Wie der Lichtschalter in der Wohnung funktioniert
Der Lichtschalter für den Haushalt wurde im 19. Jahrhundert erfunden und hat sich in den ersten hundert Jahren nicht grundlegend verändert - nur das Design wurde leicht angepasst. Erst in den letzten Jahrzehnten hat die Elektrotechnik in diesem Segment einen Aufschwung erlebt, und die Verbraucher können heute aus einer Vielzahl von Designs und Funktionen wählen.
So funktioniert der einzelne Wandschalter
Der häusliche Wandschalter ist ein vertrauter Bestandteil unserer Umwelt.
Es besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:
- Der Sockel mit Befestigungselementen;
- bewegliche Platte;
- Kontaktpads mit beweglichen und festen Kontakten;
- dekorative Elemente (in der Regel aus Kunststoff).
Alle Schalter funktionieren auf dieselbe Weise - sie öffnen und schließen einen Stromkreis. Dies geschieht jedoch je nach Gerät und Funktion auf unterschiedliche Weise.
Gestaltungsvarianten
Lichtschalter sind in verschiedenen Schutzarten erhältlich (IPxx, wobei xx zwei Ziffern sind, die den Grad des Schutzes gegen feste Gegenstände und Partikel sowie gegen Wasser angeben). Dies bestimmt den Anwendungsbereich. So können beispielsweise Schalter mit IP 21 nur in Innenräumen verwendet werden, während Schalter mit IP 44 oder 54 auch im Freien installiert werden können.
Außerdem gibt es Schalter für die Aufputz- und Unterputzmontage. Erstere sind auf einer Unterlage montiert und werden in Kombination mit freiliegenden Kabeln verwendet. Letztere werden in einer Wandaussparung montiert, in der eine Steckdose installiert ist. Diese Art der Installation wird bei verdeckter Verkabelung verwendet und ist ästhetisch ansprechender. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Geräte mechanisch beschädigt werden, ist geringer, aber die Arbeitsintensität der Arbeiten an der Anlage ist viel höher.
Schalter unterscheiden sich auch in der Belastbarkeit (Strom oder Leistung), die das Gerät schalten kann. Der auf dem Gehäuse oder im Datenblatt angegebene Wert darf nicht überschritten werden.
| Art des Schalters | Typ des Geräts | Kontaktbelastbarkeit, A |
| MAKEL Mimoza 12003 | Gegenseitiger Schlüssel | 10 |
| Simon S27 | Druckknopf | 10 |
| Jilion 9533140 | Zwei-Wege-Dongle | 10 |
| Bylectrica Pralesca | Drei-Wege-Schlüssel | 6 |
| Schneider Electric GSL000171 GLOSSA | Querverbindungsstelle | 10 |
Aufbau und Funktion von Lichtschaltern
Viele Schalter sind heute mit einem Lichtkreis ausgestattet. Sie erfüllt mehrere Funktionen:
- So können Sie den Schalter auch im Dunkeln finden;
- Sie dient als Hinweis darauf, dass das Schaltgerät ausgeschaltet ist;
- In einigen Fällen zeigt das Licht die Unversehrtheit des Beleuchtungskreises an (oder bei Glühlampen auch die Funktionsfähigkeit der Glühlampe).
Der Beleuchtungskreislauf ist auf einer Leuchte montiert, die einen sehr geringen Strom von einigen Milliampere benötigt, um zu leuchten. LEDs oder Miniatur-Neonlichter sind für diese Umgebungen geeignet.
Das Schaltbild zeigt, dass bei ausgeschaltetem Hauptschaltgerät ein Strom durch die LED fließt, der durch einen Widerstand und dem Widerstand der Leuchte. Wenn der Schalter geschlossen ist, wird der Stromkreis der Hintergrundbeleuchtung überbrückt und die LED leuchtet nicht. Wenn die Lampe ausgeschaltet ist, leuchtet sie auch nicht - der Stromkreis ist unterbrochen.
In einer Ära, in der Glühlampen vorherrschten, hatte die Schaltung der Hintergrundbeleuchtung keinen Einfluss auf den Betrieb der Schaltung. Als Energiesparlampen und LEDs populär wurden, verursachte schon der extrem geringe Strom, der durch den Widerstand und die LED floss, unangenehme Blinken der Lampen. Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, sollte die Leuchte mit einem Widerstand von einigen Kiloohm oder einem Kondensator überbrückt werden.
Klemmen für den Anschluss von Leitern
Es gibt zwei Grundtypen von Klemmen für den Anschluss von Drähten an die Schaltanlage:
- Schraube - der Leiterkern wird durch Anziehen der Schrauben geklemmt;
- Spannen (federbelastet) - der Leiter wird einfach eingesteckt und die federbelastete Unterlage klemmt den Leiter selbst.
Federkraftklemmen sind bequemer und lassen sich schneller installieren. Schraubklemmen gelten jedoch als zuverlässiger.
Wenn Sie hingegen mit Aluminiumleitern verdrahten, sollten Sie sich der Dehnbarkeit dieses Metalls bewusst sein. Schraubklemmen müssen regelmäßig nachgezogen werden, sonst sind schlechte Kontakte und entsprechende Folgen nicht zu vermeiden. Die federbelasteten ziehen den Draht selbst fest.
Kennzeichnung auf Geräten
Manchmal sind Symbole auf der Vorderseite des Schalters zu sehen. Diese geben den Einsatzbereich des Geräts an.
Herkömmliche Lichtschalter, die mit Tasten ausgestattet sind, können mit den Symbolen I und O gekennzeichnet werden, die die Ein- und Ausschaltstellung anzeigen.
Auch herkömmliche Geräte, die nur durch Herstellen oder Unterbrechen eines Stromkreises funktionieren, können mit einem Schlüsselsymbol gekennzeichnet werden.
Taster ohne feste Bedienposition können sowohl als Klingeltaster als auch als Schalter in einer Beleuchtungsanlage verwendet werden, die auf Impulsrelais. Diese Geräte sind als Klingelschalter gekennzeichnet.
Auf Geräten Treppenhausschalter kann mit Symbolen in Form eines Pfeils in beide Richtungen oder in Form einer Treppe gekennzeichnet werden.
Einige Hersteller haben Tasten mit einer Aussparung zum Einfügen des Symbols. Im Allgemeinen gibt es jedoch keinen einheitlichen Standard für die Kennzeichnung von Geräten, und es besteht auch keine Verpflichtung, Symbole auf der Vorderseite anzubringen. Aus diesem Grund vernachlässigen viele Hersteller, sowohl die weniger bekannten als auch die weltweit führenden Unternehmen der Elektroindustrie, die Kennzeichnung oft.
Die Konstruktion verschiedener Schaltertypen
Der Zweck eines jeden Schalters ist es, das Licht ein- und auszuschalten, wenn er betätigt wird. Der erforderliche Effekt kann jedoch je nach Design variieren.
Druckknopf
Dieses Design ist jedem bekannt. Es handelt sich um einen gewöhnlichen Schalter, bei dem in einer Stellung die Kontakte geschlossen sind und das Licht an ist, in der anderen Stellung sind sie offen und das Licht ist aus. Sie sind als Druckknopf-, Druckknopf- und Drei-Tasten-Version erhältlich.
Das Design der Drucktasten hat sich im Laufe der Jahre kaum verändert: Hinter den dekorativen Kunststoffteilen befindet sich ein Mechanismus, der die Kontakteinheit steuert. Alle diese Elemente sind auf einer tragenden Struktur montiert.
Knopfschalter
Die Basis dieses Schalters ist eine Taste. Es gibt zwei Versionen:
- Mit Verriegelung.. Funktioniert ähnlich wie das Tastenfeld. Beim ersten Drücken wird die Taste in der Einschaltposition gesperrt. Beim zweiten Drücken wird sie in die deaktivierte Position zurückgestellt.
- Entriegeln.. Beim Drücken schließen sich die Kontakte, beim Loslassen öffnen sie sich. Kann für elektrische Klingeln und für Impulsrelaisschaltungen verwendet werden.
Der erste Typ wird normalerweise in Leuchten eingebaut. Der zweite ist auf einer vertikalen Ebene montiert.
Schnurgebunden (Seil)
Seilzugschalter können in Wandleuchten integriert oder als eigenständiges Gerät zur Steuerung der Beleuchtung in einem Raum verwendet werden. Er wird mit einer Schnur gesteuert, an der man ziehen muss.
Ein ziemlich komplexer Mechanismus funktioniert nach einem einfachen Algorithmus - jede Betätigung des Seils ändert den Zustand der Kontakte in den entgegengesetzten Zustand:
- Um das Licht einzuschalten, ziehen Sie einmal an der Schnur;
- Um sie auszuschalten, ziehen Sie ein zweites Mal daran;
- wieder einschalten - ein drittes Mal und so weiter im Kreis.
Ein solcher Schalter kann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit als mechanische Umsetzung eines Stromstoßrelais bezeichnet werden. Die Kontaktgruppe arbeitet in den meisten Fällen nach dem Prinzip "Make-before-break".
Drehschalter
Drehschalter schließen und öffnen Kontakte durch Drehen des Knopfes. Dies ist recht unbequem, so dass diese Geräte nur noch selten verwendet werden, außer zu Konstruktionszwecken.
In diese Kategorie fallen auch einige moderne Schaltertypen, die mit Dimmern kombiniert sind (Dimmer). Um den Knopf auszuschalten, drehen Sie ihn auf die kleinste Helligkeitsstufe und drehen ihn, bis er einrastet. Zum Einschalten drehen Sie den Drehknopf in die entgegengesetzte Richtung.
Akustisch
Der akustische Schalter reagiert auf Schall. Das eingebaute Mikrofon nimmt den Schall auf und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um, das dann verstärkt, gefiltert und mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird.
Wird der eingestellte Wert überschritten, wird ein Befehl zum Ein- oder Ausschalten der Last ausgegeben. Diese Art von Gerät ist Besonders nützlich, wenn Sie eine Person mit eingeschränkter Mobilität haben. Doch die Immunität solcher Geräte lässt zu wünschen übrig - unbefugtes Auslösen durch Fremdgeräusche ist möglich.
Berührungsschalter
Berührungsempfindliche Lichtschalter zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch einfaches Berühren der Schalttafel eingeschaltet werden können, ohne dass eine Kraft auf den Schalter ausgeübt werden muss. Der Hauptvorteil besteht darin, dass zusätzliche Funktionen integriert werden können, was wichtig ist für Anwendungen wieintelligentes Zuhause". In anderen Fällen hat sie eine eher ästhetische Funktion bei der Gestaltung einer High-Tech-Umgebung.
Unterschiede in der Funktion
Schalter, selbst desselben Typs und derselben Ausführung, können unterschiedliche Funktionen haben. In den meisten Fällen ist dieser Unterschied durch die Gestaltung der Kontaktgruppe bedingt, aber nicht immer.
Schlüssel
Der gebräuchlichste Typ von Haushaltsleistungsschaltern. Je nach Anzahl der Tasten steuert er eine entsprechende Anzahl von Kontaktgruppen.
Die Kontaktstifte auf der Stromversorgungsseite sind im Allgemeinen miteinander verbunden.
Schaltfläche
Das Funktionsprinzip eines Drucktastenschalters unterscheidet sich nur in der Betätigungsrichtung und in einigen Fällen durch das Fehlen einer Rastung in der gedrückten Stellung.
Die Funktionsweise der Kontakte ist dieselbe, aber sie sind etwas anders angeordnet und werden im Schaltplan durch ein anderes Symbol gekennzeichnet.
Durchreichen .
Diese Art von Schalter ist eher ein Schalter. Er ist mit einer Wechselkontaktgruppe ausgestattet - in einer Stellung ist ein Kontaktpaar geschlossen, in der anderen Stellung ist das andere Kontaktpaar geschlossen. Der Schalter ist als Einzel- oder Doppeldruckknopfversion erhältlich.
Er sieht nicht anders aus als ein normaler Schlüssel (es sei denn, er ist beschriftet), aber in der Regel befindet sich ein Schaltplan auf der Rückseite des Schlüssels. Es ist als Einzel- oder Doppelversion erhältlich.
Diese Geräte werden dort eingesetzt, wo eine unabhängige Steuerung der Beleuchtung erforderlich ist von zwei oder mehr Punkte.
Crossover .
Bei diesem Schaltertyp steuert eine Taste zwei Gruppen von Wechselkontakten, die auf besondere Weise miteinander verbunden sind.
Ein solches Gerät wird in Verbindung mit Durchführungen verwendet, wenn es erforderlich ist, eine Last von drei oder mehr Standorte.
Kombinierte Geräte
Um den Komfort der Lichtsteuerung in einer Wohnung, einem Büro oder einer Fabrik zu erhöhen, wurden Geräte entwickelt, die mehrere Funktionen kombinieren. Sie können zum Beispiel kaufen:
- einen Drehschalter mit Dimmer;
- Flip-Down-Schalter mit Dimmer;
- Sonstige Ausstattung.
Die Möglichkeiten, Funktionen zu kombinieren, sind endlos, ebenso wie die auf Mikrocontrollern basierenden Geräte. Solche Schalter werden in "Smart Home"-Systemen verwendet.
Wir empfehlen Ihnen, einen Blick darauf zu werfen.
Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Lichtschaltern, die sich in Design, Funktionalität und Aussehen unterscheiden. Mit ihnen lässt sich ein Beleuchtungssystem von einfach bis hin zur Smartphone-Steuerung organisieren. Dazu ist es wichtig, die Möglichkeiten und die Bandbreite moderner Schaltgeräte zu verstehen.