Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen: Aufbau, Zweck + Anschlussschema

Geben Sie zu: unnötige Geräte, ohne die das Beleuchtungssystem einwandfrei funktionieren kann, zu kaufen und zu installieren, ist sinnlos. Zu solchen zweifelhaften Geräten gehört das Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen. Wissen Sie nicht, ob es im Anschlussplan erforderlich ist oder ob man darauf verzichten kann?

Wir helfen Ihnen, die aufgetretene Frage zu klären. Im Artikel werden die Besonderheiten, der Zweck des Vorschaltgeräts und seine Funktionen ausführlich behandelt. Es werden Fotos und ein Anschlussplan gezeigt, die Ihnen helfen, eine Leuchtstofflampe selbstständig zusammenzubauen und in Betrieb zu nehmen, indem Sie alle Komponenten korrekt in den Stromkreis einbinden.

Zur Unterstützung des Heimwerkers haben wir eine Reihe von Videos zusammengestellt, die Empfehlungen zum Anschluss von Leuchtstofflampen sowie zur Auswahl des richtigen Vorschaltgeräts je nach Lampentyp enthalten.

Zweck und Aufbau des Vorschaltgeräts

Entladungslampen, zu denen auch die Leuchtstofflampe gehört, können nicht wie normale Lampen durch einfache Stromversorgung gezündet werden. Sie funktionieren einfach nicht. Um ein Leuchten dieser Lichtquelle zu erhalten, muss zusätzlich ein Vorschaltgerät verwendet werden.

Zweck des Vorschaltgeräts im Einschaltplan

Daraus ergibt sich, dass für den Betrieb einer Leuchtstofflampe nicht nur ein Stromfluss gewährleistet werden muss, sondern auch eine Spannung anliegen muss.

Daher wird im Einschaltplan ein Vorschaltgerät – ein Widerstand – verwendet. Er wird in Reihe mit der Lampe geschaltet und dient zur Begrenzung des durch ihre Elektroden fließenden Stroms.

Seine Rolle können verschiedene elektrotechnische Bauteile übernehmen:

• bei Gleichstrom – Widerstände;
• bei Wechselstrom – Drossel, Kondensator und Widerstand.

Unter diesen Vorrichtungen ist die Drossel die günstigste Variante. Sie besitzt einen Blindwiderstand ohne übermäßige Wärmeentwicklung. Sie kann den Strom begrenzen und einen lawinenartigen Anstieg beim Einschalten ins Stromnetz verhindern.

Die Drossel ist nicht nur ein unverzichtbares Element im Starter-Schaltkreis, sie erfüllt auch folgende Funktionen:

• Sie trägt zur Erzeugung eines sicheren und für die jeweilige Lampe ausreichenden Stroms bei, der ein schnelles Aufheizen ihrer Elektroden beim Zünden gewährleistet;
• Der in der Wicklung erzeugte Hochspannungsimpuls begünstigt die Entstehung einer Entladung im Leuchtstoffkolben;
• Sie sorgt für die Stabilisierung der Entladung bei Nennstrom;
• Sie trägt zum problemlosen Betrieb der Lampe bei, trotz der im Netz periodisch auftretenden Spannungsabweichungen.

Die Induktivität der Drossel ist für die Funktion von Leuchtstofflampen von großer Bedeutung. Daher sollte man beim Kauf dieser elektromechanischen Komponente auf die technischen Parameter achten, die den Eigenschaften der Lampe entsprechen müssen.

Bei der Auswahl eines elektromechanischen Vorschaltgeräts, das auch als Drossel oder Strombegrenzer bezeichnet wird, sind nicht nur die technischen Parameter von Bedeutung, sondern auch der Ruf des Herstellers – unbekannte chinesische Firmen könnten einen Begrenzer anbieten, dessen tatsächliche Eigenschaften weit unter den angegebenen liegen.

Woraus besteht das Vorschaltgerät?

Die Drossel, die in Schaltungen zum Einschalten von Leuchtstofflampen verwendet wird, ist nichts anderes als eine Drahtwicklung auf einem Kern – eine Induktivitätsspule. Genau diese industrielle Ausführung wird in der Elektrotechnik als Drossel bezeichnet, was wörtlich „Begrenzer“ bedeutet.

Verschiedene Wicklungsarten mit unterschiedlichen Kernen, die sich in Größe, Form und Aussehen unterscheiden. Die Induktivität eines bestimmten Produkts hängt direkt von der Drahtstärke, der Wicklungsdichte, der Anzahl der Windungen, der Kernform und anderen Parametern ab.

Drosseln mit den gewünschten technischen Eigenschaften werden industriell gefertigt, daher hat der Verbraucher keine Probleme bei der Auswahl der passenden Variante, die den Parametern der anzuschließenden Lampe entspricht.

Darüber hinaus kann man, wenn man über die Fähigkeiten zur Montage verschiedener elektrotechnischer Vorrichtungen sowie die entsprechenden Komponenten und Elektrowerkzeuge verfügt, versuchen, selbst eine Spule mit der gewünschten Induktivität zu bauen.

In Schaltplänen kann die Darstellung der Drossel variieren. In den Anschlusskreisen von Leuchtstofflampen trifft man am häufigsten die Variante L6 an – eine Wicklung mit einem Ferritkern.

Die Drossel besteht aus folgenden Elementen:

• Draht in Isoliermaterial;
• Kern – meistens aus Ferrit oder einem anderen Material;
• Vergussmasse, Compound – sie besteht aus schwer entflammbaren Substanzen, die eine zusätzliche Isolierung der Wicklungsdrähte gewährleisten.
• Gehäuse, in dem die Wicklung untergebracht ist – es wird aus hitzebeständigen Polymeren hergestellt.

Das Vorhandensein des letzten Elements hängt von den Besonderheiten und Eigenschaften des jeweiligen Strombegrenzermodells ab.

In der Zündschaltung einer Entladungslampe zusammen mit einem Starter begrenzt der induktive Widerstand in Form einer Drossel den Strom im Moment des Anlegens der Spannung an die Lampe, und die Erzeugung einer Selbstinduktions-EMK von 1000 V sorgt für deren Zündung und stabilisiert den Lichtbogen.

Die Starter-Schaltung ist nicht perfekt, zeigt aber hervorragende Ergebnisse. Aber das Flackern der Lampe, die Geräuschentwicklung der Drossel und ihre großen Abmessungen sowie der Fehlstart aufgrund eines unzuverlässigen Starters führten zur Erfindung einer verbesserten Version des Vorschaltgeräts – der elektronischen.

Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) tragen im Betrieb zur Reduzierung der Verlustleistung um bis zu 50 % bei und beseitigen das Flackern der Lampe. Ihre Verwendung ermöglichte eine Gewichtsreduzierung der Drosseln sowie eine deutliche Steigerung der Lichtausbeute des Leuchtmittels.

Allerdings sind die Kosten für elektronische Vorschaltgeräte wesentlich höher als für elektromagnetische (EMVG), und man sollte sie nur von Herstellern mit hervorragendem Ruf kaufen – wie Philips, Osram, Tridonic und anderen.

Schaltplan + eigenständiger Anschluss

Eine Leuchtstofflampe lässt sich nicht einfach so einschalten – sie benötigt einen Zünder und einen Strombegrenzer. Bei Miniaturmodellen hat der Hersteller all diese Elemente bereits im Gehäuse integriert, sodass der Verbraucher das Produkt nur noch in eine passende Fassung der Leuchte/des Kronleuchters einschrauben und den Schalter betätigen muss.

Für größere Geräte wird ein Vorschaltgerät benötigt, das sowohl elektromechanischer als auch elektronischer Art sein kann. Um es richtig anzuschließen und einen problemlosen Betrieb des Geräts zu gewährleisten, muss man die Reihenfolge des Anschlusses der einzelnen Elemente im Stromkreis kennen.

Schaltplan zum Anschluss einer Leuchtstofflampe unter Verwendung einer Drossel, wobei LL die Drossel, SV der Starter und C1, C2 Kondensatoren sind.

Es ist zwar ein Schaltplan vorhanden, aber ohne praktische Erfahrung bei der Durchführung solcher Arbeiten wird es schwierig sein, die Aufgabe zu bewältigen. Wenn der Anschluss zudem außerhalb des Hauses erfolgen muss – im Flur einer Bildungseinrichtung oder eines anderen öffentlichen Gebäudes –, kann ein eigenmächtiger Eingriff in das Stromnetz zu Problemen führen.

Daher sollte in der Einrichtung ein Elektriker fest angestellt sein oder die Einrichtung nach Bedarf betreuen.

Im Schaltplan ist der Anschluss von zwei Leuchtstofflampen in Reihe dargestellt. Ein wesentliches Problem: Wenn eine von ihnen ausfällt/durchbrennt, funktioniert die andere ebenfalls nicht.

Betrachten wir den schrittweisen Anschluss von zwei röhrenförmigen Leuchtstofflampen (LL) an das Stromnetz mithilfe einer Starter-Schaltung. Dazu werden zwei Starter und eine Drosselkomponente benötigt, deren Typ unbedingt dem Lampentyp entsprechen muss.

Zudem ist zu beachten, dass die Gesamtleistung der Starter diesen Parameter der Drossel nicht überschreiten darf.

Beim Anschluss des Stromkabels an die Leuchte ist zu beachten, dass die Drossel für die Strombegrenzung zuständig ist.

Das bedeutet, dass die Phase über die Drossel angeschlossen werden muss, während der Neutralleiter an die Lampe angeschlossen wird.

Ein ähnlicher Anschlussplan gilt für große Beleuchtungskörper. Kompakte Modelle hingegen sind mit einem eingebauten Start- und Regelmechanismus ausgestattet – einem miniaturisierten EVG, das im Gehäuse des Produkts eingebaut ist.

In einer kompakten Leuchtstofflampe befindet sich zwischen dem Sockel und den Röhren mit dem Gasgemisch ein kleines Vorschaltgerät. Es meistert das Starten der Lampe hervorragend und kann hinsichtlich der Lebensdauer anderen Leuchtstofflampen-Komponenten deutlich überlegen sein.

Überhitzung des Vorschaltgeräts und mögliche Folgen

Die Verwendung von Lampen, deren Lebensdauer abgelaufen ist und bei denen regelmäßig verschiedene Störungen auftreten, kann zu einem Brand führen. Informationen zur Entsorgung ausgedienter Leuchtstofflampen sind ausführlich hier beschrieben.

Regelmäßige Inspektion des Zustands der Beleuchtungskörper – Sichtprüfung, Überprüfung der Hauptkomponenten – hilft, eine Brandsituation zu vermeiden.

Gegen Ende der Lebensdauer der Lampe kann eine erhebliche Überhitzung des Vorschaltgeräts festgestellt werden – natürlich darf die Temperatur nicht mit Wasser geprüft werden, dazu sollten Sie Messgeräte verwenden. Die Erhitzung kann 135 Grad und mehr erreichen, was fatale Folgen haben kann.

Bei unsachgemäßer Handhabung kann der Kolben einer Quecksilberlampe explodieren. Die kleinsten Partikel können sich in einem Radius von drei Metern verteilen. Sie behalten zudem ihre Zündeigenschaften, selbst wenn sie aus Deckenhöhe auf den Boden fallen.

Eine Gefahr stellt die Überhitzung der Drosselwicklung dar – das Gerät besteht aus verschiedenen Materialtypen, die jeweils eigene Eigenschaften haben. Beispielsweise tränken die Hersteller Isolierzwischenlagen mit komplexen Zusammensetzungen, deren einzelne Elemente unterschiedliche Entflammbarkeit und Rauchentwicklung aufweisen.

Selbst sieben Windungen der Drossel, in denen ein Kurzschluss aufgetreten ist, können brandgefährlich sein. Eine größere Brandwahrscheinlichkeit stellt jedoch der Kurzschluss von mindestens 78 Windungen dar – diese Tatsache wurde experimentell ermittelt.

Neben der Überhitzung des Drosselelements gibt es auch andere Situationen mit Leuchtstofflampen, die eine Brandgefahr darstellen.

Dies können sein:

• Probleme aufgrund von Verstößen gegen die Fertigungstechnologie des Vorschaltgeräts, die sich auf die endgültige Qualität des Geräts ausgewirkt haben;
• schlechtes Material des Diffusors der Beleuchtungseinrichtung;
• Zündschaltung – mit oder ohne Starter ist die Brandgefahr gleich.

Es ist zu beachten, dass Nachlässigkeit bei der Durchführung des Anschlusses, schlechte Qualität der Kontakte oder Schaltungskomponenten zu Problemen führen kann, was am häufigsten bei der Verwendung von sehr billigen Geräten von unbekannten Herstellern vorkommt.

Seriöse Unternehmen geben eine Garantie auf ihre Produkte, und die technischen Parameter der Geräte, die auf dem Gehäuse oder der Verpackung angegeben sind, entsprechen der Realität. Diese Tatsache wirkt sich direkt auf die Lebensdauer sowohl des Vorschaltgeräts als auch der Gasentladungslampen aus, deren Aufbau und Funktionsweise der von uns empfohlene Artikel erläutert.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Feinheiten des Aufbaus einer Schaltung mit zwei Leuchtstofflampen in Reihenschaltung:

Video darüber, was eine Drossel ist und wozu sie benötigt wird:

Prüfung der Drossel auf Defekte:

Regeln zur Auswahl der Drossel je nach Typ der Entladungslampe:

Nachdem Sie sich mit Zweck und Aufbau der Drosseln vertraut gemacht haben, die zum Starten von Leuchtstofflampen verwendet werden, können Sie sich mit dem Anschlussplan ausrüsten und versuchen, diesen selbst umzusetzen. Allerdings ist dies nur für zu Hause relevant.

In öffentlichen Einrichtungen sollten Sie die Lösung solcher Fragen Elektrikern anvertrauen, die eine spezielle Zulassung für Elektroinstallationsarbeiten besitzen.

Schreiben Sie bitte Kommentare in den untenstehenden Block, platzieren Sie Fotos zum Thema des Artikels, stellen Sie Fragen. Erzählen Sie, wie Sie die Drossel ausgewählt und angeschlossen haben. Teilen Sie nützliche Informationen zu Aspekten der Auswahl und der Installationstechnik des Geräts.