Der Unterschied zwischen „Bemessungsleistung“ und „Wirkleistung“ bei unseren Leistungsangaben bei LED’s

Der Unterschied zwischen Bemessungsleistung und Wirkleistung bei LED-Leuchten ist ein wesentliches Konzept, um die Effizienz und die tatsächliche Leistungsaufnahme dieser Lichtquellen zu verstehen. Hier ist eine detaillierte Erklärung:

1. Bemessungsleistung (Nennleistung)

Die Bemessungsleistung, oft auch als Nennleistung bezeichnet, gibt die elektrische Leistung an, die eine LED-Leuchte bei typischen Betriebsbedingungen aufnimmt. Diese Leistung wird in Watt (W) angegeben und stellt die maximale Leistung dar, die das Gerät verbrauchen kann.

Merkmale der Bemessungsleistung:

  • Maximaler Verbrauch: Die Bemessungsleistung ist oft eine maximale Angabe und kann daher höher sein als die tatsächliche Leistung, die die Leuchte im Betrieb aufnimmt.
  • Herstellerangabe: Diese Angabe wird von den Herstellern auf den Produkten oder in den technischen Datenblättern bereitgestellt.
  • Vergleichswert: Sie dient als Vergleichswert, um die Leistungsaufnahme verschiedener LED-Leuchten zu beurteilen.
  • Einflussfaktoren: Die Bemessungsleistung kann durch verschiedene Faktoren wie Spannungsschwankungen, Temperatur und Alterung der LED variieren.

2. Wirkleistung

Die Wirkleistung, ebenfalls in Watt (W) gemessen, ist die tatsächliche elektrische Leistung, die von der LED-Leuchte in Licht umgewandelt wird. Es handelt sich um die reale Leistung, die dem Netz entnommen und in sichtbares Licht umgewandelt wird.

Merkmale der Wirkleistung:

  • Realer Verbrauch: Die Wirkleistung gibt den realen Energieverbrauch im Betrieb an, also die tatsächliche Leistung, die von der LED in Licht umgesetzt wird.
  • Effizienz: Sie ist ein Maß für die Effizienz der Leuchte, da sie zeigt, wie viel der aufgenommenen elektrischen Energie tatsächlich in Licht umgewandelt wird.
  • Leistungsfaktor: Die Wirkleistung wird oft im Zusammenhang mit dem Leistungsfaktor betrachtet, der das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung (der Gesamtleistung, die aus dem Netz gezogen wird) beschreibt. Ein hoher Leistungsfaktor (nahe 1) bedeutet eine effiziente Nutzung der elektrischen Energie.

3. Zusammenhang und Unterschiede

  • Bemessungsleistung vs. Wirkleistung: Die Bemessungsleistung ist eine theoretische maximale Angabe, während die Wirkleistung den tatsächlichen, gemessenen Energieverbrauch im Betrieb widerspiegelt.
  • Leistungsfaktor: Der Leistungsfaktor beeinflusst die Differenz zwischen Bemessungsleistung und Wirkleistung. Ein niedriger Leistungsfaktor kann bedeuten, dass ein Teil der Leistung in Form von Blindleistung (nicht in Licht umgewandelt) verbraucht wird.
  • Energieeffizienz: Die Kenntnis der Wirkleistung ist entscheidend für die Bewertung der Energieeffizienz einer LED-Leuchte, da sie die tatsächliche Leistung zeigt, die zur Lichtproduktion verwendet wird.

4. Beispiel

Angenommen, eine LED-Leuchte hat eine Bemessungsleistung von 10 Watt. Diese Angabe bedeutet, dass die Leuchte unter typischen Betriebsbedingungen bis zu 10 Watt Leistung aus dem Stromnetz aufnimmt.

Wenn dieselbe LED-Leuchte jedoch eine Wirkleistung von 8 Watt hat, bedeutet dies, dass sie tatsächlich 8 Watt in sichtbares Licht umwandelt, während die restlichen 2 Watt möglicherweise als Wärme abgeführt oder durch Verluste in der Elektronik verbraucht werden.

5. Praktische Bedeutung

  • Energieverbrauch: Verbraucher interessieren sich meist für die Wirkleistung, da diese den tatsächlichen Energieverbrauch und somit die Kosten auf der Stromrechnung beeinflusst.
  • Dimensionierung: Bei der Planung von Beleuchtungssystemen ist die Kenntnis der Bemessungsleistung wichtig, um sicherzustellen, dass die Stromkreise und Netzteile ausreichend dimensioniert sind.
  • Umweltaspekt: Eine genaue Kenntnis der Wirkleistung trägt zur Bewertung der Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit der LED-Leuchten bei, da weniger Energieverbrauch auch weniger CO₂-Emissionen bedeutet.

Die Bemessungsleistung und die Wirkleistung sind zwei wichtige Kennzahlen, um die Leistungsaufnahme und Effizienz von LED-Leuchten zu verstehen. Während die Bemessungsleistung die theoretische maximale Aufnahme darstellt, gibt die Wirkleistung die tatsächliche, im Betrieb umgesetzte Leistung an. Ein tieferes Verständnis dieser Begriffe hilft bei der Auswahl effizienter Beleuchtungslösungen und der Optimierung des Energieverbrauchs.

Was bedeutet 802.3af (PoE)?

Was bedeutet 802.3af (PoE)?

Einführung in Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet (PoE) ist eine innovative Technologie, die es ermöglicht, elektrische Geräte über dasselbe Ethernet-Kabel mit Strom zu versorgen, das auch zur Datenübertragung genutzt wird. Diese Technologie wurde im Jahr 2003 durch den IEEE-Standard 802.3af formalisiert und hat seitdem zahlreiche Anwendungen in der modernen Netzwerktechnik gefunden. Mit PoE können Geräte wie IP-Kameras, VoIP-Telefone und WLAN-Accesspoints ohne separate Stromleitungen betrieben werden. Dies vereinfacht die Installation, reduziert Kosten und bietet eine flexible Lösung für die Stromversorgung in Netzwerken. Nachfolgende Standards wie PoE+ (802.3at) und PoE++ (802.3bt) erweitern die Möglichkeiten von PoE, indem sie höhere elektrische Leistungen unterstützen, um noch leistungsfähigere Geräte zu versorgen. Die Fähigkeit, sowohl Daten als auch Energie über ein einziges Kabel zu übertragen, macht PoE zu einer Schlüsseltechnologie für die Entwicklung und Implementierung moderner, effizienter Netzwerkinfrastrukturen.

802.3af ist ein 2003 von IEEE übernommener Standard für die Stromversorgung von Geräten über LAN-Kabel, bekannt als Power over Ethernet (PoE). Dieser Standard ermöglicht die Steuerung von Geräten mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 12,95 W über ein LAN-Kabel. Nachfolgende Standards wie PoE (802.3at) und PoE (802.3bt) ermöglichen eine noch größere Übertragung elektrischer Energie.

Power over Ethernet (PoE)

Die Abkürzung PoE steht für Power over Ethernet. Dies ist ein 2003 von IEEE übernommener Standard zur Stromversorgung von Geräten über Netzwerkkabel. Mit der Power-over-Ethernet-Technologie ist kein separates Stromkabel mehr erforderlich, da das LAN-Kabel sowohl für Daten als auch für Strom verwendet wird.

Leistungsgrenzen und Anwendungen

Die maximale elektrische Leistung, die ein einzelnes Gerät via PoE nach Standard 802.3af erhält, ist auf 12,95 Watt begrenzt. Weitere Power-over-Ethernet-Standards wie PoE+ (IEEE 802.3at) und PoE++ (IEEE 802.3bt) bieten höhere maximale Leistungen.

Power over Ethernet wird häufig verwendet, um Geräte wie Überwachungskameras, VoIP-Telefone oder WLAN-Accesspoints zu versorgen, insbesondere dort, wo ein zusätzlicher Stromanschluss aufgrund des Installationsorts schwer zugänglich ist.

Technische Merkmale

Für den Einsatz eignen sich viele verschiedene Arten von Twisted-Pair-Ethernet-Kabeln. Die Stromversorgung erfolgt über das freie Adernpaar oder das Datenadernpaar. Die Gleichstromversorgung mit Spannungen bis zu 44 V erfolgt über kompatible Netzwerk-Switches (aktive Leistung) oder indirekte PoE-Injektoren (passive Leistung). Diese Norm unterscheidet zwischen Energielieferanten (Power Sourcing Equipment; PSE) und Energieverbrauchern (Powered Devices; PD).

Wesentliche technische Merkmale von IEEE 802.3af:

  • Spannung: ca. 44 Volt
  • Strom: bis zu 350 Milliampere
  • maximale PSE-Ausgangsleistung: 15,4 Watt
  • maximale PD-Nutzleistung: 12,95 Watt
  • genutzte Adernpaare: 2
  • unterstützte Leistungsklassen: 0 bis 3

Verlustleistung

Ein PSE liefert eine Ausgangsleistung von bis zu 15,4 Watt, jedoch beträgt die maximal nutzbare Leistung eines PDs nur 12,95 Watt. Dies liegt daran, dass der über das Kabel übertragene Strom Wärme und somit Verlustleistung erzeugt. Längere Netzwerkkabel und kleinere Adernquerschnitte erhöhen die Verlustleistung. Zusätzlich entstehen Verluste in den Netzteilen, wodurch der Wirkungsgrad von PoE oft deutlich unter 70 Prozent liegt.

Einspeisung der elektrischen Energie

Bei der Stromversorgung muss zwischen End-Span- und Mid-Span-Versorgungen unterschieden werden. Die endgültige Stromversorgung erfolgt direkt über PoE-fähige Switches. Midspan-Bereitstellungen nutzen Zwischenstromquellen wie PoE-Injektoren, sodass kein Austausch bestehender Switches erforderlich ist.

Bei Verwendung von Ethernet oder Fast Ethernet erfolgt die Stromübertragung über die ungenutzten Adernpaare 4, 5 und 7, 8 (die ein Reserveaderpaar bereitstellen). Bei Verwendung von Gigabit-Ethernet, bei dem alle Adernpaare zur Datenübertragung genutzt werden, können Daten über Adernpaare übertragen werden (virtuelle Stromversorgung).

Erkennung von kompatiblen Endgeräten

Um eine Beschädigung inkompatibler Klemmen zu vermeiden, sollte nur dann Spannung an Adernpaare angelegt werden, wenn die Klemmen kompatibel sind. Dieser Standard beinhaltet einen anspruchsvollen Nährwerttestprozess. PSE testet mithilfe einer integrierten Messschaltung Parameter wie Widerstand und Kapazität, um festzustellen, ob das PD über ein Netzwerkkabel angeschlossen ist. Dieser Vorgang wird als Widerstandsleistungserkennung bezeichnet. Erst nach der Messung bestimmter Werte schaltet das PSE das Netzwerkkabel ein. Anschließend wird die Leistungsklasse des Endgeräts ermittelt, darunter:

Welche PoE-Standards gibt es sonst noch?

Power over Ethernet (PoE) hat sich seit seiner Einführung im Jahr 2003 stetig weiterentwickelt, um den steigenden Anforderungen an Netzwerkinfrastrukturen gerecht zu werden. Neben dem ursprünglichen PoE-Standard IEEE 802.3af gibt es mehrere andere Standards, die höhere Leistungen und erweiterte Funktionen bieten. Hier sind die wichtigsten PoE-Standards im Überblick:

1. IEEE 802.3af (PoE)

Der 802.3af-Standard, auch als PoE bekannt, war der erste Standard, der 2003 verabschiedet wurde. Er ermöglicht die Stromversorgung von Geräten mit bis zu 12,95 Watt über ein Ethernet-Kabel. Die maximale Ausgangsleistung des Power Sourcing Equipment (PSE) beträgt 15,4 Watt, um die Verlustleistung während der Übertragung zu berücksichtigen. Dieser Standard wird häufig für Geräte wie IP-Telefone, einfache WLAN-Accesspoints und kleine Überwachungskameras verwendet.

2. IEEE 802.3at (PoE+)

Der IEEE 802.3at-Standard, auch als PoE+ bekannt, wurde 2009 eingeführt und bietet eine höhere Leistung als sein Vorgänger. PoE+ ermöglicht die Versorgung von Geräten mit bis zu 25,5 Watt über ein Ethernet-Kabel. Die maximale Ausgangsleistung des PSE beträgt 30 Watt. Dieser Standard wird für leistungsintensivere Geräte wie PTZ-Kameras (Pan-Tilt-Zoom), größere WLAN-Accesspoints und andere anspruchsvollere Netzwerkgeräte verwendet.

3. IEEE 802.3bt (PoE++)

Der IEEE 802.3bt-Standard, auch als PoE++ oder 4PPoE bekannt, wurde 2018 verabschiedet und erweitert die Leistungsgrenzen erheblich. Es gibt zwei verschiedene Leistungsstufen unter diesem Standard:

  • Typ 3: Bietet bis zu 60 Watt Leistung pro Gerät. Die maximale Ausgangsleistung des PSE beträgt 60 Watt. Diese Stufe eignet sich für Geräte wie Videotelefone, High-End-WLAN-Accesspoints und größere IP-Kameras.
  • Typ 4: Bietet bis zu 100 Watt Leistung pro Gerät. Die maximale Ausgangsleistung des PSE beträgt 100 Watt. Diese Stufe wird für sehr leistungsintensive Geräte wie digitale Anzeigetafeln, LED-Beleuchtung und Gebäudeautomationssysteme genutzt.

4. IEEE 802.3bu (PoDL)

Der IEEE 802.3bu-Standard, auch bekannt als Power over Data Lines (PoDL), wurde speziell für Automotive- und industrielle Anwendungen entwickelt. Dieser Standard ermöglicht die Stromversorgung über Single-Pair-Ethernet-Kabel, die in Fahrzeugen und industriellen Umgebungen verwendet werden. PoDL bietet verschiedene Leistungsstufen, die je nach Bedarf angepasst werden können, und ist ideal für die Versorgung von Sensoren, Kameras und anderen Geräten in anspruchsvollen Umgebungen.

5. Proprietäre PoE-Standards

Neben den offiziellen IEEE-Standards haben einige Hersteller proprietäre PoE-Lösungen entwickelt, die spezifische Anforderungen erfüllen sollen. Diese proprietären Lösungen bieten oft höhere Leistungen oder zusätzliche Funktionen, die nicht von den IEEE-Standards abgedeckt werden. Beispiele hierfür sind Cisco UPOE (Universal Power over Ethernet), das bis zu 60 Watt Leistung bietet, und HDBaseT, das neben Strom auch unkomprimiertes HD-Video, Audio, Ethernet und Steuerungssignale über ein einziges Kabel übertragen kann.

Die verschiedenen PoE-Standards bieten flexible und effiziente Lösungen für die Stromversorgung von Netzwerkgeräten über Ethernet-Kabel. Von den grundlegenden Anforderungen des IEEE 802.3af-Standards bis hin zu den hohen Leistungsstufen des IEEE 802.3bt-Standards decken diese Technologien ein breites Spektrum an Anwendungen ab. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von PoE-Standards können immer mehr Geräte in Netzwerkinfrastrukturen integriert und betrieben werden, was die Installation vereinfacht und die Kosten reduziert.

Die Unterschiede zwischen Managed und Unmanaged Switches

Die Unterschiede zwischen Managed und Unmanaged Switches

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In der Welt der Netzwerktechnologie spielen Switches eine entscheidende Rolle bei der effizienten Weiterleitung von Datenpaketen in lokalen Netzwerken (LANs). Dabei gibt es zwei Hauptkategorien von Switches: Managed und Unmanaged. Diese beiden Varianten unterscheiden sich in ihren Funktionen, Flexibilität und Konfigurationsmöglichkeiten erheblich. In diesem Bericht werden die Unterschiede zwischen Managed und Unmanaged Switches detailliert erläutert.

Unmanaged Switches

Unmanaged Switches sind die einfachste Form von Netzwerk-Switches. Sie sind im Wesentlichen Plug-and-Play-Geräte, die keine Konfiguration erfordern. Hier sind einige Merkmale von Unmanaged Switches:

  • Einfachheit: Unmanaged Switches erfordern keine Konfiguration oder Überwachung. Sie werden einfach angeschlossen und funktionieren sofort, indem sie Datenpakete zwischen den angeschlossenen Geräten weiterleiten.
  • Kosteneffizienz: Unmanaged Switches sind in der Regel kostengünstiger als ihre verwalteten Pendants, da sie weniger Funktionen und weniger komplexe Hardware benötigen.
  • Begrenzte Funktionalität: Da sie nicht konfigurierbar sind, bieten Unmanaged Switches nur grundlegende Funktionen wie das Weiterleiten von Datenpaketen. Sie bieten keine erweiterten Funktionen wie VLAN-Unterstützung, Quality of Service (QoS) oder Sicherheitsfunktionen.
  • Skalierbarkeit: Unmanaged Switches eignen sich gut für kleine bis mittelgroße Netzwerke mit einer begrenzten Anzahl von angeschlossenen Geräten. Bei größeren Netzwerken können sie jedoch an ihre Grenzen stoßen.

Managed Switches

Managed Switches bieten eine höhere Flexibilität und Kontrolle über das Netzwerk im Vergleich zu Unmanaged Switches. Hier sind einige Merkmale von Managed Switches:

  • Konfigurierbarkeit: Managed Switches bieten eine umfangreiche Palette von Konfigurationsoptionen, die es Netzwerkadministratoren ermöglichen, das Verhalten des Switches anzupassen. Dies kann die Konfiguration von VLANs, QoS-Einstellungen, Port-Spiegelung, Bandbreitenkontrolle und mehr umfassen.
  • Überwachung und Diagnose: Managed Switches ermöglichen es Administratoren, den Netzwerkverkehr zu überwachen, Fehler zu diagnostizieren und Leistungsstatistiken zu sammeln. Dies erleichtert die Fehlerbehebung und die Optimierung der Netzwerkressourcen.
  • Verbesserte Sicherheit: Managed Switches bieten in der Regel erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Zugangskontrolllisten (ACLs), Port-Sicherheit, 802.1X-Authentifizierung und Secure Shell (SSH)-Unterstützung. Diese Funktionen helfen dabei, das Netzwerk vor unbefugtem Zugriff und Angriffen zu schützen.
  • Skalierbarkeit und Flexibilität: Managed Switches sind ideal für mittlere bis große Netzwerke, da sie eine höhere Skalierbarkeit bieten und sich besser an die sich ändernden Anforderungen und wachsenden Netzwerke anpassen können.

Insgesamt bieten Managed Switches eine höhere Flexibilität, Kontrolle und Sicherheit im Vergleich zu Unmanaged Switches, was sie ideal für mittlere bis große Unternehmensnetzwerke macht. Allerdings sind sie in der Regel teurer und erfordern mehr Fachwissen für die Konfiguration und Verwaltung. Unmanaged Switches sind einfacher zu bedienen und kostengünstiger, eignen sich jedoch besser für kleine Netzwerke mit einfachen Anforderungen. Letztendlich hängt die Wahl zwischen Managed und Unmanaged Switches von den spezifischen Anforderungen, dem Budget und dem Fachwissen des Netzwerkadministrators ab.

ZigBee – Smarte Steuerung

ZigBee – Smarte Steuerung

Zigbee Controller: Die smarte Steuerung

Der aktuelle Zigbee 3.0 Standard ersetzt den älteren ZigBee ZLL Standard. Zigbee 3.0 bietet verbesserte Kompatibilität mit verschiedenen „Brückengeräten“ unterschiedlicher Hersteller. Geräte, die diese Technologie nutzen, kommunizieren außerdem im Mesh-Verbund. Dabei werden nicht nur die Steuersignale von Dimmern oder Controllern empfangen, sondern gleichzeitig an alle anderen gleichartigen Geräte innerhalb der Umgebung und Sendereichweite weitergeleitet. Dies steigert die Übertragungsdistanz erheblich und trägt dazu bei, Funklöcher zu vermeiden.

ZigBee und seine Bedeutung

ZigBee repräsentiert einen drahtlosen Standard im Bereich Smart Home. Die ZigBee Alliance, heute als Connectivity Standards Alliance bekannt, zeichnet verantwortlich für die Entwicklung dieses Standards. Vernetzte Geräte kommunizieren miteinander über diesen Funkstandard, wobei stets eine Bridge für die Verbindung erforderlich ist. Um eine verbesserte Reichweite und Verfügbarkeit zu gewährleisten, setzt ZigBee auf ein spezielles ZigBee-Mesh. Zudem können verschiedene Modelle des Alexa-Sprachassistenten als ZigBee-Bridge genutzt werden.

ZigBee fungiert als Funkstandard bzw. Kommunikationsprotokoll, das die Vernetzung von Geräten ermöglicht. Es unterscheidet sich in Bezug auf Frequenzbereich, Netzwerktopologie und Übertragungsart von anderen Funkstandards wie Bluetooth, WLAN oder Z-Wave. Unternehmen wie Philips Hue, Ikea TRÅDFRI, Xiaomi, OSRAM und Somfy setzen auf ZigBee.

Die Entwicklung dieses Funkstandards begann 2002 unter der Leitung der ZigBee Alliance, die heute als Connectivity Standards Alliance (CSA) bekannt ist und mehr als 200 Unternehmen umfasst. Mit ZigBee 3.0 können Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander verbunden werden, um eine reibungslose Kommunikation zu ermöglichen.

ZigBee ist darauf ausgerichtet, energieeffiziente Verbindungen über kurze Strecken herzustellen, da die meisten Geräte in der Lage sind, Signale weiterzuleiten. Dies ermöglicht eine Funkreichweite von bis zu 100 Metern. In einer baulichen Umgebung wie einem Haus beträgt die Reichweite typischerweise 10 bis 20 Meter. Daher ist ZigBee besonders für Smart Home-Anwendungen geeignet. Die Reichweite kann durch dauerhaft mit Strom versorgte Geräte erhöht werden, wobei das erste Gerät nicht mehr als 10 bis 20 Meter von der Bridge entfernt sein sollte.

Das Funksystem

Die Funktionalität von ZigBee hängt wesentlich von der Struktur der Kommunikation ab. ZigBee-Geräte können miteinander über verschiedene Netzwerkschemata verbunden werden. Neben den Verbindungsmöglichkeiten über das Stern- oder Baumschema zeichnet sich ZigBee durch ein Mesh-Netzwerkschema aus. Im Gegensatz zur Sterntopologie, bei der alle vernetzten Geräte über einen einzelnen Knotenpunkt kommunizieren, ermöglicht das ZigBee-Mesh eine flexible und beliebige Vernetzung der Geräte untereinander.

Im ZigBee-Mesh fungiert jedes dauerhaft mit Strom versorgte Gerät als Router für die Kommunikation. Jede Lampe und Steckdose übernimmt somit die Aufgabe, das Signal flexibel weiterzuleiten. Diese Netzwerktopologie ist weniger anfällig für Ausfälle, da praktisch jedes Gerät sowohl als Sender als auch als Empfänger agiert. Durch die Beteiligung der meisten Geräte als Sender wird die Reichweite des ZigBee-Netzwerks erhöht. Im Gegensatz dazu leiten batteriebetriebene Geräte, wie beispielsweise Lichtschalter aufgrund ihres höheren Strombedarfs, das Signal nicht weiter.

ZigBee nutzt für die Kommunikation nicht das WLAN-Netzwerk, sondern ein eigenes Protokoll, das als Zigbee-Protokoll bezeichnet wird. Dieses Funkprotokoll ist in mehrere Schichten unterteilt, die als Layer bezeichnet werden.

Für Hersteller ist insbesondere der obere Application Layer, die Anwendungsschicht, von Interesse. Diese Schicht kann von Herstellern angepasst werden, was es ermöglicht, eigene Erweiterungen problemlos in ZigBee zu integrieren.

Daher entstehen verschiedene ZigBee-Profile, die für spezifische Anwendungen entwickelt sind. Zum Beispiel ist das Philips Hue Profil auf die Steuerung von Lampen und Steckdosen ausgerichtet, weshalb über dieselbe Bridge keine smarte Heizungssteuerung eingebunden werden kann.

Die Kommunikation zwischen den vernetzten Geräten wird durch eine Funkzentrale, in Form einer Smart-Home-Bridge, erleichtert. Diese ZigBee-Bridge fungiert als Basisstation und leitet Steuerungsbefehle an die verbundenen Geräte weiter. Der ZigBee-Hub wird an eine Steckdose angeschlossen und dann mit dem Router verbunden, entweder über WLAN oder ein Netzwerkkabel.

Die ZigBee-Zentrale vernetzt die Geräte und ermöglicht die Steuerung des Systems. Diese Steuerung erfolgt beispielsweise über eine App auf dem Smartphone, Tablet oder PC. In der App können Anpassungen vorgenommen sowie Automatisierungen und zeitgesteuerte Abläufe eingerichtet werden.

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Vorsicht bei Billignetzgeräten

Die Verwendung von minderwertigen oder fehlerhaften Entstörkondensatoren in Netzgeräten seitens vom Hersteller kann lebensgefährlich sein.

In den meisten Netzgeräten, einschließlich zahlreicher Handy-Netzgeräte, kommen Schaltnetzteile zum Einsatz. Diese müssen mithilfe von Kondensatoren entstört werden.

Entstörkondensatoren, auch als Funk-Entstörkondensatoren oder Sicherheitskondensatoren bekannt, sind elektrische Bauteile zur Unterdrückung von Funkstörungen, insbesondere in Netzfiltern. Sie leiten hochfrequente Störsignale, die durch den Betrieb elektrischer oder elektronischer Geräte entstehen, entweder gegen Masse, den Schutzleiter oder den Neutralleiter ab oder schließen sie kurz. Dadurch wird die Reduzierung elektromagnetischer Störungen (EMV) erreicht.

Das Hauptziel der Entstörung besteht darin, diese Störungen auf ein Maß zu reduzieren, das die vorgeschriebenen Grenzen der EMV-Normen EN 61000-6-3 (Wohngebiete) und EN 61000-6-4 (Industrie) nicht überschreitet. Netz-Funkentstörkondensatoren haben darüber hinaus die Funktion, netzseitige Überspannungen (Bursts) zu dämpfen.

Für die Blockierung und Dämpfung von Störsignalen in Netzleitungen von Geräten werden Funk-Entstörkondensatoren eingesetzt, die je nach Anforderungen in die Klassen X und Y eingeteilt werden.

X-Kondensatoren dienen der Unterdrückung von Gegentaktstörungen. Klasse-X-Kondensatoren sind nach IEC 60384-14 elektrische Kondensatoren, die zwischen Phase und Neutralleiter oder zwischen zwei Phasen geschaltet werden. Sie können eine variable Kapazität aufweisen, üblicherweise im Bereich von 100 nF bis 1 µF. Ihr Ausfall (Kurzschluss, Unterbrechung, innere Zerstörung) darf keine Gefahr für elektrische Schläge oder andere Risiken wie Feuer darstellen.

Y-Kondensatoren dienen der Unterdrückung von Gleichtaktstörungen und bilden die einzige Ausnahme, bei der der Schutzleiter zu anderen Zwecken als Schutzerdung, Potentialausgleich oder Abschirmung genutzt werden darf. Bei einem „Kurzschluss“ im Kondensator ist der Außenleiter mit dem Schutzleiter und somit mit dem metallischen Gehäuse des Geräts verbunden (Körperschluss). Daher gelten höhere Sicherheitsstandards als bei X-Kondensatoren, die lediglich einen Kurzschluss verursachen, wenn sie versagen.

Klasse-Y-Kondensatoren nach IEC 60384-14 sind Kondensatoren, die zwischen Phase bzw. Neutralleiter und berührbarem, schutzgeerdetem Gehäuse angeschlossen werden. Diese überbrücken die Basisisolierung. Y-Kondensatoren müssen bei begrenzter Kapazität eine erhöhte elektrische und mechanische Sicherheit bieten, da ein Versagen durch Kurzschluss eine Gefährdung von Personen oder Tieren durch elektrischen Schlag verursachen kann.

Die speziellen Schutzanforderungen an diese Kondensatoren umfassen eine erhöhte Spannungsfestigkeit und ein hohes Impuls-Stoßbelastungsvermögen. X1-Kondensatoren halten einem Spannungspuls von 4000 V stand, X2-Kondensatoren von 2500 V, und Y-Kondensatoren dem doppelten Spannungspuls. Zusätzlich dürfen diese Kondensatoren gemäß UL bei einer Zerstörung keine Stichflamme emittieren und kein leitendes Material absondern, das an anderer Stelle Kurzschlüsse auslösen könnte. Nichtleitende Teile dürfen nur mit geringer Beschleunigung (keine Explosion) abplatzen.

Es sei darauf hingewiesen, dass in vielen Netzgeräten, insbesondere bei Direktimporten aus China, dieser Schutz möglicherweise nicht vorhanden ist – sei es durch weglassen der Kondensatoren oder einfach durch „billigere“ Komponenten erstetzt – was den Betrieb lebensgefährlich machen kann.

Zusammenfassend

Die Verwendung von minderwertigen oder fehlerhaften Y-Kondensatoren als Ersatz in Netzgeräten kann lebensgefährlich sein. Y-Kondensatoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Unterdrückung von Gleichtaktstörungen und sind so konzipiert, dass sie zwischen Phase bzw. Neutralleiter und dem berührbaren, schutzgeerdeten Gehäuse geschaltet werden. Dies dient dazu, die Basisisolierung zu überbrücken und im Falle eines Versagens durch Kurzschluss eine Gefährdung von Personen oder Tieren durch elektrischen Schlag zu verhindern.

Billigware oder minderwertige Y-Kondensatoren können die erforderliche Sicherheit nicht gewährleisten. Bei einem Ausfall besteht das Risiko, dass der Außenleiter mit dem Schutzleiter und somit mit dem metallischen Gehäuse des Geräts verbunden wird (Körperschluss). Dies könnte zu lebensbedrohlichen Situationen führen, da Personen, die das Gerät berühren, einem elektrischen Schlag ausgesetzt werden.

Es ist daher von größter Wichtigkeit, hochwertige und den Normen entsprechende Ersatzteile zu verwenden, insbesondere wenn es um sicherheitskritische Komponenten wie Y-Kondensatoren geht. Der Einsatz von minderwertigen Bauteilen kann nicht nur die ordnungsgemäße Funktion des Geräts beeinträchtigen, sondern auch ernsthafte Gefahren für die Benutzer darstellen. Daher wird dringend empfohlen, bei der Wartung und Reparatur von elektrischen Geräten stets auf die Verwendung qualitativ hochwertiger Ersatzteile zu achten, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Shelly Easy Smart Home Automation

Shelly Easy Smart Home Automation

Smart Home-Automatisierung einfach gemacht

Shelly hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von Smart-Home-Automatisierungslösungen spezialisiert. Die Produkte von Shelly umfassen eine breite Palette von Geräten, die darauf abzielen, Haushalte und geschäftliche Einrichtungen durch intelligente Automatisierung zu optimieren. Dies kann die Steuerung von Beleuchtung, Haushaltsgeräten und anderen elektronischen Geräten mithilfe von WLAN-Technologie und anderen fortschrittlichen Automatisierungsfunktionen beinhalten. Es ist wichtig zu beachten, dass Informationen über spezifische Produkte und Innovationen von Shelly möglicherweise aktualisiert wurden, da mein Wissen bis Januar 2022 reicht, und es wäre ratsam, die neuesten Quellen für die genauesten und aktuellen Informationen zu konsultieren.

Erleben Sie mit Shelly das Beste im Bereich der Automatisierung für Zuhause und Unternehmen!

Von intelligenter Beleuchtung bis zur Steuerung Ihrer Haushaltsgeräte bietet Shelly hochgradig anpassbare WLAN-Automatisierungslösungen für Wohn- und Geschäftsgebäude. Mit einer umfassenden Palette energieeffizienter Geräte präsentiert Shelly die optimalste Lösung für die Prozessautomatisierung. Diese basiert auf einer präzisen Energieanalyse und berücksichtigt dabei Ihre individuellen Energieeinsparziele.

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