Grundschaltungen für Signal- und 2. Türöffneranlagen Allgemeines 1.
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4 1. Installation einer Türöffner- und Türsprechanlage Allgemeines Benennung Die hier zu behandelnden Einrichtungen zählen zu den Fernmeldeanlagen. Bei der Errichtung sind deshalb die Festlegungen aus der Reihe DIN VDE 0800 (Fernmeldetechnik) zu beachten. Diese Norm hat für die Fernmeldetechnik etwa dieselbe grundsätzliche Bedeutung wie z. B. die DIN VDE 0100 für die Errichtung von Starkstromanlagen bis 1000 V. Weitere Einzelheiten über Ausführung und Umfang sind festgelegt in den Teilen der Normreihe DIN 18 015 (Elektrische Anlagen in Wohngebäuden). Es sind dies – Teil 1 (Planungsgrundlagen), – Teil 3 (Leitungsführung und Anordnung der Betriebsmittel). Schaltungssymbole (u. a.) für Fernmeldeanlagen enthält DIN EN 60 617. Die in diesem Ausbildungsheft angewendeten sind in Bild 1 zusammengestellt. Benennung Mikrofon Gleichrichtergerät Transformator Wechselsprechstelle Verteilerdose Bild 1: Ausgewählte Schaltzeichen für Fernmeldeanlagen 2. – Teil 2 (Art und Umfang der Mindestausstattung) und Schaltzeichen Schaltzeichen Grundschaltungen für Signal- und Türöffneranlagen Stromversorgung erfolgt bei einfachen Anlagen in der Regel über einen „Klingeltransformator“, der die Netzspannung 230 V auf eine geeignete kleine Betriebs(wechsel)spannung für die Signalanlage herabsetzt. Wenn Sprech-/ Videoverkehr zusätzlich gefordert ist, muss auch eine Gleichspannung und ggf. auch eine größere Leistung verfügbar sein. Anstelle des reinen Klingeltransformators tritt dann ein „Netzgerät“, das die Möglichkeit bietet, über verschiedene Ausgangsanschlüsse wahlweise Gleichund/oder Wechselspannung einzuspeisen. Schaltungen mit Netzgeräten werden im Kapitel 4 behandelt. Hörkapsel Lautsprecher Summer Läutewerk/Wecker/Klingel Gong Softfitte, Lampe Bild 2: Einfache Signalanlage Sicherung Türöffner Kontakt Taster im Stromlaufplan Taster im Installationsplan Taster mit Leuchte Verstärker Fernsehgerät Koaxialkabel Bild 3: Signalanlage mit Türöffner elektro01_20.indb 4 09.10.2008 14:10:15 Installation einer Türöffner- und Türsprechanlage Bild 2, → S. 4 zeigt die Schaltung einer einfachen Signalanlage mit Transformator, Taster und Läutewerk (Wecker) für ein Einfamilienhaus. Die Erweiterung um die Türöffnereinrichtung (z. B. für das Gartentor) zeigt Bild 3, → S. 4. Hierzu sind drei Leitungsadern erforderlich. 5 Aufgabe 2: Nunmehr soll der Schaltkontakt S1 aus Bild 4 geschlossen werden. Kennzeichnen Sie mit einem Rotstift durch Pfeile den Stromweg im Sekundärkreis. Wiederholen Sie das anschließend für den Fall, dass S2 geschlossen wird (verwenden Sie dafür einen anderen Farbstift, z. B. grün). Versuchen Sie dann folgende Fragen zu beantworten: a) Ist durch die Taster S1 und S2 die getrennte Ansteuerung von Läutewerk und Türöffner möglich? (Wenn ja, wodurch wird das hier ermöglicht?) Bild 4: Schaltung einer Signalanlage mit Türöffner unter Verwendung von nur zwei Drähten Falls eine vorhandene ältere Anlage (Aufbau nach Bild 2) um die Einrichtung des Türöffners erweitert werden soll, kann dies auch unter Einsparung des dritten Leitungsdrahtes nach der in Bild 4 dargestellten Schaltung geschehen. Aufgabe 1: Betrachten Sie die Schaltung aus Bild 4 einmal sorgfältig und stellen Sie fest, ob im dargestellten Zustand der Schaltkontakte in irgendeinem Zweig auf der Sekundärseite des Transformators ein Strom fließt. Falls Sie zu dem Schluss kommen, dass kein Strom fließt, so ist dies näher zu begründen. b) Besteht die Gefahr, durch das Betätigen der Taster in der Schaltung versehentlich einen Kurzschluss zu erzeugen? 3. Bauteile für Signal- und Türöffneranlagen 3.1 Klingeltransformatoren Klingeltransformatoren sind Sicherheitstransformatoren nach DIN EN 61558. Das heißt, sie sorgen für eine sichere Trennung zwischen der Primär- und Sekundärseite. Ihre Leerlaufspannung darf 25 V nicht überschreiten. In der Regel besitzen sie sekundärseitig mehrere Klemmen zum Abgriff verschiedener Spannungen, für Einfamilienhäuser z. B. 5/8/12V (Bild 5, → S. 6). elektro01_20.indb 5 09.10.2008 14:10:17 6 Installation einer Türöffner- und Türsprechanlage In gewerblichen Einrichtungen (nicht in Wohnungen) werden zum Erzielen großer Lautstärken Signalanlagen auch mit höheren Spannungen betrieben, z. B. mit 220 V… 250 V Kleines Trafo-ABC Bedingt kurzschlussfester Transformator Bild 5: Schaltbild eines Klingeltransformators mit Anschlüssen für verschiedene Sekundärspannungen Transformator mit interner Schutzeinrichtung, die den Transformator vor thermischer Überlastung schützt. Beharrungstemperatur Neben der Angabe von Primär- und Sekundärspannung ist der an die Signalanlage abzugebende Strom eine wichtige Nenngröße des Transformators. Er ist abhängig vom Trafotyp sowie häufig auch von der jeweils gewählten Sekundärspannung. Bevorzugte Sekundärströme sind 0,63; 1; 1,5 oder 2 A. Der Trafo ist für den höchsten Gesamtstrom auszulegen, der sich aus den jeweils zugleich ertönenden Signalgebern und/oder Türöffnern einer Anlage ergibt. Betriebstemperatur nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts Betriebstemperatur Summe aus Umgebungstemperatur und Eigenerwärmung des Transformators je nach Betrieb Eigenerwärmung Benennung Symbol bisher Symbol künftig Erwärmung infolge der Verlustleistung des Transformators Sicherheitstransformator Hochspannungsprüfung Klingeltransformator unbedingt kurzschlussfest Prüfmethode zum Nachweis der Spannungsfestigkeit zwischen Wicklungen bedingt kurzschlussfest Kleintransformator Schutzisolierung zulässige Bildzeichenkombination: kurzschlussfester Sicherheitstransformator Bild 6: Verschiedene VDE-Sicherheitssymbole und deren Benennung Klingeltransformatoren müssen eine Reihe besonderer Sicherheitsbedingungen erfüllen, die der Hersteller durch verschiedene VDE-Sicherheitssymbole am Transformator für den Anwender kennzeichnen muss (Bild 6). Unter anderem ist unbedingte Kurzschlussfestigkeit oder (nach DIN EN 61558-2-6) bedingte Kurzschlussfestigkeit, die mit Hilfe eines eingebauten PTC-Widerstands (Kaltleiter) erzielt wird, vorgeschrieben. Neben den erwähnten Symbolen können weitere auf dem Gehäuse des Transformators eingeprägt sein, z. B. das VDE-Prüfzeichen, das „GS-Zeichen“ (für „geprüfte Sicherheit“) und/oder die Zeichen von Prüfinstitutionen anderer Länder. Je nach Anwendungsbedarf sind Klingeltransformatoren z. B. für die Aufputz- oder Unterputzmontage (in der Regel in trockenen Räumen) oder für den Einbau (z. B. in Zählertafeln oder Verteilungen) erhältlich. elektro01_20.indb 6 Transformator mit einer Leistung kleiner als 16 kVA, einer Primärspannung bis 1000 V und einer Sekundärspannung kleiner als 1000 V Konventioneller Transformator Bei den konventionellen Transformatoren werden die gestanzten Trafobleche in die vorgefertigten Spulen eingeschoben. Leerlauf-Ausgangsspannung Ausgangsspannung des unbelasteten Transformators bei Nenn-Eingangsspannung und Nennfrequenz Leerlaufverlustleistung Die bei Nenn-Eingangsspannung und Nennfrequenz vom unbelasteten Transformator aufgenommene Wirkleistung Nennleistung Summe der Produkte aus Nenn-Ausgangsspannung und Nenn-Ausgangsstrom aller gleichzeitig belasteten Stromkreise 09.10.2008 14:10:17 Installation einer Türöffner- und Türsprechanlage Nicht kurzschlussfester Transformator Transformator ohne interne Schutzeinrichtung, bei dem der Schutz extern erfolgen muss Primärwicklung/Eingangswicklung Die zum Anschluss an den Versorgungsstromkreis bestimmte Wicklung Sekundärwicklung/Ausgangswicklung 7 ist vor allem Inhalt des Berufsschulunterrichts. Zum besseren Verständnis sollen die folgenden – mehr praxisbezogenen – Hinweise dienen: Ein sogenanntes 2-Spulen-Läutewerk (Bild 8) ist allgemein für den Betrieb an Gleich- und Wechselspannung geeignet. Der DC-Betrieb (DC = englisch „direct current“, Gleichstrom) erfordert meist eine Reduzierung der Betriebsspannung gegenüber dem AC-Betrieb (AC = „alternating current“, Wechselstrom), z. B. 4,5 V anstelle von 8 V. Hierzu sind jedoch die Herstellerangaben zu beachten. Die zum Anschluss des Verbrauchers bestimmte Wicklung Sicherheitstransformator Trenntransformator zur Versorgung von SELV-Stromkreisen Benennung Symbol Sicherheitstransformator, nicht kurzschlussfest Sicherheitstransformator, bedingt kurzschlussfest Trenntransformator, nicht kurzschlussfest Trenntransformator, bedingt kurzschlussfest Netztransformator, nicht kurzschlussfest Netztransformator, bedingt kurzschlussfest Bild 8: Prinzipbild des 2-Spulen-Läutewerks Summer besitzen häufig einen Aufbau wie in Bild 9 dargestellt. Sie sind dann nur für den Wechselstrombetrieb geeignet. Die Schwingfeder wird durch den magnetischen Wechselfluss der Magnetspule in Schwingungen versetzt. Das Gehäuse dient meist als Resonanzkörper zur Verstärkung des durch die Schwingungen entstehenden Geräusches. Schutzisolierung (Schutzklasse II) Bild 7: Verschiedene Transformatoren und ihre Symbole Temperatursicherung Temperaturempfindliche Sicherung, die nach Überschreiten der Auslösetemperatur den Stromkreis irreversibel unterbricht Trenntransformator Transformator, dessen Eingangs- und Ausgangswicklungen durch doppelte oder verstärkte Isolierung elektrisch getrennt sind 3.2 Signalgeber Als „Signalgeber“ verwendet man in Haussignalanlagen Läutewerke (auch Wecker genannt), Summer und Gongs. Die genaue Funktionsbeschreibung dieser Bauelemente elektro01_20.indb 7 Bild 9: Prinzipbild eines Summers Gongs sind in verschiedenen Varianten erhältlich. Nach der Klangfolge unterscheidet man Zweiklang- und Mehrklang-Gongs. Nach der Funktion ist zwischen mechanischen und elektronischen Gongs zu unterscheiden. Mechanische Gongs sind meist Zweiklang-Gongs („DingDong“). 09.10.2008 14:10:18
