Ratgeber
Stromstoßschalter kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine Lichtquelle von unterschiedlichen Stellen aus geschaltet werden soll.
In der Praxis kann das ein Flur oder Korridor in einem Firmengebäude sein. Neben jeder Tür ist dann ein Taster, mit dem die Flurbeleuchtung ein- oder ausgeschaltet werden kann.
Wird einer der Taster gedrückt, erzeugt der elektromechanische Stromstoßschalter ein unverkennbares Schaltgeräusch.
Wie so ein elektromechanischer Stromstoßschalter funktioniert, warum der Fachmann von einem Eltako spricht und was beim Anschluss zu beachten ist, erklären wir Ihnen gerne.
Durch die vielen Türen werden viele Lichtschalter nötig.
Um genau zu verstehen, was ein Stromstoßschalter auszeichnet, wollen wir zunächst die klassische Verdrahtung von Lichtschaltern genauer betrachten:
Ausschaltung
Wenn eine Lichtquelle von nur einer Stelle aus geschaltet werden soll, ist die Sache recht einfach:
Man benötigt einen Schalter (S) und eine Lichtquelle (L) und schon kann ein schaltbarer Stromkreis aufgebaut werden (Skizze A).
Schaltskizze einer Ausschaltung.
Wechselschaltung
Soll die Lichtquelle von zwei Stellen aus geschaltet werden, wird mit Wechselschaltern (W) gearbeitet.
An beiden Schaltern kann das Licht ein- und ausgeschaltet werden, egal in welcher Stellung der andere Schalter steht (Skizze B).
Schaltskizze einer Wechselschaltung.
Kreuzschaltung
Werden mehr als zwei Schalter benötigt, wurde vor Jahren noch
mit Kreuzschaltern (K) gearbeitet. Unabhängig von der Stellung der restlichen Schalter und von der Anzahl der Kreuzschalter kann an jedem Schalter das Licht ein- und ausgeschaltet werden (Skizze C).
Allerdings hat eine Kreuzschaltung den großen Nachteil: Der Strom für den Verbraucher fließt immer über alle Lichtschalter. Bei einer Unterbrechung an einem Schalter funktioniert die ganze Schaltung nicht mehr.
Schaltskizze einer Kreuzschaltung.
Bereits im Jahr 1949 wurde von Horst Ziegler der erste Eltako Stromstoßschalter S6w für den Einbau in 70 mm Abzweigdosen vorgestellt. Der Firmenname Eltako ist die Abkürzung für „Elektrischer Tastkontakt“. Somit steht die Bezeichnung Eltako als Synonym für elektromechanische Stromstoßschalter. Ein Stromstoß-Schaltrelais oft als Eltako bezeichnet, selbst wenn es nicht von der Firma Eltako stammt.
Elektromechanischer Stromstoßschalter für den Doseneinbau.
Ein Stromstoßschalter oder auch Impulsschalter, Installations-Fernschalter, Eltako, Stromstoß-Schaltrelais oder auch Stromstoß-Serienschalter ist ein elektromagnetisch betätigter Schalter.
Er beinhaltet ein Relais dessen Schaltkontakt den Verbraucher ein- oder ausschaltet. Da die beiden Schaltzustände sich nicht von selbst ändern, handelt es sich um ein bistabiles Relais.
Um den momentanen Schaltzustand zu ändern reicht ein kurzer Spannungsimpuls an der Relaisspule. Dieser Spannungsimpuls wird mit Hilfe von Tastern erzeugt, die parallelgeschaltet sind.
Der bevorzugte Einsatzort von Stromstoß-Schaltrelais sind Treppenhäuser oder Hausflure, in denen dieBeleuchtung von vielen unterschiedlichen Stellen aus geschaltet werden muss.
Der wesentliche Vorteil liegt darin, dass der Strom für den Verbraucher bzw. die Lampe (L) nur noch über einen einzigen potenzialfreien Schaltkontakt (Schließer) und nicht mehr über alle Lichtschalter fließt. Das reduziert die Störanfälligkeit erheblich.
Da die Lichttaster (T1 ...T3) zur Steuerung des Stromstoßrelais parallel verdrahtet werden, ist der Installationsaufwand deutlich geringer und kostengünstiger. Selbst die Erweiterung einer bestehenden Schaltung mit zusätzlichen Tastern ist ohne großen Aufwand möglich. Bei Bedarf kann sogar ein Funkfernschaltempfänger integriert werden, wenn dieser über einen potenzialfreien Relaiskontakt mit Wischfunktion verfügt.
Sollte ein Taster ausfallen, kann der Verbraucher immer noch über die verbleibenden Taster gesteuertwerden. Ist der Stromstoßschalter für eine Steuerspannung von z.B. 12 V oder 24 V ausgelegt, reicht für die Verdrahtung der Schalttaster preiswerter Klingeldraht vollkommen aus.
Ein Stromstoß-Schaltrelais mit beliebig vielen Tastern (T).
Schematischer Aufbau eines Stromstoß-Schalters.
Ein Stromstoßschalter beinhaltet ein Relais (1), das die Schaltkontakte (2) aber nicht direkt betätigt. Vielmehr betätigt das Relais über eine Steuerzunge (3) eine Rastmechanik (4), die bei jeder Betätigung eines Lichttasters um eine Rasterposition weiter gedreht wird.
In der Ruheposition, wenn kein Lichttaster betätigt wird, zieht eine Feder (5) den Anker (6) vom Spulenkern weg. Die Rastmechanik wird durch eine Blattfeder (7) in der momentanen Stellung sicher gehalten. Ein selbsttätiges Verdrehen der Rastmechanik ist somit nicht möglich.
Der Schaltkontakt (2) ist geöffnet, da die nach oben vorgespannte Blattfeder (8) des Schaltkontaktes von den Steuernocken (9) nach unten gedrückt wird.
Der Verbraucher, der über die Klemmleiste (10) angeschlossen wird, ist demzufolge ausgeschaltet.
Wird die Relaisspule (1) durch die Betätigung eines Lichttasters mit Spannung versorgt, zieht sie den Anker (6) an. Die Steuerzunge (3), die mit dem Anker verbunden ist, dreht die Rastmechanik (4) um einen "Zacken" entgegen dem Uhrzeigersinn weiter. Dieser Vorgang erzeugt auch das typische Schaltgeräusch. Die Blattfeder (7) hält die Rastmechanik danach in der neuen Stellung wieder zuverlässig fest.
Die Steuernocken (9) haben sich mit der Rastmechanik mitgedreht und können nun die Blattfeder (8) des Schließer Schaltkontaktes nicht mehr nach unten drücken. Der Schaltkontakt (2) wird geschlossen, da die Blattfeder (8) des Schaltkontaktes mechanisch so vorgespannt ist, dass die beiden Kontakte fest zusammengedrückt werden.
Der Verbraucher wird dadurch eingeschaltet (siehe Abbildung A).
Lichttaster gedrückt
Der Schaltkontakt ist geschlossen und die Lampe leuchtet.
Lichttaster nicht gedrückt
Der Schaltkontakt ist geschlossen und die Lampe leuchtet.
Lichttaster erneut gedrückt
Der Schaltkontakt ist geöffnet und die Lampe leuchtet nicht.
Wenn durch Loslassen des Lichttasters die Spannung an der Spule wieder abgeschaltet wird, federt der Anker zurück. Die Stellung der Rastmechanik und die Stellung des Schaltkontaktes verändern sich dadurch nicht. Der Verbraucher bleibt eingeschaltet. (siehe Abbildung B).
Erst bei der nächsten Tasterbetätigung wird die Rastmechanik wieder um einen Zacken weitergedreht und der Kontakt öffnet wieder (siehe Abbildung C).
Trotz der Verwendung eines monostabilen Relais hat ein Stromstoßrelais zwei stabile Zustände und weist somit die Funktionalität eines bistabilen Relais auf.
Der Anschluss eines Stromstoßschalters richtet sich immer nach der Ausführung des jeweiligen Schalters. Grundsätzlich ist es aber bei allen Stromstoßschaltern gleich, dass die Relaisspule in Serie mit einem oder mehreren Tastern (T) geschaltet werden muss.
Dabei spielt es keine Rolle, ob die Phase erst zum Taster und vom Taster weiter zur Spule geführt wird (siehe obere Schaltskizze) oder umgekehrt.
Bei der Betätigung des Tasters ist der Spulenstromkreis geschlossen und das Relaisim Stromstoßschalter zieht an. In den meisten Fällen wird die Relaisspule mit 230 V Wechselspannung(AC) betrieben. Es gibt aber auch Ausführungen, wo die Spulenspannung 12 oder 24 V (AC oder DC) beträgt. In diesem Fall ist ein Netzteil für den Tasterstromkreis erforderlich.
Um einen Verbraucher (Lampe) ein- und ausschalten zu können, muss zunächst die stromführende Leitung bzw. Phase (L1) zum Schaltkontakt geführt werden. Bei dem gezeigten Stromstoß-Schaltrelais erfolgt das intern. Der zweite Anschluss des Schaltkontaktes (geschaltete Phase) führt dann weiter zur Lampe. Um den Stromkreis zu schließen, muss dann nur noch eine Leitung von der Lampe zum Nullleiter (N) angeklemmt werden.
In der einfachsten Ausführung haben Stromstoßschalter mit einem internen Schließer nicht mehr als drei Anschlüsse. Wenn der Schalter aber nicht nur einen, sondern zwei Schließer besitzt oder sogar Wechselkontakte aufweist, erhöht sich die Zahl der Anschlussklemmen. In diesem Fall muss vor der Verdrahtung die Belegung der Klemmen in den technischen Unterlagen genau geprüft werden.
Stromstoßschalter lassen sich ohne großen Aufwand verdrahten.
Wichtig!
Für den Anschluss und den Einbau eines Stromstoßschalters werden fundierte Kenntnisse in der Elektroinstallation vorausgesetzt. Dazu zählen wichtige Sicherheitsregeln wie:
- Freischalten
- Gegen Wiedereinschalten sichern
- Spannungsfreiheit feststellen
- Erden und kurzschließen
- Benachbarte und unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
Wenn man mit der Umsetzung der zuvor erwähnten Sicherheitsregeln nicht vertraut ist, sollte man fachmännische Hilfe in Anspruch nehmen oder die Installation einen ausgewiesenen Fachmann überlassen.
Unterputz-/Aufputzmontage
Stromstoßschalter für die Unterputzmontage sind im Bezug auf die Abmessungen so ausgelegt, dass sie problemlos in einer 60 mm Unterputzdose Platz finden. Bei einigen Geräten sind am Gehäuse Befestigungslaschen angebracht, um sie auch Aufputz montieren zu können.
Hutschienenmontage
Stromstoßschalter für die Hutschienenmontage sind so ausgelegt, dass sie auf eine DIN-Schiene aufgesetzt werden können. Die Schalter werden entweder im Sicherungskasten oder in Elektrokleinverteiler eingebaut.
Welche Taster werden für Stromstoßschalter benötigt?
Im Prinzip können an einem Stromstoß-Schaltrelais sämtliche Arten von Tastern angeschlossen werden, wenn ihre Kontaktbelastbarkeit für die Steuerspannung z.B. 230 V/AC ausgelegt ist. Die Taster müssen als Schließer ausgelegt sein und dürfen nur für die Dauer der Betätigung den Stromkreis für die Relaisspule schließen.
Schalter, die den Stromkreis dauerhaft geschlossen halten können, sind ungeeignet. Die Funktion des Stromstoß-Schaltrelais wäre nicht mehr gegeben und durch einen dauerhaften Stromfluss durch die Spule kann diese überhitzen und beschädigt werden.
Der Glimmlampenstrom fließt über die Spule des Stromstoßschalters.
Manche Installations-Taster haben noch eine Glimmlampe (G) eingebaut, damit man in der Dunkelheit den Lichtschalter für das Treppenhauslicht besser findet.
Im Ruhezustand, wenn der Licht-Taster nicht betätigt wird, fließt der Glimmlampenstrom über die Relaisspule des Stromstoß-Schaltrelais.
Allerdings ist der Strom so gering, dass dieser das Relais nicht aktiviert. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Summe aller Glimmlampenströme den max. zulässigen Glimmlampenstrom des Stromstoß-Schaltrelais nicht übersteigt.
Die jeweiligen Maximalwerte können den technischen Daten der Geräte entnommen werden.
Zum Teil werden von den Herstellern noch spezielle Kondensatoren angeboten, die parallel zur Spule angeschlossen werden. Da der Glimmlampenstrom dann als Blindstrom über den Kondensator fließt, wird die Spule entlastet.
So genial, wie ein elektromechanisches Stromstoß-Schaltrelais auch ist, hat er doch auch Nachteile.
Aufgrund der mechanischen Rastmechanik entsteht ein nicht unerhebliches Schaltgeräusch, das sicher jeder schon einmal gehört hat. Zudem ist die Funktionalität deutlich begrenzt.
Dies waren letztendlich die entscheidenden Gründe, elektronische Stromstoßschalter oder auch Multifunktions-Stromstoß-Schaltrelais zu entwickeln.
Durch die Verwendung von herkömmlichen Schaltrelais wurde das Schaltgeräusch deutlich reduziert. Und seitdem man bistabile Schaltrelais verwendet, konnte auch der Stand-by-Verlust minimiert werden.
Elektronische Stromstoßschalter haben umfangreiche Anschluss- und Einstellmöglichkeiten.
Doch das sind nicht alle Vorteile.
Durch den minimalen Steuerleistungsbedarf können die elektronisch gesteuerten Multifunktions-Stromstoß-Schaltrelais mit einer Universal-Spannung von 8 – 230 Vangesteuert werden.
Dank der elektronischen Steuerung sind Multifunktionen wie Dauerlicht bei längerer Tasterbetätigung, zeitlich einstellbare Rückfallverzögerungen oder auch automatische Ausschaltwarnungen problemlos möglich.
Um die Schaltkontakte der Relais zu schonen, wird der Schaltvorgang im Nulldurchgang der Wechselspannung durchgeführt. Dieses „schonende Schalten“ verlängert zudem auch die Lebensdauer von Energiesparlampen und Verbrauchern mit Vorschaltgeräten.
Was ist bei der Auswahl eines Stromstoßschalters zu beachten?
Wenn ein defekter Stromstoßschalter ausgetauscht werden soll, ist es empfehlenswert den gleichen Typ wieder zu verwenden. Dies bietet den großen Vorteil, dass der Ersatzschalter 1:1 wie der defekte Schalter angeschlossen werden kann.
Sollte dies nicht möglich sein, muss man prüfen, wie der defekte Schalter verdrahtet war, um ein passenden Ersatztyp zu finden. Oft sind kleine Anschluss-Schaltbilder direkt auf dem Stromstoß-Schaltrelais aufgebracht, die in so einem Fall weiterhelfen.
Im Zweifelsfall muss die Anschlussbelegung mit Hilfe von geeigneten Messgeräten ermittelt werden.
Achtung!
Die weitverbreiteten Phasenprüfer in Schraubendreherform sind dazu gänzlich ungeeignet!
Sollten Leuchttaster mit Glimmlampen installiert sein, darf der tatsächliche Glimmlampenstrom den max. zulässigen Glimmlampenstrom des Stromstoß-Schaltrelais nicht übersteigen.
Bei der Neuinstallation stehen einem alle Möglichkeiten offen und man hat die freie Auswahl, welches Produkt eingesetzt werden soll.