Wechselstrom in der Elektronik: Hot-, Neutral- und Grounddrähte

Bevor Sie mit der Netzspannung in Ihren elektronischen Schaltungen beginnen, müssen Sie einige Details darüber verstehen, wie die meisten Wohn- und Geschäftsgebäude verkabelt sind. Die folgende Beschreibung gilt nur für die Vereinigten Staaten; Wenn Sie sich in einem anderen Land befinden, müssen Sie die Standards für die Verkabelung in Ihrem Land festlegen.

Die Standard-Leitungsspannungsverdrahtung in den Vereinigten Staaten erfolgt mit kunststoffummantelten Kabeln, die normalerweise drei Leiter haben. Diese Art von Kabel wird technisch als NMB-Kabel bezeichnet, aber die meisten Elektriker bezeichnen es unter Verwendung seines beliebtesten Markennamens, Romex.

Zwei der Leiter des NMB-Kabels sind mit einer Plastikisolierung (eine weiße, die andere schwarze) bedeckt. Der dritte Leiter ist blankes Kupfer. Diese Leiter werden wie folgt bezeichnet:

• Heiß: Der schwarze Draht ist der -Heißdraht , der eine Stromquelle von 120 VAC bereitstellt.

• Neutral: Der weiße Draht wird als Neutralleiter bezeichnet. Es liefert den Rückweg für den Strom, der durch den heißen Draht bereitgestellt wird. Der Nullleiter ist mit einer Erdung verbunden.

• Erde: Der blanke Draht wird als Erdleiter bezeichnet. Wie der Nullleiter ist auch der Erdleiter mit einer Erdung verbunden. Die neutralen und Erdungsdrähte dienen jedoch zwei verschiedenen Zwecken.

  Der Nullleiter bildet zusammen mit dem Heizdraht einen Teil des Stromkreises. Im Gegensatz dazu ist der Erdungsdraht mit irgendwelchen Metallteilen in einem Gerät wie einer Mikrowelle oder einer Kaffeekanne verbunden. Dies ist ein Sicherheitsmerkmal, falls die heißen oder neutralen Drähte irgendwie mit Metallteilen in Berührung kommen.

  Das Anschließen der Metallteile an die Erdung beseitigt die Stromschlaggefahr im Falle eines Kurzschlusses.

Beachten Sie, dass einige Schaltungen einen vierten Leiter benötigen. Wenn ein vierter Leiter verwendet wird, ist er mit einer roten Isolierung bedeckt und ist auch ein heißer Draht.

Die drei Drähte in einem Standard-NMB-Kabel sind mit den drei Zinken einer Standard-Steckdose verbunden (ordnungsgemäß als Buchse bezeichnet). Wie Sie sehen können, sind die neutralen und heißen Drähte mit den zwei vertikalen Zinken an der Oberseite der Buchse verbunden (neutral auf der linken Seite, heiß auf der rechten Seite) und der Erdungsdraht ist mit der runden Zinke an der Unterseite der Buchse verbunden…

Sie können einen 2-poligen oder 3-poligen Stecker in eine standardmäßige dreipolige Buchse stecken. Zweipolige Stecker sind für Geräte konzipiert, die keine Erdung benötigen.

Die meisten nicht geerdeten Geräte sind doppelt isoliert . Dies bedeutet, dass zwischen den stromführenden Drähten und allen Metallteilen im Gerät zwei Isolationsschichten vorhanden sind. Die erste Schicht ist die Isolierung auf dem Draht selbst; die zweite ist normalerweise in der Form eines Plastikgehäuses, das die stromführende Verdrahtung von anderen Metallteilen isoliert.

Dreipolige Stecker sind für Geräte bestimmt, die zur Sicherheit die Erdverbindung benötigen. Die meisten Geräte, die ein Metallgehäuse verwenden, benötigen eine separate Erdverbindung.

Es gibt nur einen Weg, einen dreipoligen Stecker in eine dreipolige Buchse einzuführen. Aber normale zweizinkige Stecker, denen der Erdungsstift fehlt, können mit jedem Stift auf der heißen Seite verbunden werden.

Um dies zu verhindern, sind die Aufnahmen polarisiert , was bedeutet, dass der neutrale Stift breiter ist als der heiße Stift. Daher gibt es nur einen Weg, einen polarisierten Stecker in eine polarisierte Steckdose zu stecken. Auf diese Weise können Sie jederzeit verfolgen, welcher Draht heiß und welcher neutral ist.

Sie sollten immer Schalter oder Sicherungen auf dem heißen Draht statt auf dem neutralen Draht platzieren. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Strom in dem heißen Draht über den Schalter oder die Sicherung in Ihren Stromkreis hinausgeht, wenn der Schalter offen ist oder die Sicherung durchbrennt. Dies minimiert das Risiko von Stößen, die auftreten können, wenn sich ein Draht in Ihrem Projekt löst.