F F F M M M A F FP

Bestimmungen für Leuchten und Beleuchtungsanlagen (VDE 0100 Teil 559)
Kennzeichen für Leuchten und Vorschaltgeräte:
F
F
F
A
F
M
- gekennzeichnete Leuchtstofflampenleuchten sind für direkte Anbringung auf
brennbaren Baustoffen geeignet. Die
Leuchte ist so konstruiert, daß selbst im
Fehlerfall der Leuchte durch sie kein
Brand entstehen kann.
- gekennzeichnete Leuchten sind geeignet für staub- und faserstoffgefährdete
Betriebsstätten.
- gekennzeichnete Drosselspulen sind so
gebaut, daß sie auch außerhalb von
Leuchten ohne Gehäuse montiert werden können.
- gekennzeichnete Kondensatoren sind
flammsicher.
FP
- gekennzeichnete Kondensatoren sind
flamm- und platzsicher.
M
- gekennzeichnete Leuchten gelten als
Möbelleuchten und sind für direkte
Montage selbst auf kunststoffbeschichteten Möbeln geeignet.
- gekennzeichnete Leuchten können auf
Materialien mit unbekannten Entflammungseigenschaften montiert werden.
M
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Leuchtstofflampen-Leuchten
Leuchtstofflampen-Leuchten ohne F Kennzeichnung und Leuchten, die zur
Befestigungsfläche hin offen sind und auf
brennbarer Unterlage angebracht werden
sollen, müssen auf der ganzen, der
Befestigungsfläche zugewandten Seite
(Rückseite) mit einem Aluminium- oder
Stahlblech von 1 mm Dicke abgedeckt sein.
Zwischen Rückseite der Leuchte und
Befestigungsfläche muß ein Mindestabstand
von 35 mm eingehalten werden. Eine
Blechabdeckung ist auch erforderlich, wenn
die Leuchtstofflampen-Leuchte von der
Decke abgehängt ist.
100
Bei der Anbringung auf brennbaren Bauund Werkstoffen mit Entzündungstemperaturen ≤ 200°C z.B. Weichfaserplatten
und Schaumstoffe, muß auch bei F gekennzeichneten Leuchten ein Mindestluftabstand von 35 mm eingehalten werden.
Ebenso kann die M M -Leuchte verwendet
werden.
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Werden Drosselspulen außerhalb von
Leuchten angebracht, müssen sie das
Zeichen F oder A tragen. Bei der
Anbringung auf brennbaren Baustoffen müssen zusätzlich 35 mm Luftabstand eingehalten werden.
101
Leuchtstofflampen
Das Glasrohr der Leuchtstofflampe trägt auf
der Innenwand eine Schicht aus
Leuchtstoffen. Diese wandeln die in der
Röhre entstehende Ultraviolett-Strahlung in
sichtbares Licht um. Als Leuchtstoffe werden
Silikate, Wolframate und Phosphate verwendet.
Die beiden Enden des Glasrohres sind durch
je einen Glasfuß, der auch die Elektrode
trägt, verschlossen. Als Elektroden werden
Doppelwendeln aus Wolframdraht verwendet. Die Sockel sind aufgekittet. Um den
Elektronenaustritt aus der Wendel zu erleichtern, beschichtet man diese mit einem
Metalloxid, z.B. Bariumoxid. Die
Wolframelektrode hat in kaltem Zustand einen Widerstand von etwa 1,5 Ω bis 10 Ω, der
während der Vorheizung und beim Betrieb
der Lampe bis auf das 7fache ansteigt. Die
Lampe ist mit Quecksilberdampf und einer
geringen Menge Edelgas, z.B. Argon oder
Krypton, gefüllt und gehören deshalb in den
Sondermüll.
Einzeln geschaltete Leuchtstofflampen rufen den von der Netzfrequenz herrührenden stroboskopischen Effekt hervor, der
bei der Beleuchtung bewegter
Gegenstände auftreten und den scheinbaren Stillstand sich drehender
Gegenstände vortäuschen kann.
Stroboskopischer Effekt
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FIRMA
4...80W
220-240V
FS-11
V
DE
N
435
CEBEC
D
Wird z.B. ein Rad mit vier Speichen mit
einer Drehzahl von 1500 1/min = 25 1/s
gedreht,so macht es in einer Hundertstel
Sekunde eine Vierteldrehung. Bei einer
Frequenz von 50 Hz wird das Rad aber
nur jede Hundertstel Sekunde beleuchtet,
dazwischen erlischt das Licht einer einzeln
geschalteten Leuchtstofflampe. So entsteht der Eindruck, das Rad stehe still.
Diese Erscheinung nennt man den stroboskopischen Effekt. Er läßt sich durch
schaltungstechnische Maßnahmen (Verteilen der Lampen auf die 3 Außenleiter eines Drehstromnetzes, Verwendung der
Duo-Schaltung oder abwechselnd induktive
und kapazitive Schaltung) vermindern.
Starter
Neben Glimmstartern sind auch elektromagnetische Schnellstarter in Gebrauch.
Diese Schnellstarter verkürzen die Zündzeit
und schalten defekte Lampen ab.
102
Wirkungsweise
L1
Zum Zünden der Lampe ist eine größere
Spannung als die Nennspannung notwendig.
Die Zündspannung wird durch ein
Vorschaltgerät in Verbindung mit einem sogenannten Starter erzeugt. Im Betrieb dient
das Vorschaltgerät zur Strombegrenzung.
N
Vorschaltgerät
Starter
Entstörkondensator
Wird die Leuchtstofflampe eingeschaltet, so
fließt ein Strom über beide Lampenelektroden und den Starter. Der Starter ist eine kleine, mit Edelgas gefüllte Glimmlampe.
Eine oder beide Elektroden des Starters
bestehen aus Thermobimetall. Ab einer
Spannung von etwa 160 V kommt eine
Glimmentladung
zustande.
Die
Glimmentladung erwärmt den Bimetallstreifen, der sich durchbiegt und den
Stromkreis schließt. Jetzt fließt ein durch
das Vorschaltgerät begrenzter Strom. Die
Lampenelektroden werden vorgeheizt, Elektronen treten aus. Bei geschlossenen Kontakten hört die Glimmentladung auf und der
Bimetallstreifen kühlt ab. Nach einiger Zeit
öffnet der Starter. Diese Unterbrechung des
Stromkreises hat durch die Induktionsspannung des Vorschaltgerätes einen Spannungsstoß mit einem Spitzenwert von etwa
1000 V zur Folge. Hat die Lampe gezündet,
so wird am Vorschaltgerät ein so großer
Spannungsfall hervorgerufen, daß eine
Betriebsspannung von etwa 100 V an der
Lampe liegt. Deshalb kann auch der Starter
nicht wieder zünden.
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Zur Funkentstörung ist parallel zum Starter
ein Kondensator geschaltet. Infolge der
Induktivität des Vorschaltgerätes tritt beim
Betrieb von Leuchtstofflampen eine
Phasenverschiebung auf (cos ϕ ≈ 0,4). Der
Leistungsfaktor kann durch Kompensation
verbessert werden.
103
Die Duo - Schaltung
In Werkstätten, in denen drehende
Maschinen stehen, kann der schon erwähnte
stroboskopische Effekt auftreten.
L1
N
C
L
L
St
C = Kompensationskondensator
(Reihenkondensator)
L = Vorschaltgerät
St = Starter
(Glimmzünder mit
Entstörkondensator)
St
Durch die Beleuchtungsschwankungen im
Rhythmus der Wechselspannung von 50 Hz
scheinen die Maschinen still zu stehen oder
nur sehr langsam zu laufen. Diese nicht ungefährliche Erscheinung kann vermieden
werden, wenn die Lampen nicht im gleichen
Takt schwächer und heller leuchten. Das
kann erreicht werden, indem man von jeweils
zwei Lampen die eine kapazitiv und die andere induktiv betreibt. Durch diese
Maßnahme wird der Leistungsfaktor ungefähr 1.
Wegen der Phasenverschiebung zwischen
den beiden Lampenströmen hat die eine
Lampe dann ihre größte Helligkeit, wenn
die andere Lampe fast keinen Stromdurchgang hat.
Vorteile der Duoschaltung sind:
Es fällt keine Blindleistung an (cos ϕ ≈1).
Der stroposkopische Effekt ist vermindert, da
infolge der Phasenverschiebung die beiden
Leuchtstofflampen nicht im gleichen Takt
flimmern.
Nur der Kondensator ist erforderlich (geringe Kosten).
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Es treten keine Probleme mit Rundsteueranlagen auf.
104
Tandemschaltung
L1
N
UN
C
L
St
St
C = Kompensationskondensator
(nur in Ausnahmefällen verwenden)
L = Vorschaltgerät
St = Starter
(Glimmzünder mit
Entstörkondensator)
Die Tandemschaltung ist eine Reihenschaltung von zwei Leuchtstofflampen gleicher Leistung unter Verwendung von nur einem Vorschaltgerät. Die Schaltung ist am
230 Volt-Netz durchführbar mit Lampen folgender Leistungen: 4 W,6 W, 8 W, 15 W, 18
W
,
20 W und 22 W. Die Tandemschaltung mit
diesen Lampen ist möglich, da (nur) deren
Brennspannung so niedrig ist, daß eine
Reihenschaltung am 230 Volt-Netz durchführbar ist. Außerdem stehen für diese
Lampen die geeigneten Vorschaltgeräte zur
Verfügung: Für zwei 4 W-Lampen wird das
Vorschaltgerät der 8 W-Lampe verwendet; für
20 W-Lampen wird das Vorschaltgerät der
40 W-Lampe verwendet usw.
Diese Schaltung bietet folgende Vorteile:
© Einsparung eines Vorschaltgerätes
beim Betrieb von zwei Lampen (Kosten- und Platzersparnis).
© Verminderung der Verlustleistung (ein
Vorschaltgerät hat eine geringere Verlustleistung als zwei Vorschaltgeräte).
Bei der Tandemschaltung kann es hin und
wieder zu Einschaltschwierigkeiten kommen. Es werden von den Herstellern
Spezialstarter für die Tandemschaltung angeboten.
Hinweis:
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Lichtwirkung
Glühlampen (Temperaturstrahler) und
Gasentladungslampen (Leuchtstofflampen)
unterscheiden sich in ihrer Arbeitsweise, in
ihrem Aufbau und in ihrem Wirkungsgrad. In
Glühlampen wird z.B. nur etwa 5 % der elektrischen Energie in Licht umgewandelt, bei
der Leuchtstofflampe dagegen etwa 20 %.
105
Schütze
Zum Einschalten größerer Verbraucher z.B.
Motoren, werden meist Schütze verwendet.
Schütze sind elektromagnetische Schalter
mit Haupt- und Hilfskontakten, die mit einem verhältnismäßig geringen Steuerstrom
große Ströme schalten können. Die Spule
wird über einen Tastschalter oder über einen
anderen Schalter an Spannung gelegt.
Anker
Selbsthalteverbindung
Spule
bewegliches
Schaltstück
Kontaktdruckfeder
Spulenanschluß
Anschlußklemmen
festes
Schaltstück
Der Motor ist eine Maschine, die elektrische
Energie in mechanische Bewegung umsetzt.
In diesem Beispiel ist der Motor im Stern geschaltet.
In der Leistung unterschiedlich große
Motoren benötigen auch unterschiedlich leistungsfähige Schütze.
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Ein weiterer Unterschied liegt in der
Bestückung der Hilfsschaltglieder.
L1
L2
L3
PE
U1
V1
W1
PE
W2
U2
V2
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