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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schutz vor Spannungsspitzen / Überspannungsschutz


Autor: Marco Schramm (hochfrequenz)
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Hallo,
zur Beleuchtung eines Swimmingpools wurde folgendes eingebaut:

230V / 12V Transformator.
Primärseitig ein Handschalter
Sekundärseitig eine 12V / 300W Lampe

Nun hält diese Lampe immer weniger als 1 Jahr. Ich vermute, dass es mit 
an den wahrscheinlich hohen Spannungsspitzen liegt, die beim Ausschalten 
dann sekundärseitig entstehen.

Frage an euch:
Wie muss konkret eine Schutzbeschaltung aussehen. Diese müßte einige 
Ampere, wenn auch kurzzeitig ableiten.


Viele Grüße
Marco (aus Köln)

Autor: Ich (Gast)
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Es wird eher an den Stromspitzen beim Einschalten liegen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Üblich sind 12V /300W Halogen-Glühbirnen im Schwimmbadbereich.

Da sind es dann die Stromspitzen beim Einschalten, die zum ableben der 
Glühwendel führen.

Abhilfe schafft zügiges Hochregeln, z.B. mit geeignetem Dimmer auf der 
Primärseite.

Autor: Marco Schramm (hochfrequenz)
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Frage:
Kommt es zu Stromspitzen beim Einschalten, weil die Wendel kalt ist und 
damit besser als im warmen Zustand leitet?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco Schramm wrote:
> Kommt es zu Stromspitzen beim Einschalten, weil die Wendel kalt ist und
> damit besser als im warmen Zustand leitet?

Ja.

Die einfachste Lösung dürfte ein NTC + Relais sein, so wie hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: Marco Schramm (hochfrequenz)
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Vielen Dank Benedikt und an alle anderen,
das ist ja die Lösung direkt auf dem goldenen Tablett serviert.

Dennoch habe ich noch meine Bedenken auch beim Ausschalten der Lampe, 
daher eine

Verständnisfrage: Versucht der Trafo nur den vorher fließenden Strom 
aufrecht zu erhalten, was bedeutet durch die Lampe fließt beim 
Ausschalten kein höherer Strom als vorher? Sprich: Es besteht keine 
Gefahr für die Lampe


Grüße
Marco (aus Köln)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco Schramm wrote:

> Verständnisfrage: Versucht der Trafo nur den vorher fließenden Strom
> aufrecht zu erhalten, was bedeutet durch die Lampe fließt beim
> Ausschalten kein höherer Strom als vorher? Sprich: Es besteht keine
> Gefahr für die Lampe

Ja, genau. Das ist das typische Verhalten von Spulen.
Die Energie in solch einem Trafo ist aber vernachlässigbar gering.
Sagen wir mal der hätte 2H Induktivität die von einem Strom von 1A 
durchflossen wird. Die Werte sind deutlich größer als üblich gewählt.
Dann beträgt die gespeicherte Energie W=0,5*L*I²=1J. Die Spule kann also 
1s lang 1W abgeben.
Das kann Halogenlampen also eher nicht gefährlich werde.

Autor: oszi40 (Gast)
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-Aus/ein ist auch mit mechanischer Ausdehnung des Glühfadens verbunden

-Mal Spannung messen ob Lampe mit Überspannung betrieben wird
-10% Überspannung könnten die Lebensdauer wesentlich verringern.

Autor: Marco Schramm (hochfrequenz)
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Gute Idee,
am Trafo sind vier Abgriffe und zwar aufgeteilt nach Entfernung zur 
Lampe. Den genauen Aufdruck habe ich mir aber nicht gemerkt. Werde mal 
die genauen Spannungen im Betrieb messen.-

Grüße
Marco

Autor: oszi40 (Gast)
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Spannung am Sockel messen, nicht am Trafo !

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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bei diesem Gezappel ums Sanfteinschalten fällt mir ein :

Vielleicht zuerst mal herausfinden, für welche Lebensdauer solche 
300W-Glühlampen ausgelegt sind!

Es könnte sein, dass das nur wenige 100 Stunden sind - und die sammeln 
sich in einem Jahr schnell an.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Dennoch habe ich noch meine Bedenken auch beim Ausschalten der Lampe,
Bei Wechselstrom wird dauernd mal wieder 0 erreicht, nur kommt der 
Lampenfaden nicht mit dem Abkühlen hinterher   ;-)

Lampen gehen zum größten Teil beim Einschalten kaputt, weil der 
Kaltwiderstand nur 1/10 des Warmwiderstands ist. In der 
Bühnenlichttechnik werden Lampen deshalb nicht ganz abgeschaltet, 
sondern immer mit einem kleinen Strom "warm gehalten". Dann ist zudem 
der Temperaturschock nicht so groß.

> Vielleicht zuerst mal herausfinden, für welche Lebensdauer solche
> 300W-Glühlampen ausgelegt sind!
Gute Idee. Als Beispiel:
PAR56 Flood Schwimmbadlampe(Artikelnummer 1049)
Spannung: 12 Volt
Leistung: 300 Watt
Sockel: G-53 STC
Typ: Flood
Lebensdauer: ca. 1000 Stunden
Lichtfarbe: klar
Hersteller: General Electric
1000 Stunden geteilt durch 2 Stunden am Tag sind 1 1/2 Jahre...

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Die Lebensdauer von 1000h ist allerdings für kontinuierlichen Betrieb 
angegeben. Bei 2h/d sind die 500 Schaltvorgänge nicht zu 
vernachlässigen, das schränkt die Lebensdauer ein, man kommt also recht 
gut innerhalb eines Jahres an die angegebene Lebensdauer heran.

Die 1000 Stunden sind ein Mittelwert, bei einem anderen Hersteller oder 
einer Montagscharge siehts dann schon schlechter aus. Vielleicht ist's 
auch so wie beim Vertrieb von Energiesparlampen. Die Helligkeitsangaben 
bei denen sind anscheinend sehr optimistisch.

Etwas mehr Lebensdauer könnte wirklich das "hochdimmen" beim Einschalten 
bringen. Das Ausschalten bedeutet weniger Stress für die Lampe, 
Maßnahmen dabei bringen wenig.

Unterspannung von 5% bringt bei Glühlampen eine Erhöhung der Lebensdauer 
um etwa 50%, von 10% mindestens eine Verdoppelung. Also wäre der Betrieb 
bei Unterspannung wirksames Mittel.

Allerdings ist meines Wissens dieser Effekt bei Halogenlampen nicht so 
stark, da bei zu niedriger Lampentemperatur der Kreisprozess der 
Wolframverdampfung und Wiederbildung am Glühfaden gestört wird.

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