Arten und Ausführungen von Stromstoßschaltern

(auch als Stromstoßrelais, Fernschalter oder Eltakos (nach dem führenden Hersteller Eltako auf dem deutschen Markt) bezeichnet)

Der Montageort

Stromstoßschalter werden je nach den örtlichen Gegebenheiten entweder als Reiheneinbaugeräte in die bestehende (oder in separate Kleinverteiler, Installationsschränke etc.) eingebaut oder z.B. wenn die Wegstrecken zur nächsten Verteilung unwirtschaftlich wären und auch direkt als Dosenrelais in die Klemmdose bzw. in die jeweilige Raumbeleuchtung integriert.

Namhafte Hersteller bieten dafür verschiedene Geräteserien mit den für den Einbauort optimierten Gehäusebauformen an.

Blick in eine Wohnungsunterverteilung. Ein Netzteil, ein Tastdimmermodul und ein 4fach Schaltaktor welcher als vier getrennte Stromstoßschalter parametriert wurde. Die dazugehörenden Tasterleitungen sind als Fernmeldeleitungen mit 12 Volt DC ausgeführt, versorgt aus dem 12V Netzteil auf dem Bild. (eigene Aufnahme)

Steuerspannung (auch als Spulenspannung bezeichnet)

Stromstoßschalter können entweder mit einer Kleinspannung (z.B. 8 bis 12V~ aus einen Klingeltrafo) oder mit Netzspannung angesteuert werden. Wichtig ist hier, das die Spulenspannung des Stromstoßschalters zur verwendeten Ansteuerung passt ( Gleich- oder Wechselstrom und die richtige Nennspannung) Je nach Hersteller sind auch elektronisch arbeitende Universalgeräte lieferbar die mit jeder beliebigen Spannung zwischen typischerweise 8 und 230V angesteuert werden können.

Solche universellen Fernschalter sind insbesondere im Serviceeinsatz interessant, weil eine mehrfache Lagerhaltung entfällt und nur ein Produkt auf dem Auto liegen muss.

Gerade im ostdeutschen Wohnungsbau der 60er-80er Jahre hat man zur Materialeinsparung Fernschalter mit zumeist 12V~ Spulenspannung verwendet um statt 2,5mm² Aluleitungen nur dünne Fernmeldeleitungen mit 0.6mm (etwa 0,34mm²) zu den Schaltstellen  verlegen zu müssen. Innenansicht eines Kleinspannungstasters der Firma Elso/ Schneider Electric wie er für Modernisierungen im Typenwohnungsbau genutzt wird. Die Fernmeldeleitung mit 0,6-0,8mm wird oben unter die Laschen geklemmt. (eigene Aufnahme) Gespeist wurden diese Tasterschaltungen dann meist Zentral von einem größeren Trafo pro Treppenaufgang, welcher gleichzeitig die Klingelanlage mitversorgen konnte.
Die Lampenleitungen gingen dann auf den kürzesten Weg zum Sicherungskasten,wo die Fernschalter verbaut waren. Diese DDR Bauform der Fernschalter gibt es u.a. von den Firmen Elso (Schneider Electric) und EIA (zu Eltako gehörend) weiterhin als Ersatzteile.

Kommt als Steuerspannung eine Schutz- oder Funktionskleinspannung zum Einsatz, so ist auf die getrennte Verlegung von Kleinspannungsleitungen und 230V führenden Adern zu achten. Das kann je nach Montageort z.B. mit Isolierschläuchen, Trennplatten für Abzweigdosen oder Trennstege in den Unterverteilungen erfolgen.

Rund um die Schaltkontakte und Anschlüsse

Die Anschlüsse eines Stromstoßrelais im Stromlaufplan.

Standardmäßig kommen häufig Stromstoßrelais mit nur einen Leistungskontakt zum Einsatz. Für Sonderfunktionen wie z.B.  die Schaltzustandsanzeige auf zentrale Meldetableaus oder bei einer größeren Anzahl von Leuchtmitteln die geschaltet werden sollen sind von allen namhaften Herstellern auch Stromstoßschalter mit mehreren Leistungskontakten , Öffnerkontakten , Wechslern etc. im Sortiment. Bei manchen Herstellern können Hilfsschalterblöcke  angebaut werden.

Schalten von LED Beleuchtungen

Zwar geben die meisten Hersteller eine Schaltleistung von 10-16A an ( was eigentlich einer Leistung bei 230V~  von 2300W (10A) bzw. 3680W (16A) entspricht), ein genauere Blick ins jeweilige Datenblatt bringt aber bei Beleuchtungsanwendungen weit geringere Werte zu Tage.
Ausschnitt aus den technischen Daten einiger Geräte von der Firma Eltako. Quelle https://www.eltako.com/fileadmin/downloads/de/Technische_Daten/Technische_Daten_elektronische_Stromsto%C3%9Fschalter_Kapitel_11.pdf
Bei LED Leuchtmitteln können die meisten Stromstoßschalter nur etwa 200Watt schalten, ohne dass die Kontakte Schaden nehmen. Das liegt darin begründet, dass die oben genannten Schaltleistungen nur für ohmsche Verbraucher ohne größere Einschaltströme gelten, viele LED Leuchten aber aufgrund der Bauweise des darin verbauten Netzteils teils sehr hohe Einschaltströme aufweisen, welche im ungünstigsten Fall zum festkleben der Schaltkontakte führen können ( in Fachartikel z.B. https://www.voltimum.de/artikel/teufel-steckt-im-detail-leds-zuverlaessig werden Ströme im Einschaltmoment vom bis zu tausendfachen des Nennstromes des jeweiligen Leuchtmittels genannt)
Gerade in Zweckbauten wo viele Leuchtmittel in Gruppen geschaltet werden, kommt es daher oft zum Frühausfall der dort verbauten Stromstoßschalter, wenn z.B. bestehende Beleuchtungsanlagen von Leuchtstoffröhren auf LED Röhren umgerüstet werden ohne auf die Kontaktbelastbarkeit der dort verbauten Betriebsmittel zu achten.
Um den Kontaktabbrand zu minimieren bietet sich auch der Einsatz von elektronischen Stromstoßrelais an, die über einen zusätzlichen Neutralleiteranschluss die Wellenform der Netzspannung erfassen können und das Leuchtmittel dann im Nulldurchgang zuschalteten.
Bei dauerhaft hohen Strömen die über das Stromstoßrelais fließen, sollte für eine ausreichende Wärmeabfuhr gesorgt werden. Dazu können z.B. in Unterverteilungen zwischen zwei Stromstoßschaltern Abstandsstücke positioniert werden.

Fehlerbild aus der Praxis: An zwei ausgebauten Stromstoßschaltern sind deutliche Verfärbungen zu erkennen. Da die Unterverteilung zu klein dimensioniert war, wurden Leitungsschutzschalter, Klingeltransformator und einige Stromstoßschalter ohne Abstand zueinander montiert. Daraus resultierte ein Wärmestau und eine deutliche Verfärbung der Gehäuse. Besser wäre es gewesen die Stromstoßschalter mit Abstandsstücke zu montieren und eine Verteilung mit mehr Teilungseinheiten zu verwende. (eigene Aufnahme)
Sonderformen und Anbaugeräte

Neben den reinen Stromstoßschalter gibt es auf dem Markt viele Sonderformen die über verschiedene (Komfort)funktionen verfügen. Gerade spezielle Anforderungen  in kleineren Anlagen sind durch diese Sonderformen oft kostengünstiger realisierbar , als z.B. bei der Verwendung von Bus Systeme wie KNX mit speziellen Aktoren.

Eine kleine Übersicht über solche Sonderfunktionen und Anbaumodule

• Dimmschalter ( kurzes betätigen des Taster schaltet das Licht ein, langes dimmt das Licht auf/ab)
• Teilweise auch in Kombination mit Schlafzimmer / Kinderzimmerschaltungen bei denen nach einer gewissen Zeit das Licht langsam auf bzw. abgedimmt wird.

sequentiellen Relais der alten Baureihe E255 (eigene Aufnahme)

• sequentiellen Stromstoßrelais z.B. ABB E291S
• Dieses eigenständige spezielle Stromstoßrelais wechselt die Kontaktstellung in einer fest vorgegeben Schaltreihenfolge. Schaltfolge: AUS – A – AB – B – AUS
• Kann z.B. dazu genutzt werden um einen Kronleuchter mit sechs Fassungen so aufzuteilen das entweder nur 2 Leuchtmittel eingeschaltet sind , 4 Leuchtmittel eingeschaltet werden oder alle leuchten.

• Zentral EIN/AUS
• Der Stromstoßschalter verfügt über zwei weitere Tastereingänge. Über diese Anschlüsse können mehrere solcher Stromstoßschalter in Gruppen zusammengefasst und unabhängig vom vorherigen Schaltzustand gemeinsam geschaltet werden. Damit lassen sich u.a. Panikschaltungen (Taster neben dem Bett welche die komplette Beleuchtung eines Hauses einschaltet) oder auch Pförtner / Hausmeisterschaltungen ( über ein z.B. Schlüsseltaster in der Pförtnerloge kann nach Betriebsschluss die gesamte Beleuchtung einer Firma abgeschaltet werden) kostengünstig realisieren. Bei manchen Hersteller z.B. ABB kann für diese Funktion auch ein Zusatzgerät am Stromstoßrelais angebaut werden.

• Dauerstrommodul (auch Dauersignalmodul)
• Dient dazu, wenn Stromstoßrelais z.B. von einer Zeitschaltuhr geschaltet werden sollen, eine unnötigen dauerhafte Ansteuerung der Spule und damit deren Erwärmung zu verhindern.

• Kompensatormodule
• Kommen bei manchen Herstellern zum Einsatz, wenn sehr viele beleuchtete Taster geplant sind. Ohne diese Module könnte der Strom, der durch die Orientierungslampen in den Tastern (zumeist LEDs oder Glimmlampen) zu ungewollten Schaltvorgängen führen. Die maximalen Leitungslängen, Anzahl von Glimmlampen etc. findet man in den jeweiligen Herstellerunterlagen

Stromlaufpläne

Hier soll an drei Beispielen mögliche Installationsvarianten  aufgezeigt werden.

Das erste Beispiel zeigt die Variante mit in Kleinspannung ausgeführten Tasterleitungen auf. Bei dieser Beispielschaltung werden die Leitungen von Taster zu Taster ohne Klemmdose weitergeschleift.

 Stromlaufplan als PDF

Als nächstes die klassische Variante mit 230V~ Tastern und Stromstoßschalter in der Unterverteilung

Stromlaufplan als PDF

Und eine Variante die oft bei Nachrüstungen anzutreffen ist.  Hier kommt von der Unterverteilung nur eine dreiadrige Zuleitung zu einer Verteilerdose. In dieser Verteilerdose sitzt dann ein Fernschalter für Doseneinbau (z.B Eltako ES61-UC). Von der Verteilerdose werden die Taster und Leuchten direkt angefahren.

 Stromlaufplan als PDF

Besonderheiten bei der Benutzung von Tastern mit Orientierungslicht (Glimmlampe oder LED)

Gerade bei Stromstoßschaltern mit 230V~ Steuerspannung in Zweckbauten, Kellerräumen etc. kommen häufig beleuchtete Taster zum Einsatz um im dunklen Raum die Schaltstellen zu finden. Hier lauert ein Fehlerquelle, die unter Umständen die ganze Schaltung lahmlegen kann.

Dazu muss man sich zuerst die technischen Hintergründe ansehen.

In den meisten Fällen schreibt der Hersteller in den technischen Daten der Stromstoßschalter auch, welchen maximalen Strom die Tasterbeleuchtung (meist Glimmlampen mit Vorwiderstand oder LED Bausteine) ziehen dürfen um keine ungewollten Schaltvorgänge auszulösen. Beim dem Stromstoßschalter S12-100-230V von Eltako sind dies z.B. 5mA.

In den Unterlagen zum Taster sind auch die Stromaufnahme der verfügbaren Signallampen zu finden.  Bei den Glimmlampen 230 V für die  Busch-Duro 2000® AP Serie beträgt z.b. die Stromaufnahme 0,6mA.Diese kann bei Alterung der Bauteile ansteigen oder es kann zum Kurzschluss in der Glimmlampe kommen, wodurch die Spule des Stromstoßschalters dauerhaft erregt wird.

Sollen mehr beleuchtete Schaltstellen zum Einsatz kommen, wie die maximale Stromaufnahme es zulässt, so ist es bei vielen Schalterprogrammen möglich, die Glimmlampe/ den LED-Baustein nicht über den Tasterkontakt zu legen, sondern einen separaten Neutralleiter zum Taster zu ziehen und die Signallampe über L und N anzuschließen. Fällt hier allerdings ein Leuchtmittel in einen der Taster aus, so kann es zum Auslösen der vorgeschalteten Sicherung / des LSS kommen.

Hier einmal der leicht vereinfachte Stromlaufplan beider Schaltungen im Vergleich. Die braune Ader ist der Außenleiter, blau der Neutralleiter- Der Schutzleiter und die nicht benötigte graue Ader ist der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet-

Schaltungsvariante 1 Die Glimmlampe/ der LED-Baustein wird parallel zum Tasterkontakt geklemmt. Es sind so nur eine kleine Anzahl beleuchteter Taster möglich, ohne das es zu Fehlfunktionen kommt.

  Schaltungsvariante 2 Glimmlampen / LED-Bausteine werden mit einen eignen Neutralleiter versorgt.