Elektroinstallation: Typen und Funktionsweise

**Schrittrelais**

Ein Schrittrelais ist ein elektromechanisches Gerät, das bei jedem Stromimpuls die Position der internen Kontakte ändert. Es besteht aus einem oder mehreren elektrischen Kontakten, die durch einen Elektromagneten betätigt werden, einem Ein- und Ausschalter und alles in einem Gehäuse aus Isoliermaterial. Die Stromimpulse, die es von der Elektromagnetspule eines Tasters erhält, ermöglichen es, mit einer Fernbedienung einen Lichtpunkt von so vielen Stellen aus zu schalten, wie Taster installiert sind.

**Zeitrelais**

Ein Zeitrelais ist ein Satz von elektromechanischen Elementen, die die Betriebszeit einer Beleuchtungsanlage durch Schalter an verschiedenen Punkten regeln. Ein Stromimpuls zum Leistungsschalter schaltet das Licht ein und hält es für eine eingestellte Zeit an. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Stromzufuhr unterbrochen und die Lampen schalten sich automatisch aus. Es besteht aus zwei Stromkreisen: dem Leistungskreis (der die Strahler speist) und dem Steuerkreis (der die Auslösemechanismen steuert). Das Zeitrelais verfügt über einen integrierten Regler zur Anpassung der Betriebsdauer an die Bedürfnisse des Installationsortes und einen handbetätigten Schalter mit drei Stellungen: Aus, Dauerbetrieb und Automatikbetrieb.

**Elektrische Leistungsmessung**

**Gleichstrom**

Die Leistung von Gleichstrom wird direkt mit einem Gerät namens Leistungsmesser gemessen. Dieser gibt den Umfang der Leistung an, die zwischen der angelegten Spannung und dem Strom, der durch sie fließt, verbraucht wird. Leistungsmesser bestehen aus einer festen Stromspule und einer beweglichen Spannungsspule. Es ist wichtig, darauf zu achten, dass die Grenzen der Spannung und vor allem der Stromstärke nicht überschritten werden, um eine Beschädigung des Geräts zu vermeiden.

**Einphasiger Wechselstrom**

Die Wirkleistung von einphasigem Wechselstrom wird mit einem Leistungsmesser gemessen.

**Dreiphasiger Wechselstrom**

In einem symmetrischen Dreiphasensystem, in dem alle Phasen die gleiche Stromstärke verbrauchen, kann ein einziger Leistungsmesser verwendet werden. Die gesamte Wirkleistung ist dann dreimal so hoch wie die des Leistungsmessers.

**Halogenlampen**

Halogenlampen sind Glühlampen, die in der Regel eine Wolframkathode in einem Inertgas enthalten, dem Jod, Chlor oder Brom zugesetzt wird. Das Halogen kann den Verlust von Wolframpartikeln automatisch reparieren und die Auswirkungen der Ablösung minimieren. Dadurch können höhere Temperaturen bei kleineren Abmessungen erreicht, die Lichtausbeute erhöht und die Lebensdauer der Lampe verlängert werden.

Es gibt zwei Arten:

• Normale Halogenlampen: Sie bestehen aus einer zylindrischen Quarzampulle, in der sich ein Wolframfaden befindet, der von einem Halogen umgeben ist.
• Doppelhüllenl-Halogenlampen: Das Quarzrohr befindet sich in einem zweiten Glasrohr, das als Schutz und für das thermische Gleichgewicht dient.

Diese Lampen sind kleiner, haben ein helleres, weißeres Licht und eignen sich sehr gut für die Dekoration von Geschäften und Wohnungen.

**Glühlampen**

Eine Glühlampe besteht aus einem dünnen Wolframdraht mit hohem elektrischen Widerstand und hoher Schmelztemperatur. Um die Effizienz der Lampe zu verbessern, ist der Draht zu einer Doppelhelix gewickelt.

• Glaskolben: Dient als hervorragende elektrische Isolierung für den Draht, der den Glühfaden speist.
• Drähte: Leiten den Strom von der Steckdose zum Glühfaden.
• Stäbe: Bestehen aus Molybdän, das hohen Temperaturen standhält und nicht mit dem Material des Glühfadens reagiert.
• Gasgefüllter Kolben: Der Kolben ist mit Stickstoff und Argongas gefüllt, um die Verdampfung des Glühfadenmaterials zu reduzieren und so die Lebensdauer der Lampe und ihre Lichtausbeute zu verbessern.
• Sockel: Dient zur Befestigung der Lampe und zur Verbindung des Glühfadens mit dem elektrischen Strom. Er besteht aus Messing, Aluminium oder Nickel. Der bekannteste Sockel ist der Edison-Schraubsockel, aber es gibt auch Bajonettsockel.

Eigenschaften:

• Hohe Wärmeentwicklung
• Sehr geringe Lichtausbeute
• Geringe Lebensdauer (ca. 1000 Stunden)

**Leuchtstofflampen**

Leuchtstofflampen sind Lichtquellen, bei denen das Licht durch Anregung eines Gases mit elektrischen Entladungen zwischen zwei Elektroden erzeugt wird.

Komponenten:

• Außenhülle: In allen Lampen, zumindest in Leuchtstofflampen, ist ein Schutzelement mit Inertgas vorhanden, das verschiedene Formen annehmen kann und in einigen Fällen UV-Licht in sichtbares Licht umwandelt.
• Entladungsröhre: Ein Hohlzylinder, in dem Entladungen zwischen den Elektroden erzeugt werden. Die Eigenschaften des Gases in der Röhre sind entscheidend für die Lichtqualität.
• Elektroden: An den Enden der Röhre angebracht, erzeugen sie die elektrische Entladung. Sie bestehen aus Wolfram und sind über den Sockel mit dem Stromnetz verbunden.
• Gas in der Entladungsröhre: Eine Mischung aus Natrium- oder Quecksilberdampf und einem Schutzgas, das neben den Lichteigenschaften auch zur Verbesserung der Funktionsweise beiträgt.
• Sockel: Hat die gleichen Funktionen wie bei anderen Lampentypen. Neben den Edison- und Bajonettsockeln haben Leuchtstoffröhren auch zwei Stifte.
• Starter: Besteht im Wesentlichen aus zwei Elektroden in einem Glaskolben mit Neongas bei niedrigem Druck. Er erzeugt eine Spannungsspitze zwischen den Elektroden, um die Entladung zu starten. Der Kondensator im Starter absorbiert die Energie des Stromstoßes beim Öffnen der Kontakte. Elektronische Starter sind zuverlässiger, reduzieren die Startzeit und haben eine längere Lebensdauer.
• Vorschaltgerät: Liefert den Anlaufstrom für die Elektronenemission. Es begrenzt den Strom durch die Lampe auf die entsprechenden Betriebswerte.

**Arten von Entladungslampen**

**Leuchtstoffröhren**

Leuchtstoffröhren haben keinen Außenkolben und bestehen aus einem Glasrohr mit standardisiertem Durchmesser und Länge je nach Leistung. Das Rohr ist mit Schutzgas und Quecksilberdampf bei niedrigem Druck gefüllt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Lichtausbeute und lange Lebensdauer aus und eignen sich für Orte, an denen eine hohe Lichtqualität benötigt wird, wie z. B. in Büros, Hallen, Schulen usw. Die Farben, die sie emittieren, sind vielfältig: Tageslicht, Warmweiß, Kaltweiß und Universalweiß. Es gibt verschiedene Modelle mit Leistungen von 18, 36 und 58 W und einem Durchmesser von 26 mm. Die Effizienz dieser Lampen hängt von der Stromstärke, der Art und dem Druck des Gases, den Eigenschaften der Röhre, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab. Sie liegt zwischen 40 und 90 lm/W und die Lebensdauer beträgt 5000 bis 7000 Stunden.

**Kompaktleuchtstofflampen**

Kompaktleuchtstofflampen haben die gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Leuchtstoffröhren. Sie haben eine hohe Lichtausbeute von 45-79 lm/W und eine Lebensdauer von 6000 Stunden. Sie sind sehr effektiv beim Ersatz von herkömmlichen Glühlampen an Orten mit hohem Nutzungsgrad, wie z. B. in Hotels, Restaurants usw. Der Nachteil ist, dass sie erst nach drei Minuten ihre volle Lichtleistung erreichen.

**Quecksilberdampf-Hochdrucklampen**

Bei dieser Art von Entladungslampen befindet sich das Quecksilber in einem Röhrchen mit einem Inertgas. Mit zunehmendem Quecksilberdampf nimmt die ultraviolette Strahlung ab und das sichtbare Licht zu, wobei blaues, grünes, gelbes usw. Licht emittiert wird. Um die Eigenschaften zu verbessern, werden fluoreszierende Substanzen hinzugefügt. Sie werden in Industriegebäuden und für die Straßenbeleuchtung verwendet. Die Zündung ist sehr langsam (ca. 5 Minuten), da der Quecksilberdampf erwärmt werden muss. Sie benötigen ein externes Vorschaltgerät, um den Lampenstrom zu stabilisieren. Ihre Effizienz liegt zwischen 40 und 60 lm/W und ihre Lebensdauer beträgt 8000 Stunden.

**Mischlichtlampen**

Diese Lampen sind Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mit einigen Eigenschaften von Glühlampen. Sie benötigen kein externes Vorschaltgerät. Dank dieser Kombination erreichen sie eine Effizienz von 20 bis 60 lm/W und eine Lebensdauer von 6000 Stunden. Sie werden in Garagen usw. verwendet.

**Halogen-Metalldampflampen**

Diese Lampen ähneln Quecksilberdampf-Hochdrucklampen, enthalten aber zusätzlich Lithium und Halogen-Metalldämpfe wie Thallium, die für die Lichtemission verantwortlich sind. Es gibt verschiedene Arten von Lampen, je nach der Art des Metalls, das sie enthalten. Sie haben eine Effizienz von 80 bis 100 lm/W und eine Lebensdauer von 10000 Stunden. Sie eignen sich gut für Fußballstadien, Studios usw. Ihre Installation erfordert ein Vorschaltgerät und einen Starter. Sie benötigen ca. 10 Minuten, um ihre volle Lichtleistung zu erreichen.

**Natriumdampf-Niederdrucklampen**