der Einsatz zuverlässig. Bekannt sein dürften Serienschaltungen aus Wohnzimmer-Beleuchtungsanlagen.

Serienschaltung mit stufenweise zuschaltbaren Verbraucherblöcken (hier 1 + 2)

Serienschaltung mit stufenweise zuschaltbaren Verbraucherblöcken (hier 2 + 3)
verschiedene Verbraucher können stufenweise zu- bzw. abgeschalten werden
die Schalter können zusammengefasst in einem Bauteil an einer Stelle montiert werden (müssen aber nicht!)
eingesetzt wird die Serienschaltung beispielsweise in Wohnräumen, in denen man die Beleuchtungsstärke wahlweise regulieren möchte
3. Wechsel- und Kreuzschaltung history menue scroll up
Wechsel- und Kreuzschaltungen sind für den Laien schon kleine Wunderwerke der elektrischen Schaltungstechnik und kaum ein Nichtfachmann ist in der Lage, die Funktionsweise dieses kleinen Systems zu erklären bzw. selbst aufzubauen.

Wechselschaltung mit zwei Schaltstellen und einem Verbraucher

Kreuzschaltung mit drei Schaltstellen und einem Verbraucher
Prinzip der Wechsel- und Kreuzschaltung ist, dass von mehreren Schaltstellen aus ein Verbraucher (oder eine Verbrauchergruppe!) geschalten werden kann
eingesetzt wird die Wechsel- oder Kreuzschaltung in Räumen mit mehreren Ein- und Ausgängen
4. Selbsthalteschaltung history menue scroll up
Selbsthalteschaltungen sind noch faszinierender, als Wechselschaltungen - kann man sich doch hiern nun gar nicht mehr erklären, wie diese intern arbeiten. Auch dem Fachmann dürfte aber schwer fallen, auf Anhieb eine solche Schaltung aus dem Gedächtnis zu entwickeln.

Selbsthalteschaltung mit Überbrückung des EIN-Schalters
Selbsthalteschaltungen zeigen das Grundmodell der Folgeschaltungen auf - nämlich, dass es eine Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang gibt
nach Betätigung des EIN-Tasters zieht das Relais an - zieht in Folge beide Schaltkontakte auf "geschlossen", wodurch nun der EIN-Taster "gebrückt" wurde - NEIN - nicht gedrückt 's gibt wirklich wie 'ne Art Brücke!!!
erst die Betätigung des "AUS"-Tasters unterbricht den Steuerstromkreis, so dass auch der Arbeitsstromkreis wieder potentialfrei wird
es existiert durch Trennung der Relais-Kontakte auch eine "galvanische Trennung" der Stromkreise, obwohl die Bauelemente für den Laien in "eins" geordnet sind
5. Installationsfernschaltung history menue scroll up
Installationsfernschalter sind sind aus schaltungstechnischer Sicht die Kombination von Serie- und Relaisschaltung (möglichst noch mit Selbsthalteeffekt).

Selbsthalteschaltung mit Überbrückung des EIN-Schalters
Selbsthalteschaltungen zeigen das Grundmodell der Folgeschaltungen auf - nämlich, dass es eine Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang gibt
nach Betätigung des EIN-Tasters zieht das Relais an - zieht in Folge beide Schaltkontakte auf "geschlossen", wodurch nun der EIN-Taster "gebrückt" wurde - NEIN - nicht gedrückt 's gibt wirklich wie 'ne Art Brücke!!!
erst die Betätigung des "AUS"-Tasters unterbricht den Steuerstromkreis, so dass auch der Arbeitsstromkreis wieder potentialfrei wird
es existiert durch Trennung der Relais-Kontakte auch eine "galvanische Trennung" der Stromkreise, obwohl die Bauelemente für den Laien in "eins" geordnet sind

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