Tasterschaltung
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Als Tasterschaltung wird eine Schaltung mit Tastern und Relais bzw. Schaltschützen bezeichnet, die in der Regel mit einem vom Laststromkreis getrennten Steuerstromkreis arbeitet.
Typische Anwendungen sind das Ein- und Ausschalten der Beleuchtung in Treppenhäusern und langen Fluren sowie die Selbsthalteschaltung an elektrisch betriebenen Maschinen.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Hausinstallation
Bei Hausinstallationen wird in der Regel eine Tasterschaltung eingesetzt, wenn die Schaltung von mindestens 3 Stellen aus bedient werden soll. Bei ihr fließt der Laststrom nicht über die Bedienstellen, sondern auf kurzem Weg direkt zum elektrischen Verbraucher (zum Beispiel Leuchtmittel). Durch kürzerere Leitungen oder dünnere Leiterquerschnitte werden die Leitungsverluste und die Installationskosten verringert. Die Parallelschaltung aller Taster reduziert zusätzlich den Aufwand bei der Installation. Die Bedienung kann von beliebig vielen Tastern aus erfolgen.
Die Relais sind in der Regel im Verteiler montiert, der auch die Sicherungen enthält, früher befanden sie sich oft auch in den Verteilerdosen.
Bei Tasterschaltungen in Hausinstallationen wird zwischen Stromstoßschaltung und Treppenlicht-Zeitschaltung unterschieden.
[Bearbeiten] Stromstoßschaltung
Bei Stromstoßschaltungen werden bistabile Relais, so genannte Stromstoßschalter, verwendet. Diese gibt es als elektromagnetische oder elektronische Ausführung.
Ein Vorteil ergibt sich bei der Verwendung von Stromstoßschaltern mit niedriger Betätigungsspannung (Schutzkleinspannung): Die Taster-Installation kann dann mit Klingelleitung erfolgen. Diese Variante findet sich in allen Plattenbau-Häusern Typ WBS70 auf dem Gebiet der DDR. Es ist nur eine 12 V - Schutzkleinspannungsquelle (Transformator) pro Treppenaufgang erforderlich, die sämtliche Wohnungen versorgt.
[Bearbeiten] elektromagnetischer Stromstoßschalter
Durch Betätigung eines beliebigen Tasters fließt durch den Stromstoßschalter ein elektrischer Strom. Der im Stromstoßschalter eingebaute Elektromagnet betätigt den Schaltkontakt. Der Kontakt rastet in beiden Schaltstellungen mechanisch ein. Jede erneute Betätigung eines Tasters führt zum Wechsel zwischen den beiden Schaltzuständen.
[Bearbeiten] elektronische Stromstoßschalter
Die Ansteuerung erfolgt auf die gleiche Weise wie bei der elektromagnetischen Ausführung, jedoch ist das Schaltgeräusch stark reduziert und der Steuerleistungsbedarf ist geringer. Auf die dauerhafte Spannungsversorgung, welche bei den ersten elektronischen Stromstoßschaltern notwendig war, kann inzwischen verzichtet werden. Diese Schalter arbeiten mit bistabilen Relais, die bei jedem Schaltimpuls elektronisch gesteuert in die entgegengesetzte Richtung schalten. Die Elektronik muss sich hierzu den vorhergehenden Schaltzustandswechsel „merken“, um das bistabile Relais umzuschalten.
[Bearbeiten] Treppenlicht-Zeitschaltung
Die Zeitrelais zur Ansteuerung der Treppenlicht-Beleuchtung werden unter den Varianten Treppenlicht-Zeitschalter, Treppenhausautomaten oder auch Treppenlichtautomaten bezeichnet.
An allen Tastern kann eingeschaltet werden. Nach einer am Treppenlicht-Zeitschalter einstellbaren Zeit schaltet dieser automatisch wieder aus. An den Tastern kann normalerweise nicht ausgeschaltet werden, nur einige neue Automaten erlauben diese Funktion, z.B. durch längeres Drücken.
Bei manchen Treppenlicht-Zeitschaltern kann man auch „nachtasten“:
Tastet man noch einmal, bevor sich die Beleuchtung ausschaltet, so beginnt der Zeitablauf des Zeitschalters von neuem. Man kann das Relais auch auf Dauerlicht schalten, durch betätigen eines Schalters der sich am Relais befindet.
Seit 1996 ist bei Beleuchtungsanlagen in Treppenhäusern von Mehrfamilienhäusern die Abschaltautomatik mit einer Warnfunktion auszustatten (Nach der DIN 18015-2 unter 4.3.3):
Vor Abschalten des Zeitschalters wird durch kurzes Flackern oder Herunterdimmen der Beleuchtung das Ende der Beleuchtungszeit signalisiert, um ein rechtzeitiges Nachtasten zu ermöglichen. Diese Funktion wird als Ausschaltvorwarnung bezeichnet.
Damit die Taster auch bei Dunkelheit gefunden werden, sind sie durch eine Glimmlampe beleuchtet, die sich, über einen Vorwiderstand elektrisch parallel zum Taster geschaltet, mit in dessen Gehäuse befindet. Der Betriebsstrom dieser Lampen ist weit geringer als der Ansteuerstrom des Zeitschalters, so dass die Glimmlampen den Betrieb des Zeitschalters nicht stören.
[Bearbeiten] Typischer Stromlaufplan
Die Kennzeichnungen der Anschlussklemmen von Treppenlichtautomat und Stromstoßschalter können, je nach Hersteller, von der Zeichnung abweichen.
In alten Häusern findet man auch noch Schaltungen mit 3 Leitungen. Hier wird der Strom von Taster und Leuchten über eine gemeinsame Leitung zurück geführt.
[Bearbeiten] Tasterschaltungen in der Industrie
An industriellen Anlagen und Maschinen gibt es eine Vielzahl von Tasterschaltungen. Kennzeichnend ist, dass der Steuerstromkreis getrennt vom Arbeitsstromkreis ist. Die Steuerspannung kann sehr unterschiedlich sein. Üblich sind Gleichspannung (24 V, 100 V, 220 V) und Wechselspannung (24 V, 42 V, 230 V).
Die bekannteste Variante an Maschinen ist die Selbsthalteschaltung, bei der eine Schließer- und eine Öffner-Taste in Reihe zur Betätigungsspule eines Schützes geschaltet sind. Die Schließer-Taste ist mit einem Schließer-Kontakt des Schützes überbrückt.
Vorteile der Selbsthalteschaltung sind:
- kein selbsttätiges Wiederanlaufen nach Stromunterbrechung
- Steuerstromkreis ist auch bei großen Drehstromverbrauchern einpolig mit geringen Leiterquerschnitten ausführbar
- Der Steuerstromkreis kann erforderlichenfalls mit Schutzkleinspannung betrieben werden
- im Steuerstromkreis können sich zusätzlich die Schaltkontakte von Schutz- und Überwachungseinrichtungen befinden (z.B. Türkontakt, Motorschutzschalter, Übertemperatur-Schalter)
Für sicherheitsrelevante Schaltungen entsprechend der Maschinenrichtlinie gibt es sogenannte Not-Aus-Schaltgeräte (nich zu verwechseln mit Notaus-Tastern). Diese gewährleisten ggf. mit redundanten Schaltelementen das sichere Abschalten einer Maschine entsprechend der erforderlichen Sicherheitskategorie. Sie enthalten sichere Tasterschaltungen zum Anschluss von Notaus-Tastern, Starttasten und Endschaltern (zum Beispiel von Schutztüren) oder Lichtvorhängen. Manchmal enthalten sie auch die erforderlichen Schütze bzw. Lastrelais mit zwangsgeführten Kontakten.
Oft sind Tasterschaltungen in speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) in Form deren software implementiert. Das trifft neben Maschinen auch auf Fahrstühle, Krane und Verkehrsampeln zu.
Die bei SPS gebräuchliche Programmiersprache „KOP“ (aus und siehe Kontaktplan) enthält Schaltsymbole für Taster (Öffner, Schließer), Schaltkontakte und Relaisspulen, um die Programmierung mit den Kenntnissen eines Elektromonteurs zu erleichtern.
[Bearbeiten] Tasterschaltungen an elektronischen Geräten
Diese werden nicht unter dem Begriff Tasterschaltung geführt, ähneln diesen jedoch inhaltlich und funktional.
Bedientasten elektronischer Geräte bestehen aus Tastaturen, Folientastaturen oder auf einer Leiterplatte montierten Einzeltasten. Die Tastsignale werden häufig mit dem Multiplexverfahren ausgewertet und zusammengefasst als serielles Signal weitergeleitet.
Durch die software der angeschlossenen Steuerung können den Tasten verschiedene und wechselnde Funktionen zugewiesen werden. So können auch Schaltfuktionen wie bei einer Selbsthalteschaltung oder einem Stromstoßschalter implementiert sein.
Kennzeichnend für viele elektronische Geräte ist das völlige Fehlen eines Netzschalters - das Ein- und Ausschalten wird durch Taster auf der Niederspannungsebene bewirkt, was unvermeidlich einen standby-Zustand der Stromversorgung erfordert. Dieser führt zugunsten erhöhter Sicherheit und höherem Bedienkomfort zu einem nicht unerheblichen Strom-Mehrverbrauch.
Tasterschaltungen in Funk- und Infrarot-Fernbedienungen erzeugen mit integrierten Schaltungen für jede Taste ein serielles, codiertes Funk- bzw- Infrarot-Signal
