Stellen Sie sich vor, Sie versorgen eine Leuchtdiode mit einer D-Zellen-Batterie. Sie verbinden einen Anschluss der Batterie mit einem der LED-Anschlüsse mit Kupferdraht, und es passiert nichts. Wenn Sie jedoch das andere Klemmenpaar mit einer anderen Kabellänge verbinden, leuchtet die Anzeige auf. Wenn Sie diese zweite Verbindung herstellen, vervollständigen Sie den Stromkreis und lassen den Strom auf einem vollständigen Weg fließen.
Die Stromkreise in Ihrem Haus funktionieren nach dem gleichen Prinzip, mit ein paar wesentlichen Unterschieden. Zu den wichtigsten gehört, dass die Spannung in Ihrem Haus höher ist, die Stromquelle niemals ausfällt und der Strom nicht direkt (DC) ist wie bei einer Batterie, sondern alternierend (AC). Aber welche Form von Strom diskutiert wird, Stromkreis ist der Verdrahtungspfad, der von der Stromquelle über Drähte zu den Geräten, die mit Strom versorgt werden, und zurück zur Stromquelle verläuft. Ein Stromkreis ist im Wesentlichen eine vollständige Stromschleife. Jedes Mal, wenn Sie einen Wandschalter ein- oder ausschalten oder wenn Sie eine Lampe oder ein anderes Gerät anschließen und einschalten, wird dieser Stromkreis entweder abgeschlossen oder unterbrochen.
Die Schalttafel
Wenn Ihr Haus "am Netz" ist, wird Ihr Strom von einem Kraftwerk geliefert, das rund um die Uhr für Sie und Ihre Nachbarn Strom produziert. Der Strom kommt über Übertragungsleitungen in Ihr Haus und wird von einem Transformator auf 240 Volt heruntergeregelt, bevor er zu Ihrer Hauptschalttafel gelangt. Die Zentrale ist die Schaltzentrale für den Strom Ihres Hauses, und alle Stromkreise im Haus entstehen und kehren dorthin zurück.
So wie eine LED an den Plus- und Minuspol einer Batterie angeschlossen werden muss, bevor sie aufleuchtet, muss die Schalttafel zwei Verbindungen zur Stromerzeugungsstation haben, bevor Strom fließt. Die Station erzeugt Wechselstrom durch die Drehung einer Induktionsspule, und das elektrische Signal ändert die Richtung 60 Mal pro Sekunde. Daher ist es sinnlos, wie bei Gleichstrom einen positiven und einen negativen Pol zu kennzeichnen. Stattdessen ist der Draht, der von der Station zu Ihrem Haus führt, der "heiße" Draht, und derjenige, der den Stromkreis zurück zur Erzeugungsstation vollendet, ist der "neutrale" oder "Rückleiter".
Innerhalb der Schalttafel werden zwei vom Transformator kommende heiße Drähte mit zwei Messing-Sammelschienen verbunden, und ein einziger Nullleiter, der mit einer Chrom-Sammelschiene verbunden ist, vervollständigt den Stromkreis, indem er zum Transformator zurückkehrt. Die Spannung jedes heißen Busses in Bezug auf den Rückführbus beträgt 120 Volt. Alle 120-Volt-Stromkreise im Haus, die die Lampen und Steckdosen mit Strom versorgen, werden an eine der Messingschienen und an den neutralen Bus angeschlossen. Sie sind außerdem mit einem dritten Bus verbunden, der mit einer Erdungsstange verbunden ist. Die Erdung bietet eine Möglichkeit, den Stromkreis im Falle eines Stromstoßes oder eines anderen Fehlers sicher zu vervollständigen. Es verhindert elektrische Unfälle und Brände.
Schaltungskabel sind farbcodiert
Wenn Sie einen Stromkreis installieren, müssen Sie einen Leistungsschalter für diesen Stromkreis installieren. Der Leistungsschalter ist eine Sicherheitsvorrichtung, die Sie manuell abschalten können, um die Stromzufuhr zum Stromkreis zu unterbrechen. Es löst aus, wenn ein Kurzschluss oder ein anderer Fehler einen Stromstoß erzeugt. Die Paneele sind so konstruiert, dass der Unterbrecher in einem dafür vorgesehenen Schlitz einrastet und, wenn er eingesetzt ist, mit einer der Messingschienen in Kontakt steht.
Der heiße Draht für den Stromkreis wird am Leistungsschalter und der Rückleiter am neutralen Bus angeschlossen. Darüber hinaus verfügt jeder Stromkreis über ein Erdungskabel, das mit dem Erdungsbus verbunden ist. Der National Electric Code gibt Weiß als Farbe für den Neutralleiter an, und der heiße Draht ist gemäß Konvention entweder schwarz oder rot. In 120-Volt-Stromkreisen ist der heiße Draht fast immer schwarz. Das Erdungskabel besteht normalerweise aus blankem Kupfer, es kann sich jedoch auch um ein grün isoliertes Kabel handeln.
Einige Geräte in einem typischen Haushalt werden mit 240 Volt betrieben. Ein 240-Volt-Stromkreis wird unter Verwendung eines Zweipunktschalters hergestellt, der beide Sammelschienen gleichzeitig kontaktiert. Da die Spannung zwischen jedem heißen Bus und der Rückleitung 120 Volt beträgt, beträgt die Spannung zwischen den beiden heißen Busschienen 240 Volt.
- Hinweis: Die Nennspannungen von 120 Volt und 240 Volt sind Durchschnittswerte. In der Praxis können die Netzspannungen variieren. Für die Zwecke dieser Diskussion beziehen sich 120 Volt auf Geräte mit Nennspannungen zwischen 110 und 125 Volt, und 240 Volt-Geräte können sich auf Nennspannungen im Bereich von 230 bis 250 Volt beziehen.
Bei einem 240-Volt-Leistungsschalter ist es üblich, ein rotes Kabel an eine der Klemmen des Zweiteilers und eine schwarze an die andere anzuschließen. Da diese beiden Drähte einen vollständigen Stromkreis bilden, ist eine Rückleitung nur erforderlich, wenn der Stromkreis auch ein 120-Volt-Gerät wie eine Uhr auf einem Herd mit Strom versorgt.
Arbeiten mit Strom
Jeder Schalter in einer Schalttafel steuert einen Stromkreis im Haus, und eine Reihe von Geräten kann in einem Stromkreis installiert werden. Beispielsweise können sich alle Steckdosen im Wohnzimmer auf einem Stromkreis befinden. Ein Beleuchtungskreis kann die Leuchten in mehreren benachbarten Räumen mit Strom versorgen. Gemäß den Elektrovorschriften müssen einige Geräte und Armaturen von eigenen "dedizierten Schaltkreisen" versorgt werden, die keine anderen Steckdosen, Lampen oder Geräte bedienen. Beispielsweise müssen in einer Küche die Hauptgeräte, wie der Kühlschrank, die Mikrowelle, der Geschirrspüler und der Müllentsorger, ihre eigenen dedizierten Schaltkreise haben.
Renovierungen und andere Überlegungen können einige rätselhafte Konfigurationen hervorrufen, z. B. die Lichter in einem Schlafzimmer, die sich einen Stromkreis mit Außensteckdosen teilen, oder die Steckdose für die Waschmaschine. Um Verwechslungen zu vermeiden, ist es wichtig, dass Sie Ihr Panel indexieren, indem Sie die Geräte bestimmen, die jeder Breaker steuert, und diese an der Panel-Tür markieren. Sie können dies tun, indem Sie den Leistungsschalter ausschalten und feststellen, welche Geräte Strom verlieren.
Bei der Verdrahtung eines Geräts ist es wichtig, zuerst den Leistungsschalter auszuschalten, der den Stromkreis steuert, und vor dem Berühren von Klemmen oder Drähten eine Überprüfung mit einem Spannungsprüfer durchzuführen. Beachten Sie beim Herstellen von Verbindungen die Standardfarbcodes. Heiße Klemmen sind immer aus Messing, neutrale Klemmen sind chrom oder silberfarben und Masseklemmen sind grün. Da die Kabel farbcodiert sind, wissen Sie immer, welches Kabel an welche Klemme angeschlossen werden muss, um den Stromkreis zu schließen und das Gerät mit Strom zu versorgen. Es ist immer weißes Kabel zu Chrom / Silber, blankes Kupfer zu grünem Kabel und schwarzes oder rotes Kabel zu Messingkabel.
