Wozu bedarf es Schutzleiter an einem Netzteil?

Schutzleiter werden zur Verhütung elektrischer Unfälle eingesetzt. Der Schutzleiter bewirkt, dass eine fehlerhaft auftretende elektrische Spannung vom Gerät und vom Gehäuse abgeleitet wird. Bei einem Schutzleiter handelt es sich um einen elektrischen Leiter, der in vielen Kabeln und elektrischen Anlagen verbaut wird.

Der Schutzleiter verhindert einen elektrischen Schlag, der durch eine Berührungsspannung auftreten und zur Gesundheitsgefahr werden kann. Durch den Schutzleiter wird diese Spannung beispielsweise von einem Gehäuse aus Metall abgeleitet.

Schutzleiter sind auch als Erdung bekannt. Sie stellen eine Verbindung zwischen metallischen Geräteteilen und Gehäusen zur Erde her. Schutzleiter tragen das Zeichen PE für „Protective Earth“. Handelsübliche Steckdosen und Netzteile führen ebenfalls einen Schutzleiter.

Alle Schutzleiter sind sehr leicht an ihrer Ummantelung in den Farben Gelb und Grün zu erkennen. Diese Leitungen sind den meisten Verbrauchern im Haushalt vom Anschluss der Lampen bekannt. Nur Schutzleiter dürfen die typische Gelb-Grün-Farbkombination tragen, damit sie auf den ersten Blick erkennbar sind. Geräte, die bereits über eine Schutzisolierung verfügen, sind nicht mit einem Schutzleiter ausgestattet.

Schutzleiter schützen vor einem elektrischen Schlag, der durch einen Defekt oder Kurzschluss elektrischer Geräte entstehen kann. Die Gefahrensituation entsteht, wenn die Spannung auf metallische Teile übergeht. In diesem Fall kommt es zu einer Berührungsspannung und damit zum elektrischen Schlag.

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Resonanzwandler Serien

Der Resonanzwandler ist eine Sonderform des Gleichspannungswandlers, der eine Übertragung von Energie mithilfe eines Schwingkreises möglich macht. Resonanzwandler wandeln eine Gleichspannung in eine Wechselspannung um. Diese Wechselspannung ein- oder mehrphasigen Niveaus arbeitet mit einer konstanten Last. Resonanzwandler kommen ohne mechanisch bewegliche Bauteile aus. Der geeignete Resonanzwandler-Typ wird vom gewünschten Anwendungsbereich bestimmt.

Zu den typischen Anwendungsgebieten für Resonanzwandler gehören Leuchtstofflampen. Im Leistungsbereich von weniger als zehn Watt arbeitet der Resonanzwandler hier als Vorschaltgerät, das zur Erzeugung einer hohen Spannung eingesetzt wird. Resonanzwandler werden auch für die Stromversorgung von Leuchtstoffröhren verwendet, die als Hintergrundbeleuchtung für Flachbildschirme Verwendung finden.

In der Praxis werden Resonanzwandler in verschiedenen Serien und Bauweisen eingesetzt. Im Grundaufbau eines Resonanzwandlers wird durch zwei Rechteckspannungen eine Steuerung erzeugt. Die beiden Spannungen dürfen sich dabei nicht überlappen. Der integrierte Reihenschwingkreis formt einen sinusförmigen Wechselstrom mit abgestimmter Frequenz. Erreichen die Wechselstromwiderstände einen bestimmten Wert, wird eine hohe Scheitelspannung erzeugt.

Resonanzwandler, die in Energiesparlampen und als Hintergrundbeleuchtung von TFTs eingesetzt werden, funktionieren als selbstschwingender Inverter. Die eingehende Gleichspannung wird in eine Wechselspannung höheren Niveaus umgewandelt. Typisch für die erzeugte Wechselspannung sind hohe Frequenzbereiche. Die Last ist dabei immer ein bekannter Wert und fest mit dem Inverter verbunden.

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ZVS Resonanzwandler

In der elektrischen Energietechnik werden Gleichspannungswandler für die Energieübertragung mit einem Schwingkreis als Resonanzwandler bezeichnet. Hierbei wird eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umgewandelt. Diese Wechselspannung zeichnet sich durch eine konstante Last aus.

Resonanzwandler werden auch als Wechselrichter geführt. Diese Bezeichnung trifft aber nur auf Resonanzwandler bzw. Inverter zu, die den Strom am Ausgang nicht gleichrichten.

Resonanzwandler kommen häufig als elektronisches Vorschaltgerät bei Leuchtstofflampen zum Einsatz. Der Resonanzwandler erzeugt eine vergleichbar hohe Spannung für die Leuchtstofflampe. Die meisten Energiesparlampen sind mit einem Resonanzwandler bestückt, der im Sockel der Lampe verbaut ist. Neben Leuchtstofflampen und Energiesparlampen werden ZVS Resonanzwandler auch für Leuchtröhren verwendet. Diese Leuchtröhren kommen unter Anderem als Hintergrundbeleuchtung von Flachbildschirmen zum Einsatz. Resonanzwandler für die Beleuchtung von TFT Flachbildschirmen sind auch als Display Inverter bekannt.

Die für Hintergrundbeleuchtungen von Bildschirmen und für Energiesparlampen verwendeten Resonanzwandler werden als selbstschwingende Inverter betrieben. Die eingehende Gleichspannung wird in eine Wechselspannung höheren Niveaus umgewandelt. Der Frequenzbereich liegt dabei zwischen 30 und 100 Kilohertz.

Resonanzwandler werden für verschiedene Einsatzbereiche in unterschiedlicher Bauform angeboten. Ziel aller Resonanzwandler ist es, die Schaltverluste möglichst gering zu halten. Auch in erhöhten Leistungsbereichen kann dank Resonanzwandlern noch kostensparend mit hohen Schaltfrequenzen gearbeitet werden. Resonanzwandler werden in ZVS Resonanzwandler (Zero Voltage Switching) und ZCS Inverter (Zero Current Switching) unterschieden.

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Erdungsklemmen

Als Erdung wird die leitfähige Verbindung bezeichnet, die mit dem elektrischen Potential des Erdbodens besteht. Hierbei handelt es sich um eine Masseverbindung, die eine leitfähige Verbindung aufbaut. Immer wenn dabei eine Verbindung mit der Erde besteht, liegt eine Erdung vor. Die Schutzerdung umfasst eine sichere Verbindung zur Erde, um lebensgefährliche Spannungen zu vermeiden, die bei elektrischen Anlagen und Geräten auftreten können. Viele Gebäude verfügen zudem über eine Blitzschutzerdnung: Der Blitzableiter leitet die Spannung bei einem Einschlag des Blitzes vom Gebäude weg und in die Erde. Bei Schaltanlagen und Kraftwerken kommt hingegen die Betriebserdung zur Anwendung, um einen reibungslosen Betrieb sicher zu stellen. Elektrische Einrichtungen werden mit einer Funktionserdung vor Störströmen und Störkupplungen geschützt.

Jedes Gebäude verfügt über eine Erdungsanlage. Diese Einrichtung muss immer zuerst gebaut werden. Oberflächenerder und Tiefenerder werden jeweils in ihrere Einbautiefen unterteilt. Beim Bau von Einfamilienhäusern verwendet man etwa Fundamenterder.

Neben Erdern und Blitzableitern werden auch Schutzleiter zur Erdung verwendet. Diese Schutzleiter schützen vor elektrischen Schlägen und auftretenden Spannungen bei einer Berührung. Schutzleiter sind das Kabel mit dem grün-gelben Mantel.

Schutzleiter-Klemmen werden auch als Erdungsklemmen bezeichnet und schließen Drähte, Leitungen und Adern ab. Erdklemmen sind eine Verbindung zur Montageschiene und ermöglichen den Anschluss eines Schutzleiters. Weitere Schutzleiter-Klemmen wie Reihen- und Federzugklemmen, Brücken- und PCB-Klemmen kommen ebenfalls zum Einsatz.

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