LED Panele an gemeinsamen Trafo anschließen

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Moderator: T.Hoffmann

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Mo, 21.05.18, 22:39

Hi, es gibt ja inzwischen überall LED Panele in allen Formen und Größen (Beispiel: https://www.ledpanelgrosshandel.de/led- ... 2-62-rgbww) das Problem ist das viele Panele billige Trafos haben die die Dinger flimmern lassen, besonders sieht man das wenn man mit dem Smartphone filmt. Aber vor allem kann flimmern für die Augen auf dauer schneller ermüdend sein. Mir ist klar dass normale LEDs, mit egal wie schlechtem Trafo, nicht flimmern wie eine kaputte Leuchtstoffröhre und das mit bloßem Auge nicht erkennbar ist, aber ich brauche das für einen Arbeitsplatz.

Also suche ich einen guten, hochwertigen und auch gerne teuren, dimmbaren Trafo an dem ich dann 9 Panele im ca. 3m x 3m Rechteck anschließe. Ich finde aber nur Panele mit eingebautem Trafo, was eine absolut unnötige Geld-, Strom- und Platzverschwendung ist.

Gibt es keine Panele die dafür gedacht sind an einen gemeinsamen Trafo angeschlossen zu werden?
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Achim H
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Di, 22.05.18, 03:50

besonders sieht man das wenn man mit dem Smartphone filmt.

Falls damit solche streifenförmigen Einzelbilder gemeint sind (siehe mein Bild), das liegt nicht daran, dass das Panel flimmert, sondern liegt an der Abtastung des CCD-Chip in Deinem Smartphone durch den Controller.
kamera_flimmert.jpg

Wenn Du vernünftige Bilder erwartest, dann kaufe Dir auch eine vernünftige Kamera. Der CCD-Chip in einem Smartphone ist keine hochwertige Kamera (Herstellungskosten ca. 2,50 EUR.).

Mir ist klar dass normale LEDs, mit egal wie schlechtem Trafo, nicht flimmern wie eine kaputte Leuchtstoffröhre und das mit bloßem Auge nicht erkennbar ist

Diese Aussage ist nicht korrekt.
Und was mit "Trafo" gemeint ist, ist auch nicht immer eindeutig.

Ein konventioneller Eisenkerntransformator arbeitet mit der Netzwechselspannung (50 Hz). Durch die Gleichrichtung wird die Frequenz bestenfalls verdoppelt
(100 Hz). Ist die Ausgangsspannung unzureichend oder nicht stabilisiert, würden auch die angeschlossenen Leds mit 100 Hz flimmern. Und das würde man sehen.

Schaltnetzgeräte arbeiten mit Frequenzen >40.000 Hz. Die an das Schaltnetzgerät angeschlossenen Leds würde man mit bloßem Auge nicht flimmern sehen.

Gibt es keine Panele die dafür gedacht sind an einen gemeinsamen Trafo angeschlossen zu werden?

Mir ist kein Panel bekannt, wo das Netzgerät unlösbar mit einem Panel verbaut wurde. Sehr viele Netzgeräte sind rückseitig angeschraubt, können aber demontiert werden. Das von Dir verlinkte Panel nutzt eine fliegende Verdrahtung, das Netzgerät kann ebenfalls getauscht werden.

Sehr viele Panels werden über einen Konstantstrom angetrieben. Bei 9 Panels in Reihe würde die benötigte Spannung aber extrem groß werden. Konstantstromquellen, die auch mehrere hundert Volt abgegeben können, gibt es aber. Etwas problematisch ist der benötigte Strom (unter Umständen muss der Strom der Konstantstromquelle angepasst werden).
Panels, die mit einer Spannung (zum Beispiel: 24V) betrieben werden, können parallel geschaltet und von nur einem Netzgerät angetrieben werden.

Was muss das von Dir gesuchte Panel können?
Wieviel Licht wird benötigt (zum Beispiel als ein Vergleichswert: X Glühlampen mit Y Watt)?

Falls Du nur weißes Licht benötigst, dann brauchst Du kein Panel, welches auch Farbe darstellen kann.

Bei Verwendung eines MiLight ist kein dimmbares Netzgerät erforderlich.
ustoni
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Di, 22.05.18, 08:56

Sowohl die im Video sichtbaren Streifen als auch der obige Screenshot haben mit dem Begriff "Flimmern" nun wirklich absolut nichts zu tun.
Die Balken, die dort sichtbar werden, entstehen durch die PWM-Steuerung der LEDs. Im Screenshot dürfte die eingestellte Helligkeit bei ca. 85% liegen.
Das entspricht: Einschaltdauer: 85%, Ausschaltdauer: 15%. Durch die Ausschaltdauer entstehen die schwarzen Balken. CCD-Chips (völlig egal ob dieses Chip in einer hochwertigen Kamera oder in einem Smartphone sitzt) sind empfindlich genug, um diesen Ein-/Ausschaltvorgang sichtbar zu machen.

CCD-Chip und das zugehörige Abtastprinzip sind empfindlich genug, um auch hochfrequentes Flimmern sichtbar zu machen. Viele Schaltnetzteile haben am Ausgang eine Restwelligkeit, die zwischen 3% und 5% liegt. Selbst diese geringen Helligkeitsunterschiede werden dann sichtbar - allerdings wirklich nur auf dem Display der Kamera. Auf das Auge hat das keinerlei Auswirkung, da es einfach nicht wahrgenommen wird.

Wirklich störend wirkt sich das Flimmern nur aus, wenn die Lichtquelle mit einfachen Kondensatornetzteilen arbeitet. Dabei entsteht ein starkes Flimmern von 100 bzw. 50 Hz. Solche Leuchten wirken meist schon beim Betrachten unangenehm und stellen eine starke Belastung für Auge und Gehirn dar und wirken deshalb ermüdend.

Aus diesem Grund wurden bei Arbeitsplatzbeleuchtungen mit Leuchtstoffröhren, die mit KVG/VVG betrieben wurden, meist Leuchten mit 2 Leuchtstoffröhren verwendet. Eine einzelne Leuchtstoffröhre mit KVG erzeugt ein sehr starkes 100Hz-Flimmern. In solchen Doppelleuchten wurde die 2. Leuchtstoffröhre durch einen vorgeschalteten Kondensator mit einer Phasenverschiebung von 90° betrieben. Dadurch wurde das Flimmern der einzelnen Leuchtstoffröhren kompensiert.
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Di, 22.05.18, 12:16

Durch die Ausschaltdauer entstehen die schwarzen Balken.

Meinstu wirklich?
Auf einem Ledstreifen sind viele Leds in Reihe geschaltet. Wenn gerade eine Ausschaltphase stattfindet, dann sind in diesem Moment auch viele (alle) Leds ausgeschaltet. Der dunkle Streifen müsste demnach breiter sein.

Meine Interpretation gefällt mir besser (keine Ahnung, ob diese auch richtig wäre).
Der CCD-Sensor unterteilt das Bild in mehrere streifenförmige Sektoren und verarbeitet nur diese Bildinformationen, bevor er den nächsten Sektor (die nächsten Zeilen) auswertet. Dadurch entsteht eine zeitliche Verzögerung (auch wenn diese nur eine 1 Millionstel Sekunde lang ist). Möglich wäre auch, dass immer nur 1 Zeile abgetastet und ausgewertet wird. Der Übergang von Hell zu Dunkel ist nicht abrupt, sondern weicher.

Was auch seltsam ist, dass das Licht der Leds sich nicht in alle Richtungen ausbreitet. Der schwarze Balken ist viel zu parallel.
ustoni
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Di, 22.05.18, 12:59

Meinstu wirklich?
Ja, definitiv. Mit der Anzahl der LEDs hat das nicht das geringste zu tun - solange die LEDs mit dem gleichen PWM-Signal angesteuert werden.
Der CCD-Chip hat eine bestimmte Anzahl Pixel, die nacheinander abgetastet werden. Bei meinem Smartphone sind das z.B. 5520x4140 Pixel. Ob die Pixel jetzt Bit- oder Byteweise abgetastet werden, weiß ich nicht. Im Prinzip erfolgt die Abtastung aber Zeile für Zeile.
Streifenmuster beim Flimmern oder Balken bei PWM werden immer dann sichtbar, wenn die Belichtungszeit deutlich größer als die Periodendauer des Signals ist.

Wenn bei dem obigen Bild z.B. die Belichtungszeit 1/100 Sekunde, also 10 Millisekunden betragen würde, hätten wir eine Periodendauer des PWM-Signals von ziemlich genau 3,3 Millisekunden (was einer PWM-Frequenz von 300 Hz entsprechen würde). Es werden nämlich ziemlich genau 3 vollständige Hell-/Dunkelphasen abgebildet.

Schwarze Balken entstehen nur, wenn während des Abtastvorgangs des CCD-Chips (in obigem Beispiel 10 Millisekunden) das Licht vollständig aus ist. Das ist nur bei einem PWM-Signal der Fall.

Bei einem Flimmern, das durch einen Wechselspannungsanteil des Netzteils/der KSQ ensteht, werden dunklere Balken sichtbar. Aber wohlgemerkt nur dunkler, nicht schwarz. Einzige Ausnahme sind einfachste Kondensatornetzteile, die noch nicht einmal einen Glättungskondensator enthalten. Dort sind die schwarzen Balken allerdings sehr schmal und zwischen den Balken wird ein Helligkeitsverlauf sichtbar.

Dass es sich in dem Video um PWM-Steuerung handelt, sieht man auch sehr schön in den Bereichen, in denen die Balken nicht schwarz sind, sondern aus unterschiedlichen Farben bestehen. Das geschieht genau dann, wenn eine Mischfarbe eingestellt wird. Die verschiedenen farbigen LEDs werden dort mit gleicher PWM-Frequenz aber unterschiedlicher Helligkeit (also unterschiedlichem Tastverhältnis) angesteuert. Die eigentliche Mischfarbe entsteht erst in Auge und Gehirn.

Noch ein Nachtrag:
Die CCD-Chips in heutigen Smarphones - zumindest bei den Spitzenmodellen - sind extrem hochwertig. Müssen sie auch sein, da in einem Smartphone wesentlich weniger Platz ist und die Strukturen in diesen Chips erheblich kleiner sein müssen. Die Qualität der Fotos ist durchaus mit der Qualität bei Spitzenkameras vergleichbar. Der einzige Grund, warum man trotzdem noch eine Kamera benötigt, ist der optische Zoom. Den gibt es bei Smartphones einfach nicht, dort sind nur Fotos mit fester Brennweite möglich - meist 20 bis 28 mm, also Weitwinkelbereich.
Der in Handys angebotene Digital-Zoom ist natürlich völlig unbrauchbar, da dieser immer auf Kosten der Auflösung geht.
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Di, 22.05.18, 15:11

Der einzige Grund, warum man trotzdem noch eine Kamera benötigt, ist der optische Zoom...
und die Größe des Bildsensors. Sonst rauscht es bei geringer Beleuchtung entsprechend. Auf einem größeren Bildsensor werden einfach viel mehr Photonen verarbeitet ;)
ustoni
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Di, 22.05.18, 15:16

Hast Du im Prinzip recht. Aber nicht mehr lange.
Beim neuen Sony Xperia XA2 und beim Samsung S9 haben sie es bereits geschafft, dieses Problem zu beseitigen.
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Di, 22.05.18, 19:15

Super :) Vielen Dank für die vielen Infos, das hat mir schon viel weitergeholfen. :D

Aber es war ja noch die Frage: Was benötige ich genau?
Das Panel sollte relativ hell sein (3000 Lumen) und einen guten CRI Wert haben (>= 85), außerdem Dimmbar. Falls es das auch bei RGB Panels mit Fernbedienung gibt wäre das ein netter Bonus, aber nicht wirklich nötig. Abstrahlungswinkel sollten so übliche 120° vollkommen Ausreichen, schließlich will ich die Panele im 3x3 Rechteck anbringen und damit den Raum abdecken.

Anschließen wollte ich sie elektrisch parallel, die Leitungen sternförmig von einem Transformator neben dem Panel im Zentrum (ist mir egal wie das aussieht :) ). Der Leistungsverlust ist auf die kurze Distanz (3-4 m) bei den üblichen 12V/24V DC und einem 1 mm² Kupferkabel vernachlässigbar, wie ich ausgerechnet habe.

Bei einem Verbrauch von (3 * 3) Panelen * (grob) 40 W wären das 360 W die ich als DC Output benötige. Ich brauche auch kein All-in-one Trafo, falls es mehr Sinn macht kann ich ja noch was zusätzliches zwischen Stromanschluss und Trafo schalten.
ustoni
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Di, 22.05.18, 21:28

Eine zentrale Stromversorgung für alle Panels ist unsinnig.

Einfachste Lösung:
https://www.leds.de/osram-planon-plus-p ... 31154.html

Farbtemperatur und Helligkeit sind per Fernbedienung einstellbar. Dabei können alle Panel gleichzeitig mit der Fernbedienung gesteuert werden oder wahlweise in maximal 4 Gruppen, die sich dann getrennt ein-/ausschalten lassen, konfiguriert werden.
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Do, 24.05.18, 01:24

Eine zentrale Stromversorgung für alle Panels ist unsinnig.
Wieso eigentlich? Bei der separaten Lösung kaufe ich 8 mal einen Netzteil umsonst, auf "Vorrat", das sind dann auch unnötige Kosten. Dazu habe ich auch 8 mal den Transformationsverlust, teilweises werden Netzteile ja ganzschön warm.

Für mich liest sich das so als hätte die Lösung mit den einzelnen Stromversorgungen deutliche Nachteile bei Hitze und Kosten.
ustoni
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Do, 24.05.18, 04:18

Bei der separaten Lösung kaufe ich 8 mal einen Netzteil umsonst, auf "Vorrat", das sind dann auch unnötige Kosten.
Du kaufst LED-Panel. Diese sind bei Markenherstellern für den Anschluss an 230 V ausgelegt, enthalten also bereits ein Netzteil. Hersteller wie Osram o.ä. verkaufen keine Bastellösungen.
Wenn Du vorhast, Chinaschrott bei ebay zu kaufen - bitte sehr. Das ist dann aber Dein Problem.
Dazu habe ich auch 8 mal den Transformationsverlust,...
Jetzt wird es lächerlich. Ob Du jetzt 9 Netzteile mit 40 W und einem Wirkungsgrad von 90% hast, oder 1 Netzteil mit 360 W und 90% Wirkungsgrad hast, wo liegt da der Unterschied???
Die Verlustleistung ist in beiden Fällen die gleiche.
Für mich liest sich das so als hätte die Lösung mit den einzelnen Stromversorgungen deutliche Nachteile bei Hitze und Kosten.
Die Kosten für 8 Netzteile liegen tatsächlich ca. 50% höher als bei einem entsprechend starken Netzteil. Bezogen auf die Gesamtkosten ist der Unterschied aber gering.
Deutliche Nachteile bei Hitze hat die Lösung mit einem Netzteil. Bei voller Auslastung der Netzteile entstehen in jedem der kleineren Netzteile 4 W Wärmeverlust, die abgeführt werden müssen, also eine geringe Leistung die an die Umgebung abgeführt werden muss. Bei einem großen Netzteil entstehen die 36 W Wärmeleistung in einem einzigen Netzteil - das entspricht der Leistung eines mittelstarken Lötkolbens. Da wünsche ich viel Spaß bei der Wärmeabfuhr. :lol:
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Achim H
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Do, 24.05.18, 10:25

Du kaufst LED-Panel. Diese sind bei Markenherstellern für den Anschluss an 230 V ausgelegt, enthalten also bereits ein Netzteil. Hersteller wie Osram o.ä. verkaufen keine Bastellösungen.

Hier im Shop gibt es auch Panels von Lumego Sirius = Lumitronix.
Laut Produktbeschreibung werden die Panels ohne Netzgerät ausgeliefert.

Zum Beispiel:
Lumego SIRIUS LED Panel silber 60 x 60cm, 3000K

Output:
max. 4600 Lumen @ max. 59V @ max. 1050mA Konstantstrom.

Ist allerdings nur einfarbig weiß, nicht tunable white.
ustoni
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Do, 24.05.18, 11:26

Da hast Du natürlich recht. Das wäre auch eine hochwertige Alternative für Leute, die sich mit der Materie auskennen.

Der Threadstarter hat aber von "LED-Panels" gesprochen, die mit 12 bzw. 24 V DC betrieben werden und die er aus irgendeinem Grund "sternförmig" an ein gemeinsames Netzteil anschließen möchte.
Das wäre der typische Chinaschrott, den man bei ebay und anderen dubiosen Händlern findet - natürlich wieder für ein paar Euronen, die mal wieder schnell abgegriffen werden möchten.
Geiz ist eben geil. :lol:

Dieser Werbeslogan ist übrigens auch der Grund warum ich bei diesem Laden, der sich nach einem großen Planeten benannt hat, grundsätzlich nichts kaufe.
Wir haben ein solches Geschäft hier ganz in der Nähe. Manchmal mache ich mir tatsächlich den Spaß, dort in aller Ruhe Geräte zu vergleichen und mir dann eins auszusuchen. Gekauft wird dann aber woanders - meist sogar zu einem günstigeren Preis. Der Laden hat auch so genügend Kunden, die sich gerne vera....en lassen. :wink:
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So, 27.05.18, 14:17

Hier im Shop gibt es auch Panels von Lumego Sirius = Lumitronix.
Laut Produktbeschreibung werden die Panels ohne Netzgerät ausgeliefert.
Zum Beispiel:
Lumego SIRIUS LED Panel silber 60 x 60cm, 3000K
Output:
max. 4600 Lumen @ max. 59V @ max. 1050mA Konstantstrom.
Ist allerdings nur einfarbig weiß, nicht tunable white.
Danke! Genau sowas habe ich gesucht :) Die Panels sind ja fantastisch, unglaublich flach, sicher unter anderem weil sie einfach mit den Konventionen brechen und das Design darauf ausgelegt ist das Netzteil woanders hinzupacken. Flache Verlegekabel und das ganze müsste OK aussehen (keine Empfehlung oder so, nur als Beispiel):
https://www.amazon.de/Flach-Feuchtraumk ... stromkabel

Aber es stimmt: Auch die Netzteile für die Panele auf der "leds" Webseite sind alle darauf ausgelegt genau eine LED Lampe daran anzuschließen. Was aber auch komisch wäre: Ich ziehe dann mit Stromkabel die Stromverbindung z.B. elegant hinter einen Schrank wo ich ein Loch in die Rückseite mache und habe dann dort im Schrank eine Batterie von 9 Netzteilen statt einem. Werde ich mal einen Befreundeten Elektriker fragen wie er das anschließen würde.
ustoni
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So, 27.05.18, 15:45

Die Anzahl der Netzteile lässt sich schon auf 2 minimieren. Hierzu müssen 2 Gruppen in Reihe geschaltet werden. Gruppe 1: 4 Panel in Reihe, Gruppe 2: 5 Panel in Reihe.

Verwendbare KSQs:
bei einem Strom von maximal 700 mA: HLG-240H-C700B
https://www.elpro.org/de/240-watt-ip67- ... c700b.html
Dimmbar über Spannung 1-10 V, PWM oder Widerstand 10-100 kOhm, Dimmbereich 10%-100%.

bei einem Strom von 1050 mA: HLG-320H-C1050B
https://www.elpro.org/de/320-watt-ip67- ... 1050b.html
Dimmbar über Spannung 0-10 V, PWM oder Widerstand 0-100 kOhm, Dimmbereich 6%-100%.

Die hohe Ausgangsspannung von 200 bzw. 250 V (je nach Gruppe) ist kein Problem, da der Ausgang galvanisch vom Netz getrennt ist. Es ist lediglich ein Berührungsschutz erforderlich, der verhindert, dass beide Ausgangsleitungen gleichzeitig berührt werden können.
Der Kontakt mit einer der beiden Ausgangsleitungen bei gleichzeitigem Erdkontakt ist ungefährlich.
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So, 27.05.18, 17:09

ustoni hat geschrieben:Die Anzahl der Netzteile lässt sich schon auf 2 minimieren. Hierzu müssen 2 Gruppen in Reihe geschaltet werden. ...
Fantastisch :) . Das klingt genau nach dem was ich gesucht habe.

Aber der Punkt macht mir noch sorge:
LeuchtfliesenNutzer hat geschrieben: Es ist lediglich ein Berührungsschutz erforderlich, der verhindert, dass beide Ausgangsleitungen gleichzeitig berührt werden können.
Soll das heißen wenn jemand die Leitungen mit der menschlichen Haut kurzschließt würde die Sicherung nicht auslösen? Also weder die Haussicherung, noch die vom Netzteil?

Im Netzteil Datenblatt steht: "SHORT CIRCUIT Constant current limiting, recovers automatically after fault condition is removed".

Also als Absicherung gegen Wasser & Co. hilft das sicher, aber Menschliche Haut ist ja schon deutlich schlechter leitend, bei so hohen Spannungen aber gefährlich.
Ich hatte deshalb ja schon eher an eine 50VDC Parallelschaltung gedacht.
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Achim H
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So, 27.05.18, 17:41

Soll das heißen wenn jemand die Leitungen mit der menschlichen Haut kurzschließt würde die Sicherung nicht auslösen? Also weder die Haussicherung, noch die vom Netzteil?

Die Gerätesicherung und die Haussicherung befindet sich beide im Primärstromkreis, also eingangsseitig. Sekundär (ausgangsseitig) gibt es keine Sicherung.
Im Netzteil Datenblatt steht: "SHORT CIRCUIT Constant current limiting, recovers automatically after fault condition is removed".
Die menschliche Haut hat einen Widerstand, es ist somit kein echter Kurzschluss.

Problematisch sind auch nur Plus und Minus direkt am Ausgang der Konstantstromquelle.
An jedem Panel liegt nur eine Teilspannung an und diese ist jeweils kleiner als 120V (maximal zulässige Berührspannung). Plus und MInus an jedem Panel könnten somit berührt werden, ohne das etwas passieren würde. Absichtlich berühren sollte man es trotzdem nicht, sondern Respekt davor haben.

Weitere Infos:
Wikipedia Stromunfall
ustoni
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So, 27.05.18, 17:59

Sehr gut erklärt.

Nochmal zur Verdeutlichung:
Der Ausgang der KSQ ist galvanisch vom 230 V-Netz getrennt. Das bedeutet, dass keine der Ausgangsleitungen einen Bezug zu Erde hat.
Damit kann bei Anfassen einer Leitung auch kein Strom fließen. Nahezu alle Stromunfälle geschehen, wenn jemand Kontakt zur Phase des Stromnetzes bekommt und gleichzeitig in irgendeiner Form (z.B. Wasserleitung, Heizungsrohr etc.) geerdet ist. Dann fließt der Strom von der Phase über den Körper zur Erde - mit entsprechenden Folgen.
Beim Berühren einer Ausgangsleitung der KSQ ist dieser Fall völlig unmöglich.

Wie Achim schon erwähnt hat: gefährlich wird es nur, wenn beide Ausgangsleitungen gleichzeitig angefasst werden. Wenn dies mit einer Hand geschieht, tut das weh und es könnte auch zu Verbrennungen oder Nervenschäden an dieser Hand kommen. Nicht schön, aber auch nicht wirklich gefährlich.
Gefährlich würde es nur, wenn mit jeder Hand eine der beiden Leitungen angefasst wird; nur dann kann es zu einem Stromfluss übers Herz kommen. Das ist aber eigentlich nur möglich wenn man dies absichtlich macht. Selbstmörder finden immer einen Weg. :lol:

Also nicht von der hohen Spannungsangabe verwirren lassen. Bei korrekter Verdrahtung ist ein Stromunfall praktisch ausgeschlossen.
LeuchtfliesenNutzer
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So, 27.05.18, 20:19

Super :) Danke für die Antworten.
Achim H hat geschrieben:An jedem Panel liegt nur eine Teilspannung an und diese ist jeweils kleiner als 120V (maximal zulässige Berührspannung).
Stimmt, vergaß ja dass es sich, für Hausverkabelung ungewöhnlich, um eine Reihenschaltung handelt. Ug = U1 + U2 + ... . :)
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