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Elektrik

Elektrizität

Elektrizität ist schwer: Ganze Völkerstämme verstehen nichts davon, erklärte mir mal ein Elektriker. Das ist wahr.

 

Stromarten

Das Stromnetz ist in verschiedene Spannungsebenen eingeteilt:

Kleinspannung (ugs. auch Schwachstrom): bis 50V AC und 120V DC
Niederspannung: bis 1000V AC und 1500V DC
Als Hochspannung bezeichnet man alle Spannungen, die größer als die Niederspannung sind.

Unsere Netzspannung (ugs. auch Haushaltsstrom), welche in jedes Haus geführt wird, liegt bei 230V (+/-10%, Zwischen L und N) bzw 400V (Zwischen den Außenleitern)

Der Dreiphasenwechselstrom, auch Dreiphasenwechselspannung / Kraftstrom / Starkstrom genannt, nutzt alle drei Phasen der Wechselspannung, um Geräte mit besonders hoher Leistungsaufnahme zu versorgen.

Mit Kleinspannung kann jeder umgehen. Schlimmstenfalls baut er einen Kurzschluss.
Die Netzspannung von 230V wurde seit dem Jahr 1987 schrittweise von 220V erhöht.
Hierbei ist zu erwähnen das der Elektro-Herd meist sogar auf 400V angeschlossen ist.
Alle Stromarten gibt es in Gleichstrom (Zeichen=) und Wechselstrom (Zeichen~), auf den meisten Geräten mit DC (direct current = ) und AC (alternating current ~ ) bezeichnet.

Transformierung

Spannung kann man ändern: Am einfachsten geht es mit dem Wechselspannung, welche über einen Transformator (Trafo) in eine andere Spannung verwandelt wird.
Gemessen wird die Spannung (vereinfacht die Betriebsart, wie beim Auto 1., 2. Gang usw) in Volt = V. Die Stromstärke wird in Ampere = A gemessen. Die Leistung  wird in Watt = W gemessen. Diese ergibt sich aus der Multiplikation von A und V, d. h. ein Heizofen mit 230V Anschlußwert benötigt 10 A, also verbraucht er 2300 W oder 2,3 Kilowatt.

Je nach Verbraucher findet man auch die Angabe VA für die aufgenommene Leistung.
In der Elektrotechnik gibt es die sogenannte Wirkleistung (W), Blindleistung (VAr) und Scheinleistung (VA).
Dabei ist die Scheinleistung eine Kombination von der Wirkleistung und der Blindleistung.

Um sich das Vorzustellen kann man sich ein frisch gezapftes Bier vorstellen: Der komplette Inhalt entspricht der Scheinleistung, die Schaumkrone der Blindleistung und das Bier der Wirkleistung.


Auch Gleichspannung kann in der Spannung herabgesetzt werden, dafür gibt es sogenannte Spannungswandler.

Ein Umwandeln von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung ist über eine Gleichrichterschaltung via Dioden möglich.
Gleichspannung in Wechselspannung ist hierbei etwas Schwieriger, hierfür wird eine (Sinus-) Wechselrichter benötigt. Dieser wird z.B. bei Photovoltaik-Anlagen verwendet.

Allen Spannungsumwandlungen ist gemeinsam, daß die Leistung (Watt, VA) gleich bleibt, von Verlusten durch Wärme abgesehen.

 

Kabeladern

Wichtig ist, daß die 230V-Kabel i. d. R drei Adern (Es gibt auch mehradrige Starkstromkabel) haben:

vor ca. 1970: rot / grau / schwarz

bis 2006 grün gelb / hellblau / schwarz

seit 2006 grün gelb / hellblau / braun

  • schwarz, bzw. braun ist die Phase (da ist Strom drin, der beißt)
  • hellblau ist der Neutralleiter bzw. grau ist der Nullleite (zu finden in ganz Alten Elektroanlagen), normalerweise stromlos, aber Vorsicht!: Wenn ein Verbraucher angeschlossen ist, kann dort der rückgeführte Strom drin sein!
  • gelb/grün bzw. rot (alte Leitungen) ist der Schutzleiter. Sie dürfen niemals Strom führen. Wenn doch ist ein Fehler in der Anlage
  • braun / schwarz / grau / hellblau können auch Schaltleitungen sein, die mal Strom führen können, und mal nicht (zu Lampen etc.)

 

In Altbauten gibt es Kabel mit schwarz/rot/grau. Da Vorsicht! Was sich der damalige Elektriker von Anno 1950 dabei gedacht hat, ist immer fraglich. Am Besten austauschen.
Vor der Arbeit am Stromnetz die Sicherung ausschalten, mit einem Schild gegen Wiedereinschalten sichern (nicht Das die Ehefrau oder sonstwer die Sicherung wieder einschaltet), und danach mit einem Spannungsprüfer nachmessen ob man auch die richtige Sicherung ausgeschaltet hat. Bei einigen Arbeiten geht das aber nicht, weil man den Stromlauf überprüfen muss. Dann gilt: Sicherung rein, messen mit Phasenprüfer oder Messgerät, dann wieder ausschalten - gegen Wiedereinschalten sichern und Spannungsfreiheit feststellen, um weiter arbeiten zu können.

 

Schwachstrom

Bei Schwachstrom können alle möglichen Kabelfarben auftauchen, jedoch ist hier meist Rot der Pluspol und Schwarz der Minuspol. Werden die Anschlüsse + und - vertauscht, geht das Gerät kaputt (in der Regel).

Schwachstromkabel

Festverlegte Telefonkabel haben eine einheitliche Farbgebung: 2-paarige (d. h. 4-adrige) die Farben schwarz, rot, gelb, weiß - bei den alten Telefonen war rot=a, schwarz=b, weiß=Erde, gelb=Zweitweckerleitung; das ist heute ohne Belang, weil die heutigen Telefone mit 2 Adern auskommen. Bei der Telekom sind die Leitungen anders markiert: rot=1a; rot mit einen schwarzen Strich=1b; rot mit zwei Doppelstrichen in weiten Abstand=2a und rot mit zwei Doppelstrichen in kurzen Abstand=2b. Mehrpaarige Kabel folgen dem Schema: Im Zentrum beginnend mit einem rot/blauen Paar, die weiteren Paare sind jeweils mit einer farbigen und einer weißen Ader verdrillt, in der Folge blau, gelb, grün, braun, schwarz und so weiter. In jeder neuen Lage ist die a-Ader rot. So kann man ein solches Kabel ohne Meßgerät verschalten - an einem Ende die Drehung im Uhrzeigersinn, am anderen anders herum. Die flexiblen Kabel haben eine eigene Farbgebung, die von Hersteller zu Hersteller verschieden ist. Bei der Telekom ist das 3 und 4 Paar grün, danach folgt grau, gelb und das 9 und 10 Paar ist weiß.

Schwachstromgeräte

Schwachstromgeräte werden über Batterien, Netzadapter (die nichts anderes sind, als Transformatoren mit einem Gleichrichter - der den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt - bestehen) und Akkus, die wiederum ihre Ladung aus einem Netzadapter, hier heißt es Ladegerät, aufgeladen werden.

 

Fehlerstromschutzschalter (RCCB, ugs. FI-Schalter genannt)

Dieser ist eine Schutzeinrichtung für einen Fehler in der Elektroanlage. Ein FI-Schalter vergleicht den fließenden Strom zwischen Neutralleiter und Phase. Bei geringsten Differenzen löst er aus und vermeidet so einen tödlichen Stromschlag. Es werden auch Automatisch die Angeschlossenen Geräte auf Fehlerstrom hin überprüft die an der Anlage angeschlossen sind. Dieser FI-Schalter ist erst seit Anfang der 80/90er in jedem Neubau Vorschrift, im Bereich von Tierhaltung schon seit den 60ern. Der Fi-Schalter ist Monatlich zu Prüfen, hierfür Befindet sich ein kleiner Knopf auf dem Fi-Schalter. Desweiteren gibt es noch Prüfgeräte um den Fi-Schalter zu Prüfen den man an einer Steckdose anschließen kann. Bei beiden Prüfungen sollte man eine Taschenlampe bereit halten da er alles Stromlos macht was an dem Fi-Schalter Angeschlossen ist.

Die Übergeordnete Gruppe, Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen, wird seit 2008 durch eine anpassung an internationale Normen RCD (aus dem Englischen: Residual Current protective Device) genannt.

 

Sicherheitshinweis

Ich rate allen, die Angst vor Strom haben, sich NICHT daran zu versuchen. Leider kursiert teilweise in der Laienschaft ein Halbwissen, dem nicht getraut werden kann. Dieses Bastlerwissen kann schwerwiegende Folgen haben; Fachleute rücken mit ihrer Weisheit meist nicht heraus, weil sie es selbst tun wollen. Es ist genauso, wie beim Verlegen von Gasleitungen: Ist man sich nicht zu 101% sicher, läßt man die Finger davon und konsultiert die Gelben Seiten.

Sicherheitsregeln siehe auch: http://www.1-2-do.com/wissen/Sicherheit_bei_Elektroarbeiten


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