Kaskadierung von Mehrfachsteckern und Maximale Belastung einer Steckdose

von chris_kah, 02.03.09.

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  1. chris_kah

    chris_kah HCA PA- und E-Technik HCA

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    Erstellt: 02.03.09   #1
    Zuerst die Theorie, dann wird der Rest klarer:
    Der Schutz im Fehlerfall bei Netzstrom beruht im Wesentlichen auf 2 Voraussetzungen:

    • Bei einem Kurzschluß entsteht ein wesentlicher Überstrom, der durch eine Sicherung erkannt und unterbrochen wird. Der gesamte Stromkreis muß dabei diesen Überstrom ohne Schaden aushalten. Den Nennstrom sowieso.
    • Die Ableitung von leitenden Gehäuseteilen durch den Schutzleiter muß so gut sein, daß im Fehlerfall (schlimmstenfalls Kurzschluß der Phase gegen Gehäuse) keine gefählich hohen Berührspannungen auftreten.

    Normale Schutzkontaktsteckdosen sind in Stromkreisen verschaltet, die mit 16A abgesichert sind. Der gängige Leiterquerschnitt ist 1.5 mm². Damit sind unter normalen Bedingungen die beiden oben genannten Punkte erfüllt.


    Nun ist so ein Schutzkontaktstecker (Schuko-Stecker) alles andere als ideal. Obwohl die Steckkontakte dick und massiv aussehen ist der eigentliche elektrische Kontakt sehr klein, etwa 2* 1 mm² (wenn's viel ist) in den eigentlichen Stromkreiskontakten und auf jeder Seite einmal ähnlich wenig bei den beiden Schutzkontakten.

    Es gibt Steckverbinder, die deutlich bessere Kontakte haben:
    In der PA-Technik zunehmend PowerCon, die pro Leiter mehrere Kontakte haben, oder die flachen Steckverbinder, die beispielsweise bei der Verdrahtung von Beleuchtung und Steckdosen unter Küchenschränken zum Einsatz kommen. Die haben Büschelkontakte und viele Kontaktpunkte pro Steckverbinder. Beide Steckverbinderarten sind für Kaskadierung (hintereinanderschaltung) vorgesehen und zugelasssen.



    Wenn ich die Verkabelung auf so manchen Bühnen sehe, wird mir als Elektroingenieur regelmäßig schlecht. :kotz:
    Da werden die ersten 10 m mit einigen hintereinandergeschalteten billigen 3-fach Steckdosen mit jeweils kurzem Kabel überwunden. Danach geht es wild durcheinander zu allen möglichen Verbrauchern. Möglicherweise ist dann der dicke Baßverstärker und/oder das Amp-Rack für die Front irgendwo am Ende der Kette eingesteckt. Gelegentlich geht es auch von verschiedenen Steckdosen wahllos kreuz und quer über die Bühne.
    Oft wundern sich solche Bands, warum es brummt oder warum man gelegentlich einen kleinen Stromschlag bekommt. Bandmitglieder stolpern während des Auftritts über herumliegende Mehrfachdosen oder Kabel.
    Ich habe bewußt ein krasses Szenario gezeichnet (aber alles schon gesehen), um die Fehler erläutern zu können.
    Das absolut übelste Szenario wurde hier im Board gepostet.
    Da war von einem Auftritt im Freien die Rede, bei dem das Catering inclusive Fritteuse an der gleichen einzgen Steckdose hing und die Sicherung regelmäßig ausgelöst hat. :bang: So etwas ist überhaupt nicht lustig.


    3-fach Steckdosen gibt es extrem billig im Handel. Doch gelegentlich wird in der Zuleitung nur 3* 0.75 mm² oder oft 3*1mm² verwendet. Diese Leitungen halten weniger Laststrom aus und haben einen höheren Widerstand. Die Steckkontakte sind einfachst ausgeführt und minderwertig. Oft sind das billige Stanzteile als 2 gegenüberliegende durchgängige Schienen ausgeführt, eher schlecht als recht durch kleine Pfosten im Gehäusematerial geführt.
    Beim Einstecken in einer Dose kann es sein, daß der Kontakt in der Nachbardose einen geringern Anpreßdruck bekommt. Durch das Hintereinaderschalten vieler solcher Dosen kommt jedesmal der Übergangswiderstand der Steckverbindung dazu.
    Durch diesen zusätzlichen Widerstand im Stromkreis kann es sein, daß eine Sicherung im Fehlerfall nicht rechtzeitig auslöst. Es kann sein daß es an diesen Stellen überhitzt und in schlimmster Konsequenz brennt.
    Der Ableitwiderstand des Schutzleiters ist möglicherweise so hoch, daß im Fehlerfall gefährliche Berührspannungen an Gehäusen auftreten können. Das heißt im Ernstfall über die Masseader vom Mischpult zum Mikrofon auch am Gehäuse eines Mikrofons! Oder über die Masse des Anschlußkabels vom Gitarrenverstärker zu den Saiten einer E-Gitarre.

    Durch wahlloses Zusammenstöpseln hat niemand mehr den Überblick, wieviel Leistung (Watt) gerade über die Wandsteckdose gezogen wird und ob das eventuell schon zuviel ist. Ohne größere Aussteuerung ziehen Endverstärker (egal ob in Aktivbox, Gitarren-Combo oder Endstufe im Amp-Rack oder Power Mixer) deutlich weniger Leistung. Erst wenn es laut wird, wird der Nennstrom gezogen. Und dann kann möglicherweise mitten im Gig die Sicherung fliegen. Peinlich!:o

    Jede Steckverbindung ist eine potentielle Fehlerquelle. Stromverteiler mit Beschädigungen irgendeiner Art müssen sofort aus dem Verkehr gezogen werden und ersetzt werden.
     
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  2. chris_kah

    chris_kah Threadersteller HCA PA- und E-Technik HCA

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    Erstellt: 02.03.09   #2
    Die Regeln:
    * möglichst wenige Steckverbindungen hintereinander zwischen Wandsteckdose und dem letzten Verbraucher. Das ist die einfachste und wichtigste Regel und davon leiten sich die folgenden Tipps ab.
    • Verlängerungskabel mit ausreichendem Querschnitt benutzen. 3x1.5 mm² sind die Wahl, dünnere sind tabu. Das steht in der Regel auf dem Produkt.
    • Mehrfachdosen mit gleichzeitig langem Anschlußkabel verwenden. Damit spart man sich Steckverbindungen. Kabeltrommeln/Kabelboxen müssen allerdings komplett abgerollt werden,damit sie nicht überhitzen.
    • Mehrfachsteckdosen mit vielen Steckplätzen verwenden. Das ist unter Umständen teurer, als eine Kette aus billigen 3-fach Dosen. Dafür sind diese höherwertigen Mehrfachdosen zuverlässiger und haben einen geringeren Platzbedarf. Oft bieten sie auch mittels Befestigungslaschen die Möglichkeit, die Mehrfachdosen z.B. in einem Rack festzuschrauben.

    Ich habe in meinen Aufbauten ab und einschließlich Wandsteckdose nie mehr als 5 Steckverbindungen in einer Kette, und da ist sogar der Kaltgerätestecker der Aktivboxen schon mit eingeschlossen.

    Wenn die Kette unbedingt länger werden muß, dann sollten Kleinverbraucher mit 2-poligem Eurostecker sowie Steckernetzgeräte weit nach hinten, Großverbraucher (Endstufen) möglichst nahe zur Wandsteckdose (wenig Steckverbindungen).

    Die maximale Last ist zu beachten!
     
  3. chris_kah

    chris_kah Threadersteller HCA PA- und E-Technik HCA

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    Erstellt: 02.03.09   #3
    Wieviel Leistung kann man aus einer Steckdose ziehen?
    Eine Schutzkontaktsteckdose ist mit 16A abgesichert, die maximale Leistung, die man ziehen darf ist damit 230V * 16A = 3680W
    Nebeneinander angebrachte Steckdosen in einem Raum sind in der Regel über eine gemeinsame Sicherung abgesichert, da bringt es gar nichts, die direkte Nachbarsteckdose zu verwenden. In Gaststätten würde ich zunächst immer von dieser Tatsache ausgehen. Dort kann es immerhin sein, daß Steckdosen an verschiedenen Ecken im Raum getrennt abgesichert sind. Schließlich müssen Gaststätten auf höheren Strombedarf (Warmhalteplatten) eingestellt sein.
    Auf Bühnen ist es durchaus möglich, daß es nebeneinander liegende einzeln abgesicherte Steckdosen gibt. Die erkennt man oft an der Beschriftung (oft sind Stromkreise oder zugehörige Sicherung an Aufklebern vermerkt)

    Braucht eine Band generell mehr Strom, so ist ein Drehstromverteiler die bessere Wahl. So steht z.B. bei einem CEE16A Drehstromanschluß auf jeder Phase die 16A über eine eigene Sicherung zur Verfügung. Zu beachten ist, daß eine Drehstromdose in der Regel so abgesichert ist, daß ein Überstrom auch nur auf einer Phase alle 3 Phasen gleichzeitig abschaltet.

    Noch mehr Leistung bietet ein 32A Drehstromanschluß. Allerdings sind die weniger verbreitet, und es müssen weitere Dinge beachtet werden. Bei einem 32A Drehstromanschluß müssen die kleineren Anschlüsse (16A Drehstrom und Schutzkontaktstecker) in der Verteilung separat mit 16A abgesichert sein. Das ist bei käuflichen Verteilern genau so ausgeführt, Selbstbau ist absolut nicht zu empfehlen.
    Es gibt günstige zugelassene Bauverteiler zu kaufen, die kaum teurer kommen als die Anschaffungskosten der Einzelteile.
    Dieses Thema soll aber von mir in diesem Thread nicht weiter vertieft werden.
    Wer kompetentes Fachwissen darüber hat, ist herzlich eingeladen, den Thread fortzusetzen.

    Generell würde ich die maximal mögliche Leistung an einer Steckdose nicht ausreizen. Es ist gar nicht lustig, wenn während eines Auftritts plötzlich die Sicherung auslöst (höchsens für die Schadenfreude der Zuschauer).

    :o
    ====================
    :D:D:D:D:D:D:D:D:D:D:D
     
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  4. chris_kah

    chris_kah Threadersteller HCA PA- und E-Technik HCA

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    Erstellt: 02.03.09   #4
    Noch einige Hinweise für Selbermacher:
    Ich habe oft gesehen, daß freie Kabelenden verzinnt werden, damit sie schön gebündelt werden. Dann werden diese Kabelenden in Steckern oder Dosen verschraubt. Das ist gefährlich und übrigens auch nicht zulässig. Lötzinn hat die Eigenschaft, daß es unter Druck fließt. Dann wird mit der Zeit die schöne Schraubverbindung locker. Es muß nicht einmal sein, daß der angeschraubte Draht deshalb aus der Verbindung rutscht. Die verschlechterte Verbindung bekommt einen höheren Übergangswiderstand und kann sich erhitzen oder einen Wackelkontakt bilden.
    Regel: Niemals zuerst löten und danach die Lötstelle verschrauben oder quetschen/crimpen!

    Wenn schon gebündelt werden soll, dann mit genau zum Querschnitt passenden Aderendhülsen und dann auch nur mit dem zugehörigen Werkzeug. Die Verwendung von Aderendhülsen mit unpassendem Querschnitt oder das Crimpen/Quetschen mit einem falschen Werkzeug (oder gar nur mit Seitenschneider oder Kombizange) stellt keine sichere Verbindung dar.

    Im Zweifel ist das direkte Verschrauben einer Litze in einem passenden Steckverbinder besser als eine zusätzliche vermurkste Bündelung. Lieber in geeignete Stecker investieren.

    Und wieder die Bitte: in diesem Thread bitte keine Fragen zur Beratung. Dafür einen gesonderten Thread zur Diskussion aufmachen.

    Gruß
    Christoph
     
  5. Wil_Riker

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    Erstellt: 03.03.09   #5
  6. chris_kah

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    Erstellt: 04.03.09   #6
    Weiterführend Links (natürlich wie so oft die Wikipedia):

    Allgemeines über Netzspannungen: http://de.wikipedia.org/wiki/Netzspannung (weniger gut)
    Netzschutz: http://de.wikipedia.org/wiki/Netzschutz
    FI Schalter: http://de.wikipedia.org/wiki/FI-Schutzschalter (sehr gut)
    Netzfilter: http://de.wikipedia.org/wiki/Netzfilter
    Drehstrom: http://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom
    Erdungsarten: http://de.wikipedia.org/wiki/TN-System (gute Übersicht über verschieden Erdungsarten)

    Besonderes Schmankerl, Einschalten eines Transformators, und warum deshalb oft die Sicherung fliegt, obwohl die Nennleistung des Geräts eigentlich weit unter der maximal möglichen des Stromkreises liegt: http://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_des_Transformators (sehr gut und genau, aber sehr akademisch)
    Soviel noch zum Thema Leistung maximal ausreizen;).

    Gruß
    Christoph
     
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