Ringkerntrafo - Thermischer Schutzschalter

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Moderator: T.Hoffmann

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RPH56
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Mo, 17.04.23, 18:43

Hallo zusammen!
Ich möchte meine 12V Halogen Seilzug Leuchte mit LED's bestücken.
Halogen: 10 Stck a 20Watt --- soll ersetzt werden mit LED: 10 Stck a 2,6Watt

Die Leuchte besitzt einen Ringkerntrafo 210VA mit einem Thermischen Schutzschalter (AC 250V, AC 125V, DC28V, 3,15A)
Bezeichnung: 1410-G111-P2F1-S01-3,15A

Jetzt meine Frage:
Kann ich den Thermischen Schutzschalter so beibehalten, oder muss er getauscht werden, bzw. könnte man das Teil auch ganz weg lassen (natürlich nur ohne jegliche Gefahren...) ?
Ihr merkt hier ist ein "Ahnungsloser" am Werk ;-)
Falls der Schutzschalter getauscht werden sollte (muss) welche Werte sollte er dann haben?

Danke für die fachliche Unterstützung im Voraus
Liebe Grüße
Borax
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Di, 18.04.23, 11:24

Hallo RPH56,
welcome on board!

Einfach so lassen. Der wird zwar nie auslösen, weil der Trafo mit der geringen Last der LEDs kaum warm wird, aber schaden kann er nicht.
RPH56
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Di, 18.04.23, 12:35

Danke für die Rückmeldung.
Der oben beschriebene Schutzschalter ist leider defekt.
Genau den gleichen Typ einbauen ist wie von Borax beschrieben --- machbar...

Da der Schalter defekt ist, würde es Sinn machen einen anderen "Typ" (weniger als 3,15Ampere) einzubauen - oder bringt das alles eh nichts, weil die Last sehr gering ist.
Oder könnte man den Schalter auch ganz weglassen.
Sorry, dass ich meiner ersten Nachricht den Defekt das Schalters nicht erwähnt habe.
Grüße
Borax
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Di, 18.04.23, 20:59

Dann einfach weg lassen. 'Vorschrift' scheint das nicht zu sein (viele Ringkerntrafos werden ohne thermische Schutzschalter betrieben), und bei der geringen Last ist der Ringkerntrafo sowieso überdimensioniert (was nicht schadet!).
ustoni
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Di, 18.04.23, 21:13

Bei diesem "Thermischen Schutzschalter" handelt es sich um nichts anderes als einen Sicherungsautomaten.
Dieser löst intern über thermische Wirkung durch den Strom aus. Bei 1,1*INenn löst er nach ca. 10 Sekunden aus, bei 2*INenn bereits nach 0,2 Sekunden.
Mit der Umgebungstemperatur oder Trafotemperatur hat das nichts zu tun.

Im Kurzschlussfall entspricht dies einer flinken Sicherung. Wenn du einen Kurzschlussschutz haben möchtest, solltest du den Schalter einbauen. Überlast ist durch Verwendung der LEDs nicht mehr möglich.

Die Strom-Zeit-Kennlinie kannst du hier abrufen:
https://www.shop-traub.de/1410-g111-p2f ... alter.html
RPH56
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Mi, 19.04.23, 08:28

Super - Danke für Eure Mitarbeit!
Jetzt ist das Teil: 1410-G111-P2F1-S01-3,15A
Lagerbestand überall = 0 :-(
Da ich echt noch weniger als "Laie" bin...... könnte man stattdessen den gleiche Schalter mit 2A oder gar 1A einbauen?
Und hätte damit den "gleichen" Kurzschlussschutz?
ustoni
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Mi, 19.04.23, 10:41

Das hängt davon ab, ob der Schutzschalter auf der Sekundärseite des Trafos (also direkt vor den Leuchtmitteln) oder an der Primärseite (also zwischen Trafo und Netzspannung) eingebaut ist.
Sekundärseitig sollte das kein Problem sein, da die LEDs ja wesentlich weniger Leistung aufnehmen.
Primärseitig wird es ein Problem, da der Schutzschalter auch den Einschaltstromstoß des Trafos aushalten muss. Dieser Strom ist aber unabhängig von der Last. Es könnte dann passieren, dass der Schutzschalter ab und zu beim Einschalten anspricht. Das würde er aber nicht lange überleben, da er nur für 500 Schaltvorgänge ausgelegt ist.
RPH56
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Mi, 19.04.23, 11:33

Ah Ok! Wieder was gelernt.
Er ist auf der Primärseite --- dann werde ich mich wohl, bzgl. der Lieferzeit, in gedult üben müssen und den defekten Schalter 1:1 austauschen.
Besten Dank an alle - tolles Forum!
Borax
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Do, 20.04.23, 09:10

Im Kurzschlussfall entspricht dies einer flinken Sicherung. Wenn du einen Kurzschlussschutz haben möchtest, solltest du den Schalter einbauen.
Wenn das so ist, würde es ja auch eine einfache Schmelzsicherung tun. Die sind (mehr oder weniger) überall erhältlich und kosten nicht mal einen Euro...
ustoni
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Do, 20.04.23, 10:58

Ein Problem bei den üblichen Feinsicherungen (5x20 mm) ist die steilere Strom-Zeit-Kennlinie.
Selbst bei einer trägen 3,15 A-Sicherung wird es eng:
https://cdn-reichelt.de/documents/daten ... 215P_E.pdf
Der Einschaltstromstoß bei Trafos hängt vom Einschaltzeitpunkt bezogen auf den Nulldurchgang der Netzspannung in Verbindung mit dem Restmagnetismus des Kerns ab. Der Restmagnetismus wiederum hängt vom Ausschaltzeitpunkt bezogen auf den Nulldurchgang ab.

Bei einem Ringkerntransformator kann dieser Strom das 60fache des Nennstroms betragen. Bei einem 200VA-Trafo kommen wir damit im ungünstigsten Fall auf rund 60A.

Ich würde eher komplett auf eine Sicherung verzichten und auf die 16A-Sicherung im Verteilerkasten vertrauen. Es geht ja nur um einen Kurzschluss - und genau dafür sind die Sicherungen im Verteilerkasten ja u.a. da.
RPH56
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Sa, 22.04.23, 15:38

Mhm mhm mhm, ist ja alles interessant - und kompliziert ---- für mich jedenfalls.

Möglicherweise interessant:
Diese Deckenleuchte mit Seilzug war über viele Jahre mit 12 V Halogenleuchten - 6 x 35Watt = 210 Watt betrieben worden. Auf die Idee daraus jetzt eine LED-Leuchte zu machen kam ich, nachdem der Thermische Schutzschalter (3,15A) immer wieder mal rausflog und jetzt seinen Geist kpl. aufgegeben hat.
Den Ringkerntrafo (210VA) habe ich mal an 220V angeschlossen - ohne Leuchtmittel - und Sekundärseitig 12,6V gemessen.
Inzwischen auch mal mit LED Leuchmittel (4x4Watt + 2x2,6Watt = 21,2Watt) leuchten lassen - funktioniert.

Was ich mich jetzt Frage:
Warum hat der Thermoschalter so ca. alle 3-4 Wochen abgeschaltet? War der Trafo mit 210VA zu schwach ausgelegt?
Und kann ich das ganze jetzt ohne Thermoschalter betrteiben? Die einen sagen so - und die Anderen so ;-)
ustoni
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Sa, 22.04.23, 19:25

Warum hat der Thermoschalter so ca. alle 3-4 Wochen abgeschaltet? War der Trafo mit 210VA zu schwach ausgelegt?
Nein, der Trafo kann damit nichts zu tun haben. Der Schutzschalter sollte eigentlich nur bei primärem oder sekundärem Kurzschluss auslösen. Ein sekundärer Kurzschluss ist bei Halogenleuchtmitteln gar nicht so selten, da eine Halogenbirne beim Durchbrennen gerne mal einen Kurzschluss erzeugt. Jeder, der Hochvolt-Halogenleuchtmittel, also Halogenbirnen für 230 V, in längerer Nutzung hatte kennt das: dann fliegt nämlich der Sicherungsautomat im Verteilerkasten raus (passiert meist beim Einschalten des Lichts - besonders angenehm, wenn man morgens im dunklen aufgestanden ist).

Der Schutz vor sekundärem Kurzschluss wird wohl auch der Hauptzweck des Schutzschalters gewesen sein. Bei LED-Leuchtmitteln ist das überflüssig. In der in der LED-Birne verbauten KSQ ist normalerweise eine Schmelzsicherung verbaut, zumindest solange man Markenware verwendet.

Der Schutzschalter hat einen Nennstrom von 3,15 A. Das entspricht einer Leistung von 724,5 VA. Die Trafoleistung kann also nichts mit dem Auslösen zu tun haben. Ich vermute eher, dass das an einer Ermüdung des Schutzschalters liegt. Der hat wahrscheinlich das Ende seiner Lebenserwartung erreicht. :wink:

Übrigens: die Netzspannung in Deutschland beträgt nicht 220V sondern 230V.
RPH56
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So, 23.04.23, 09:44

"Nein, der Trafo kann damit nichts zu tun haben. Der Schutzschalter sollte eigentlich nur bei primärem oder sekundärem Kurzschluss auslösen."

(keine Ahnung wie das mit dem "Zitat" funktioniert :-( )

Ist es nicht so, da der Schutzschalter Primärseitig angeordnet ist ( 230 V --- Schutzschalter --- Trafo --- Leuchtmittel), dass er dann auch nur Primärseitig - also bei Kurzschluss Primärseite - auslöst?

Und trotz mittelhäufiges auslösen des Schutzschalters - eine Halogenbirne war bis Dato niemals durchgebrannt.

So rein "sportlich" würde es mich schon interessieren, warum der Schalter immer wieder mal ausgelöst hat.

Es handelt sich hier um eine "hochwertige - teure" Leuchte aus dem Jahre 2009 (Tai Lang - Tobias Grau)
Was uns da geritten hatte eine Leuchte für größer 1000€ zu kaufen ist mir heute ein Rätsel ;-)
ustoni
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So, 23.04.23, 11:08

Ist es nicht so, da der Schutzschalter Primärseitig angeordnet ist ( 230 V --- Schutzschalter --- Trafo --- Leuchtmittel), dass er dann auch nur Primärseitig - also bei Kurzschluss Primärseite - auslöst?
Nein. Bei einem primärseitigen Kurzschluss würde sofort ein sehr hoher Strom fließen und der Schutzschalter sehr schnell auslösen.

Die Angabe 210 VA bedeutet nur, dass der Trafo in der Lage ist, dauerhaft 210 VA zu liefern. Das sind dann im Prinzip die dauerhaft zulässigen Betriebsbedingungen bezüglich Strom und Betriebstemperatur.
Bei einem sekundären Schluss fließt auf der Sekundärseite ein sehr hoher Strom. Bis zu einem gewissen Grad versucht die Primärseite diesen auch zu liefern. Dabei kann die Leistung ein Vielfaches der 210 VA erreichen. Das führt natürlich zu einer Überhitzung des Trafos - irgendwann würde er durchbrennen oder einen Brand auslösen. Bevor das geschieht spricht aber der Schutzschalter an.
So rein "sportlich" würde es mich schon interessieren, warum der Schalter immer wieder mal ausgelöst hat.
In dem Schutzschalter fließt der Strom über irgendein Heizelement, das sich durch den Stromfluss erwärmt (deshalb "thermischer" Schutzschalter). Bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur löst dann ein Bimetallelement den Schalter aus. Dieses Heizelement unterliegt einer natürlichen Alterung. Es wird ja bei jedem Einschalten der Leuchte erwärmt und kühlt beim Ausschalten wieder ab - und das seit 2009, also 14 Jahren.
Zerleg einfach den alten Schutzschalter, möglicherweise siehst du dann wo die Alterung stattgefunden hat.
RPH56
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So, 23.04.23, 16:51

Erstmal vielen lieben Dank! Für die Hilfe und vor allem die Geduld - die man mit mir haben muss :-(

mit ..... "...warum der Schalter immer wieder mal ausgelöst hat"
meinte ich eigentlich - warum die Temperatur immer wieder mal (beim Einschalten) dermaßen erwährmt wurde, dass der Schalter reagierte. Dies war nämlich von Anfang an so. Und das obwohl es sich hier um eine teure Lampe, bei der wohl alles richtig dimensioniert war, handelt.
Na ja, eine Erklärung von mir: Möglicherweise war der Schalter von Anfang an nicht so ganz in Ordnung?!

Ich werde die Leuchte jetzt erstmal ohne Schutzschalter betreiben ---- und vielleicht in 18 bis 20 Wochen :-(
---- wenn China will --- den Schalter einbauen.
Nochmals besten Dank an Alle!
ustoni
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So, 23.04.23, 17:35

mit ..... "...warum der Schalter immer wieder mal ausgelöst hat"
meinte ich eigentlich - warum die Temperatur immer wieder mal (beim Einschalten) dermaßen erwährmt wurde, dass der Schalter reagierte. Dies war nämlich von Anfang an so.
Das "beim Einschalten" hast du jetzt zum ersten mal geschrieben. Diese Frage hab ich dir aber schon beantwortet:
Primärseitig wird es ein Problem, da der Schutzschalter auch den Einschaltstromstoß des Trafos aushalten muss. Dieser Strom ist aber unabhängig von der Last. Es könnte dann passieren, dass der Schutzschalter ab und zu beim Einschalten anspricht.
Dieser Einschaltstromstoß (Dauer so um die 5 Millisekunden) kann unter Umständen so groß sein, dass der Schutzschalter auslöst. Darauf hast du aber keinen Einfluss. Wenn Phasenlage beim Einschalten und Restmagnetismus des Trafokerns ungünstig liegen kann dir das auch mit den LEDs passieren. Der Einschaltstromstoß ist nämlich unabhängig von der Last.

Wenn du das vermeiden willst solltest du den Schutzschalter nicht mehr einbauen. Passieren kann da nichts, zumindest solange du nicht wieder auf Halogenbirnen umsteigst.

Nachtrag:
Hier noch ein interessanter Artikel zum Thema Einschaltstrom:
https://www.tauscher-transformatoren.de ... strom.html
RPH56
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Mo, 24.04.23, 10:06

Super, glaube hab´s endlich kapiert --- sorry für meine "Trägheit" ;-)

DANKE!
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