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Schwachstromanlagen sind – so die gängige Definition – elektrische Anlagen, die mit so niedrigen Stromspannungen funktionieren, dass sie keine Sachbeschädigungen verursachen oder Personen gefährden können. Schwachstromanlagen arbeiten mit sogenannter Niederspannung oder Kleinspannung, also mit Strom, dessen Spannung niedriger ist als die Netzspannung von 230 Volt; üblich sind in diesem Bereich 50 Volt. Bei dieser Energie ist selbst die direkte Berührung einer stromführenden Leitung für Menschen (sogar für Kinder) sowie für Haustiere ungefährlich.
Stromspannungen unter 50 Volt sind selbst bei dauerhafter Berührung ungefährlich. Daher kann bei der Montage von Schwachstromanlagen, die die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte unterschreiten, auf viele Sicherungsmassnahmen verzichtet werden, die bei Elektroinstallationen normalerweise unerlässlich sind. So ist beispielsweise kein Berührungsschutz notwendig. So können Schwachstromanlagen technisch einfacher angelegt werden als Anlagen, die Normalspannung nutzen. Ausserdem lassen sich mit Schwachstrom Informationen übertragen, da die Informationen, die Computer verwenden, auf dem Ein- und Ausschalten eines Stromkreises beruhen. Mit Hybridsteckern ist es möglich, neben Strom auch Signale zu übertragen, sodass für die Energie- und für die Signalübertragung nur ein Kabel nötig ist. Manche Geräte verwenden Schwachstrom zur Übertragung von Informationen, aber Strom mit Normalspannung zum Betrieb; man spricht dann von Mischstrom.
Technik mit Schwachstrom wird überall dort eingesetzt, wo hohe Stromspannungen nicht nötig sind. Da Schwachstrom sich vor allem für die Übertragung von Informationen eignet, sind typische Einsatzgebiete von Schwachstromanlagen in Haushalten und Industrieanlagen vor allem Kommunikations- und Sicherheitssysteme sowie Antennensysteme:
Wenn Schwachstromanlagen mit Starkstromleitungen verbunden sind – vor allem, wenn sie durch diese mit elektrischer Energie versorgt werden – können sie potenziell gefährlich werden, wenn die höhere Spannung durch einen Defekt in die Schwachstromanlage übergeht. Daher müssen Schwachstromanlagen beim Kontakt mit Starkstromanlagen durch spezielle Vorkehrungen geschützt werden. Üblicherweise wird die Kleinspannung durch Netztransformatoren aus dem normalen Stromnetz erzeugt. Diese Transformatoren müssen so gebaut sein, dass kein Kurzschluss zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung erfolgen kann, der die höhere Spannung in die Schwachstromanlage übertragen könnte. Daher dürfen für Schwachstromanlagen nur sogenannte Sicherheitstransformatoren mit sicherer elektrischer Trennung eingesetzt werden, bei denen zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung eine doppelte Isolierung liegt. Dieses Prinzip wird als Sicherheitskleinspannung bezeichnet. Diese Sicherheitsmassnahmen müssen bereits bei der Planung einer Schwachstromanlage berücksichtigt werden, jeder Elektrikerbetrieb kann dafür Informationen bereitstellen.
In der Schweiz unterliegen Elektroanlagen den Richtlinien des Eidgenössischen Starkstrominspektorats (ESTI). In der Verordnung über elektrische Schwachstromanlagen (der sogenannten Schwachstromverordnung) sind die dafür geltenden Massstäbe und Grenzwerte festgelegt. In der Schweiz müssen Teile einer Schwachstromanlage nicht besonders vor einer Berührung geschützt werden, wenn der Spannungswert 50 Volt (bei Wechselspannung) beziehungsweise 120 Volt (bei Gleichspannung) nicht überschritten wird.
Die gesetzliche Grundlage für die Anwendung dieser Technik ist die Niederspannungs-Installationsverordnung (NIV), die seit 2002 gültig ist. Die NIV regelt sowohl die Installation als auch die Kontrolle von Schwachstromanlagen in der Schweiz. Nach der NIV liegt die Verantwortung für Sicherheit und Unterhalt elektrischer Installationen bei ihrem Eigentümer. Dieser muss gegenüber dem ESTI oder dem Netzbetreiber auf Verlangen einen Sicherheitsnachweis erbringen. Dieser Sicherheitsnachweis wird bei einer Neuinstallation vom ausführenden Elektriker erstellt, der seine Planung entsprechend der NIV auslegt.
Ausserdem müssen die Schwachstromanlagen in bestimmten Abständen (den Kontrollperioden) durch ein unabhängiges Kontrollorgan geprüft werden – je nach Bauart der Anlage jährlich oder alle fünf, zehn oder zwanzig Jahre. Die Aufforderung zum Nachweis der Kontrollen kommt normalerweise vom Netzbetreiber, also dem jeweiligen Elektrizitätswerk. Der Eigentümer ist darüber hinaus auch dazu verpflichtet, die technischen Unterlagen für Planung, Technik und Installation über die gesamte Lebensdauer der Anlage aufzubewahren. Die Kontrollorgane sind normalerweise Elektroinstallationsfirmen; diese brauchen eine Bewilligung des Eidgenössischen Starkstrominspektorats, um zur Ausübung der NIV-Kontrolle berechtigt zu sein. Sie müssen kalibrierte Messgeräte besitzen und über entsprechende Aus- und Weiterbildungen verfügen. Ausserdem dürfen sie die Kontrollen nur bei Anlagen durchführen, die sie nicht selbst geplant, installiert oder geändert haben.
Mit Planung und Installation sowie der Wartung von Schwachstromanlagen muss ein Elektroinstallationsbetrieb beauftragt werden, der die dazu nötige Berechtigung hat. Leistungen dieser Art bietet normalerweise jede Installationsfirma an. Elektriker können auch Informationen über die gesetzlichen Anforderungen geben.
Das Ohmsche Gesetz ist eine der wichtigsten Formeln in der Elektrotechnik. Es beschreibt den Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand mit einer ganz einfachen Gleichung. Hier erfährst du, wie leicht du damit eine unbekannte Grösse in einem Stromkreis ausrechnen kannst. Zudem bekommst du ein paar nützliche Grundlagen mit auf den Weg. So lernst du etwa wie du den Widerstand eines Leiters berechnest und was es mit Leitern erster und zweiter Klasse auf sich hat.
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