Eltakos: Schalten im Nulldurchgang -> sinnvoll?

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Eltako wirbt ja damit, dass einige Schalt-/Dimmaktoren im Nulldurchgang schalten und damit der Verschleiß der Kontakte deutlich reduziert wird.

Leider ist die Funktionsweise und die Realisierung dieses Features nicht näher beschrieben. Zunächst mal gehe ich ja davon aus, dass es sich um den Spannungsnulldurchgang handelt, da im Einschaltmoment ja noch kein Strom fließt der im Nulldurchgang geschaltet werden könnte. Nun frage ich mich, ob jemand diese Funktion schon mal näher untersucht oder sogar vermessen hat. Da es sich ausgangsseitig ja um ein bistabiles, elektromechanisches Relais handelt, müsste ja auch dessen Schaltdauer berücksichtigt werden. Weiter frage ich mich, ob auch das Ausschalten im Spannungsnulldurchgang stattfindet, da dort ja bei induktiven Lasten (Motoren, gewickelte Trafos) das Strommaximum wäre, was den Kontakt ja sicher stark belasten würde.

 

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Wenn im Nulldurchgang geschaltet wird, wird das niemals mit herkömmlichen "Schaltkontakten" sondern meist mit Thyristoren oder Triacs gemacht.
Dimmer sind meist so aufgebaut. Mit Relais oder ähnlichem lässt sich das nicht realisieren.

Nachtrag: Hier das Prinzip http://www.vcb.de/vcb-contentb/mechatronik/basiswissen/gllt/gllt01q01/files/script.pdf Seite 54

 

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Mechanische Schalter schalten nicht schnell genug um mit Gewissheit im Nulldurchgang zu schalten, das schaffen nur Halbleiterbauelemente (z.B. Thyristor oder Triac).

 

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Herkömmliche Relais schalten langsam, das ist mir bekannt und deswegen wundert es mich auch: Eltako gibt im Datenblatt der entsprechenden Schalter aber eindeutig an, dass es sich um Bistabilie-Relais handelt. Schaut man sich z. B. von FSR14-2x oder FSR14-4x die technischen Daten an (Seite 40), dann sieht man auch, dass als Kontaktmaterial AgSnO2 verwendet wird. Kann es sein, dass es mit Bistabilen-Relais dennoch funktioniert, wenn die Schaltzeit des Relais bekannt ist? Dann würde eben nicht der unmittelbar nach dem Schaltvorgang folgende Nulldurchgang verwendet werden, sondern einer der Nachfolgenden. Voraussetzung wäre dann aber, dass die Schaltzeit des Relais unter allen Umständen (Last, Alterung; Temperatur, ...) konstant bliebe.

 

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Mechanische Schalter sind generell zu langsam. Bei 50 Hz Netzfrequenz ergeben sich 100 Nulldurchgänge pro Sekunde. Die Schaltzeit muss deshalb bei 1 bis 2 Millisekunden liegen um die Nähe des Nulldurchgangs zu treffen – das schafft kein mechanisches Relais.

 

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Wie ist das dann bei den genannten Eltakos gelöst?

 

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Eltako verwendet eine Hybrid-Lösung falls ich deren Infos korrekt verstanden habe, kombiniert also ein Halbleiterschaltelement mit einem Relais.
Das Halbleiterbauelement schaltet den Strom(kreis) im Nulldurchgang durch, danach schaltet dann das eigentliche Relais. Das Halbleiterbauelement ist stromlos nachdem das Relais geschaltet hat.

Eltako nennt das Verfahren Duplex-Technologie und diese ist laut Unternehmensangaben patentiert. Genauere Infos zur Funktionsweise habe ich leider nicht gefunden.

 

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Ich auch nicht, deshalb frage ich ja an dieser Stelle. Es ist gut möglich, dass es so ist, wie du es beschreibst. Ohne, dass N angeschlossen ist, arbeitet wohl nur das elektromechanische Relais, weshalb der Schalter dann auch potentialfrei arbeitet. Mit angeschlossenem N, "lauscht" der elektronische Schalter wohl permanent, um schnell im Nulldurchgang zu schalten. Das wäre dann auch ein Grund dafür, wieso der Schalter dann auch nicht mehr potentialfrei ist.

 

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Haben die Eltakos nicht ohnehin schon immer einen zusätzlichen Anschluss für einen Neutralleiter gehabt?

 

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Der Neutralleiteranschluss ist bei den elektronischen Stromstoßschaltern vorhanden, aber nur dann anzuschließen, wenn man im Nulldurchgang schalten möchte. Ob ältere, elektromechanische Schalter den Neutralleiteranschluss haben, weiß ich nicht. Es gibt aber auch Modell wie den FSR14SSR, die über einen Opto Triac (Solid State Relais) im Nulldurchgang schalten und dafür gar keinen Neutralleiter benötigen.

Anbei nch mal eine Frage zur Potentialfreiheit: auf was genau bezieht sich eigentlich die Potentialfreiheit? Normalerweise geht es doch darum, dass der Steuerkreis potentialfrei ist. Wenn der Steuerkreis aber ein Bus (wie in diesem Fall RS485) ist, ist und bleibt dieser doch ebenfalls potentialfrei. Was genau ist dann an dem SSR-Schalter oder an den anderen Schaltern mit Neutralleiteranschluss nicht potentialfrei und was bedeudet das für die Praxis?