Erfahren Sie, wie Steckdosen funktionieren, welche Teile sie haben, wie sie verdrahtet sind und welchen Zweck der Schutzleiter hat. Wir alle benutzen täglich Steckdosen, um unsere elektronischen Geräte mit Strom zu versorgen. Aber wie funktionieren sie?
Scrollen Sie nach unten, um sich das YouTube-Tutorial anzusehen.
Denken Sie daran, dass Elektrizität gefährlich ist und tödlich sein kann. Sie sollten qualifiziert und kompetent sein, um elektrische Arbeiten auszuführen.
Dieser Artikel verwendet die Farbkodierung und Terminologie für Nordamerika, wenn Sie nicht aus dieser Region kommen, können Sie trotzdem lernen, wie sie funktionieren, oder unsere anderen Artikel lesen. KLICKEN SIE HIER
Grundlagen der Steckdose
Bei einer typischen Steckdose finden wir links zwei neutrale Klemmen, die silberfarben sind, und rechts zwei messingfarbene heiße Klemmen, außerdem eine grüne Erdungsklemme.
Zwischen diesen beiden Klemmensätzen befindet sich eine Brücke, aber darauf kommen wir später zurück.
Im Inneren der Steckdose finden wir einige Leiterbahnen, die den Strom führen. Die beiden neutralen und die beiden heißen Klemmen sind derzeit durch die Brücke miteinander verbunden, so dass beide heißen Klemmen unter Strom stehen, wenn eine der beiden in den Stromkreis geschaltet wird.
Wir können die Brücken mit einer Zange entfernen, um sie abzubrechen. Sie können jedoch nicht ersetzt werden. Indem wir sie abknipsen, können wir die Klemmen isolieren und sie an verschiedene Stromkreise anschließen.
Anschluss der Steckdose an das elektrische System
Wir können diese Steckdose an das elektrische System anschließen, indem wir zuerst den heißen Draht einführen und ihn mit der heißen Klemme verbinden. Dann führen wir den Nullleiter ein und schließen ihn an die Nullleiterklemme auf der gegenüberliegenden Seite an. Um den Stromkreis sicher zu machen, schließen wir auch den Schutzleiter an.
Wenn wir nun den Strom einschalten, fließt der Strom entlang des heißen Drahtes und in die beiden Leiterbahnen für die heißen Klemmen. Der Strom möchte zu den Nullleiterklemmen gelangen, um zur Schalttafel zurückzukehren, aber das kann er im Moment nicht, weil es keinen Weg gibt, um den Stromkreis zu schließen.
Wie bereits erwähnt, sind mit der Brücke an der richtigen Stelle beide heißen Klemmen jetzt heiß. Wenn wir jedoch die Brücke zwischen diesen beiden entfernen, wird nur die Klemme, die mit dem heißen Draht verbunden ist, unter Strom gesetzt, in diesem Fall ist das die obere Steckdose.
Um den Stromkreis zu schließen, müssen wir etwas in die Steckdose stecken. Wir können zum Beispiel eine einfache Leuchte einstecken. Wenn die Leuchte eingesteckt ist, kann der Strom nun durch die heiße Klemme in den Stecker fließen, er fließt dann durch das Kabel und in die Lampe. Von dort fließt er zurück zum neutralen Anschluss der Steckdose und dann zurück zur Schalttafel und zum Transformator draußen, wo sich der Stromkreis schließt.
via GIPHY
Mit der Brücke leuchtet die Lampe auch, wenn wir sie in die untere Steckdose stecken. Aber wenn wir diese Brücke entfernen, ist der Stromkreis unterbrochen und die untere heiße Klemme ist in diesem Beispiel nicht mehr heiß und versorgt die Lampe nicht mit Strom. Wenn wir die Brücke entfernen, können wir die Lampe immer noch in den oberen Stromkreis stecken, um den Stromkreis zu schließen und die Lampe mit Strom zu versorgen.
Warum sollten wir die Brücke entfernen wollen?
via GIPHY
Eine Anwendung ist die Verwendung von geschalteten Steckdosen, wie diese Schaltung oben, die es ermöglicht, dass eine Hälfte der Steckdose heiß bleibt, während die andere Hälfte durch einen Schalter gesteuert wird.
Dafür bringen wir den heißen Draht hinein und schließen ihn an die Drahtmutter an, dann führen wir einen anderen heißen Draht von dort aus und hinüber zum oberen heißen Anschluss. Dann können wir unseren Nullleiter zurück zur Schalttafel führen. Natürlich müssen wir auch unsere Erdungsdrähte mit einbeziehen.
Wenn wir diesen Stromkreis mit Strom versorgen würden, wäre nur die obere Hälfte des Stromkreises heiß, die untere Hälfte würde keinen Strom haben. Um die untere Hälfte mit dem Schalter zu verbinden, führen wir einen weißen Draht von der Mutter des heißen Drahtes zum unteren Anschluss des Schalters. Wir müssen etwas Klebeband auf diesen Draht kleben, um darauf hinzuweisen, dass er heiß ist.
Dann führen wir vom oberen Anschluss des Schalters einen schwarzen Draht zum unteren Anschluss der Steckdose. Wenn wir nun diesen Stromkreis mit Strom versorgen, erhalten wir wieder Strom zum oberen Anschluss, und wir haben ihm einen zweiten Weg gegeben, der zum Schalter hinüberführt. Der Schalter ist im Moment ausgeschaltet, so dass der Strom nicht durch ihn fließen kann.
Wenn wir den Schalter umlegen, ist der Stromkreis nun geschlossen und der Strom kann auch zur unteren Hälfte fließen. Wenn etwas in eine der beiden Steckdosen eingesteckt wurde, kann der Strom durch die Steckdose fließen und in den Nullleiter fließen, um zurück zur Schalttafel zu gelangen. Wenn wir den Schalter ausschalten, wird der Strom in der unteren Hälfte wieder unterbrochen, aber die obere Hälfte bleibt heiß.
Anschließen an verschiedene heiße Drähte
Eine andere Anwendung ist das Anschließen an verschiedene heiße Drähte. Wenn wir die Steckbrücke entfernen und dann unseren roten und den schwarzen heißen Draht anschließen, können wir die obere und die untere Hälfte an verschiedene Unterbrecher anschließen. Dadurch verteilt sich der Strombedarf auf zwei Unterbrecher statt nur auf einen, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass der Unterbrecher überlastet wird und auslöst.
Bisher haben die Animationen den Stromfluss mit Gleichstrom (DC) gezeigt, der in eine Richtung fließt, wie das Wasser in einem Fluss. Diese Methode wird verwendet, weil sie einfach zu veranschaulichen und zu verstehen ist. Die Elektrizität in Ihrem Haus fließt jedoch vorwärts und rückwärts, denn es handelt sich um Wechselstrom (AC). Er fließt wie die Gezeiten des Meeres, ständig hin und her. Wechselstrom wechselt 60 Mal pro Sekunde die Richtung. Machen Sie sich darüber vorerst nicht zu viele Gedanken. Wenn du lernen willst, wie Elektrizität funktioniert, dann sieh dir unser vereinfachtes Tutorial HIER an.
Darüber hinaus haben wir auch die Phasenverschiebung in deinem Haus ausführlich behandelt, sieh dir das HIER an.
Der Zweck des Erdungsdrahtes
Dieser Erdungsdraht im Stromkreis ist ein Notweg, um dich vor einem Stromschlag zu bewahren. Im Idealfall wird das Erdungskabel im Stromkreis nie benutzt, aber sollte ein Erdungsfehler auftreten, dann ist das Kabel in Bereitschaft, um zu übernehmen.
via GIPHY
Unter normalen Betriebsbedingungen fließt der Strom in unser Haus, durch die Schalttafel und den Schutzschalter und dann in den heißen Anschluss der Steckdose. Wenn wir etwas einstecken, kann der Strom über den Nullleiter und dann über den Nullleiter zum Transformator fließen. Auch hier zeigt die Animation der Einfachheit halber nur den Fluss der Elektronen in eine Richtung.
Im Falle eines Erdschlusses, d. h. wenn der Strom einen unerwarteten Weg zurück zur Quelle nimmt, anstatt durch ein elektrisches Gerät zu fließen, z. B. wenn der heiße Draht in direkten Kontakt mit dem Metallgehäuse des Schalters kommt, fließt der Strom durch das Metallgehäuse und in den angeschlossenen Erdungsdraht, wo er entweder zum Nullleiter oder zur separaten Erdungsschiene und dann durch den Nullleiter nach oben in den Transformator fließt.
Wenn dies geschieht, steigt der Strom im Stromkreis drastisch und fast augenblicklich. In den meisten Fällen wird dieser plötzliche und starke Stromanstieg vom Schutzschalter erkannt, der daraufhin die Stromzufuhr zu dem betreffenden Stromkreis unterbricht. Der Strom fließt weiterhin in das Gebäude und in die anderen Stromkreise der Schalttafel. Der Fehler muss behoben und der Schutzschalter erneut umgeschaltet werden.
Wir haben uns in einem früheren Artikel ausführlich mit Erdungs-, Heiß- und Nullleitern und Fehlern beschäftigt. Sie können ihn HIER nachlesen.
