Kleiner Funken beim Einstecken eines Elektrogerätes?
Hallo liebe Wissende,
ich wüßte gerne, warum es bei manchen Elektrogeräten einen kleinen Funken gibt, wenn man das Anschlußkabel in die Steckdose steckt? Ich beobachte das bei meinem Laptopnetzteil, einer Mikrowelle und dem Wasserkocher. Die Steckdose ist dabei egal, denn es kommt an verschiedenen vor und da aber nur manchmal, manchmal nicht. An denselben Steckdosen kommt es beim Einstecken anderer Geräte zu keinen Funken.
Woran liegt das? Fehlende Masseleitung im Stecker? Fehlerhafte Elektronik? Schlechte Elektronik im Inneren der Geräte?
Wer weiß eine Antwort?
Danke Euch DOM
7 Antworten
Bei manchen Geräten mit hohem Stromverbrauch bzw. Gleichrichterfunktion (Ladegeräte z.B.) springt die Spannung oft auch ohne direkten Kontakt über. Da der Stromfluss durch die Luft erfolgt, kannst du dabei einen Funken sehen.
Du kannst das vermeiden, indem du das Gerät erst anmachst, wenn der Stecker drin ist. Allerdings ist der Funken recht ungefährlich, weshalb du dir keine Sorgen machen musst.
Sorgen manche ich mir (für mich) keine, danke. Aber ich weiß, dass Funken nicht unbedingt die Lebensdauer von el. Geräten erhöhen und würde sie daher gerne vermeiden …
ich wüßte gerne, warum es bei manchen Elektrogeräten einen kleinen Funken gibt, wenn man das Anschlußkabel in die Steckdose steckt?
Das ist völlig normal und kein Grund zur Sorge.
Fast alle Geräte mit Schaltnetzteilen (Ladegeräte) verhalten sich so.
Beim Wechselspannungsnetz wie dem einer Haushaltssteckdose ist es Glückssache, wie viel Spannung gerade im Moment des Einsteckens anliegt, es können 0 Volt bis 230 Volt sein.
Liegen in dem Moment gerade 230 Volt an, knistert es ein wenig beim Einstecken - völlig normal.
Ein bischen Knistern wäre jetzt nicht das Thema. Bei den von mir genutzen Geräten tut es manchmal einen wirklich lauten Schlag, der durch das Geäuse der Steckdose sichtbar ist. Ob das auf Dauer so gesund ist?
Naja das sind die Kapazitäten in den Geräten, die zum Zeitpunkt t=0 keine Ladung enthalten. Folglich ist deren Widerstand = 0. Damit fällt die gesamte Spannung über der Funkenstrecke ab. Ist man nah genug dran, so beschleunigt das elektrische Feld der Steckdose die Elektronen so stark, dass diese den Leiter verlassen und beim Flug die Luft ionisieren. Dies kann man dann als Funken wahrnehmen.
Umgekehrt passiert das auch, wenn man induktive Lasten vom Netz trennt, wenn die Potentialdifferenz gerade groß ist.
Auch ohne diese Lasten kann es bei hinreichend niederohmigen Geräten aufgrund der selben Eigenschaften dazu kommen.
Das sind Entstörkondensatoren oder Funkenlöschkondensatoren.
Bei Schaltnetzteilen entsteht Hochfrequenz mit hoher Leistung. Diese geht auf die Netzleitung die das dann auf das gesamte Stromnetz verteilt und als Antenne abstrahlt. Das wüde Radio, Fernsehen und anderen Funkverkehr stark stören. Auch Computer und andere empfindliche Geräte können zum Absturz oder zu Fehlfunktionen gebracht werden.
Alles was Schaltnetzteile drin hat, das hat Entstörkondensatoren drin. Die liegen parallel zum Stromeingang. Kondensatoren blockieren Gleichströme, lassen aber Wechelströme durch. Die "langsamme" Netzwechselspannung lassen die kaum duch, schließen aber die Hochfrequenz recht gut kurz.
Geräte mit hoher, schaltbarer Leistung haben Funkenlöschkondensatoren eingebaut. Die liegen parallel zu den Schaltelementen. Schaltet man ab, entsteht bei hohen Strömen ein Abrißfunken der die Kontakte verbrennen kann. Liegt parallel ein Funkenlöschkondensator, so lädt der sich erst mal auf wenn der Schalter geöffnet wird und erhält den Stromkreis. Der Schalter schaltet somit also Lastfrei ab. Dieser Funkenlöschkondensator ist zwar sofort voll, aber die winzig kleine Ladezeit reicht bis die Kontakte genug Abstand gewonnen haben um keinen Funken mehr zu erzeugen. Der Schalter wird somit vor extremen Kontaktabbrand der sonst beim Abschalten entstehen würde geschützt.
Ist ein Gerät ausgesteckt, so sind alle Entstörkondensatoren und Funkenlöschkondensatoren leer. Leere Kondensatoren sind erst mal ein Kurzschluß wenn man plötzlich Spannung anlegt. Gerade das will man ja beim Funkenlöschkondensator erreichen.
Und beim Einstecken legt man die leeren Kondensatoren plötzlich auf Spannung. Je nachdem wann man den Stecker rein steckt ist der Netzsinus gerade mehr oder weniger stark. Steckt man im "Nulldurchgang" passiert nichts, beim Einstecken entsteht kein Funken. Ist aber zufällig gerade viel Spannung da stellen die Kondensatoren für einen Bruchteil einer Sekunde einen Kurzschluß dar und das knallt dann wenn man den Stecker rein steckt. Der Kurzschluß ist aber sofot wieder weg, viel schneller als eine Sicherung reagieren könnte. Man kann diesen Kurzschluß aber gut beobachten wenn eine klassische Leuchtstoffröhre am selben Stromkreis dran ist, die blitzt kurz durch den "Mikrostromausfall" den das Einstecken eines mit Entstör- oder Funkenlöschkondesatoren bestückten Gerätes verursacht.
Und gerade Laptops und Kühlschränke (für den Motor) haben recht große Kondensatoren. Die Laptops deswegen, weil man die ja überall einfach irgendwo rein steckt und z.B. im Krankenhaus gelten schärfere Regeln was das abstrahlen bzw. Einspeisen von Hochfrequenz an geht. Auch der Kühlschrank könnte ja in einem Krankenhaus oder neben einer empfindlichen Industrieanlage stehen.
Es geht nicht um Restspannung! Es geht darum, dass ein Kondensator wenn er weniger Spannung hat als man schlagartig anlegt "0Ω" hat, also für (mathematisch unendlich kurze Zeit) einen perfekten Kurzschluß darstellt.
In der Praxis haben Kondensatoren und deren Zuleitungen natürlich einen gewissen ohmschen Widerstand und vor allem eine Impedanz (induktiver Widerstand, wirkt bei schlagartigen Spannungsänderungen).
Steckt man den Stecker rein und erwischt einen Moment wo der Netzsinus recht hoch ist, dann werden die leeren Kondensatoren schlagartig mit einer hohen SPannung konfrontiert und ziehen einen gewaltigen Strom bis sie sich der Netzsspannung angeglichen haben. Von da ab sorgt der sich verhältnismäßig langsam verändernde Netzsinus nur für geringe momentanunterschiede so dass nur noch unbedeutende Ströme fließen. Diese sind durch die Admitanz (Gegenteil von Impedanz, Impedanz bei Spulen, Admitanz bei Kondensatoren) Phasenverschoben und werden vom Zähler nicht mit gezählt, es handelt sich um sogenannte "Blindleistung".
Etwa 2/3 der Zeit ist der Netzsinus zu einem zufälligen Zeitpunkt des einsteckens hoch genug um ordentliche Funken zu erzeugen. Statistisch kann man sagen, dass bei 1/3 aller Steckversuche nichts oder fast nichts passiert, bei 1/3 knallt es deutlich, bei 1/3 knallt es besonders stark. Hängt aber von Größe und Art der Entstörkondensatoren ab. Gute Entstörfilter besitzen neben Kondensatoren auch Spulen. Mit den Spulen wird der Austritt von Hochfrequenz ins Netz geblockt und weitere Kondensatoren zum Kurzschließen der HF sind durch diese Spulen vor dem "Einsteckbums" ebenfalls geblockt. Diese Filter sorgen für gute Entstörung und erzeugen geringe Funken beim einstecken. Dafür sind die aber Baulich viel größer, kommen bei den mini Netzteilen für Laptops nicht zum Einsatz. Auch können diese Filter schlechter für unterschiedliche Netzspannungen und Frequenzen ausgelegt werden. Moderne Laptopnetzteile sind Weitbereichsfähig (100V Japan über 230V EU bis 250V sowie 50Hz EU und 60Hz US/Japan) und sollen sehr kompakt sein. Daher haben die natürlich keine großzügigen Filter, die sind da eher Brutal und das führt dann zum extra starken "Einsteckbums".
Dies ist der selbe Effekt,wie bei der Zündkerze.Wenn eine Spannung zwischen 2 Teilen besteht und diese sich nahe genug kommen,so fliest ein Strom.Dies ist auch innerhalb von Schaltern.Diese müssen im Bergbau Schlagwetter geschützt sein,weil sich sonst Gas,was in der Kohle befindet und beim Abbau frei wird ,entzünden kann !!
Naja, bei der Zündkerze möchte ich ja genau diesen Effekt. In meinem Fall würde ich den aber gerne vermeiden. Danke für Deine Ergänzungen!
Hallo Commodore64, eine fachmännische Antwort. Danke Dir. Ich kenne noch von früher den Trick, die Kontakte des Steckers kurz an ein Metallteil zu halten und „kurzzuschließen", um evtl. Restspannung in verbauten Kondensatoren abzuleiten. Allerdings zeigt auch das manchmal keine Wirkung und es blitzt dennoch beim Einstecken des Steckers.
Da Du es so explizit erwähnst: Geräte beim Netzteil meines Laptops kommt der Blitz recht oft vor. Aber ich nutze das teilweise tagelang nicht, so dass sich doch eigentlich alle Respannung selbst abgebaut haben müsste, oder? Wie lange halten den Kondensatoren üblicherweise die Restpannung?
Danke Dir für weitere Infos hierzu.
DOM