Gerätestecker

Stecker, die ein Gerät mit dem Stromnetz verbinden.
Kabelkupplung und Gerätestecker
Netzfilter im Gerätestecker mit zusätzlichem Kondensator

Als Gerätestecker werden gemäß VDE 0623 Steckverbinder mit Kontaktstiften für Netzspannung im Niederspannungsnetz bezeichnet, die direkt in die Endgeräte eingebaut werden und der Stromversorgung dieser elektrischen Verbraucher dienen.[1] Der Anschluss erfolgt über eine flexible Leitung mit passender Kupplungsdose. Allgemein werden Steckverbinder mit Buchsen als Steckdose oder Kupplungsdose (auch verkürzt als Kupplung) und Steckverbinder mit Stiften als Stecker bezeichnet.

Gerätestecker und -steckdosen sind international durch die IEC genormt. Einphasige Ausführungen sind in der Norm IEC 60320 festgelegt und im Folgenden in diesem Artikel beschrieben. Ältere abweichende nationale Normen existieren in den USA, Großbritannien, der Schweiz, Italien und einigen asiatischen Ländern. Gerätestecker und -steckdosen für Dreiphasenwechselstrom sind in der Norm IEC 60309 beschrieben.

AllgemeinesBearbeiten

Entsprechende Netzanschlussleitungen bestehen aus einer flexiblen Netzzuleitung, die an einer Seite mit einem Netzstecker für das Niederspannungsnetz (in Europa beispielsweise Schuko, SEV 1011, BS 1363, in Amerika NEMA-Stecker Typ B) versehen ist, und an der anderen Seite mit einer Kupplungsdose („weibliche“, berührungsgeschützte Gerätekabelkupplung) verbunden ist. Diese Bauweise ermöglicht den Austausch des Anschlusskabels, die Netztrennung des Gerätes oder die Auslieferung gleichartiger Geräte mit unterschiedlichen Geräteanschlussleitungen für Steckverbindersysteme verschiedener Länder. Die (spannungsführenden) Kontakte der Kupplungen sind durch Isolierung und eine entsprechende Bauform gegen versehentliches Berühren geschützt. Die Stifte der Stecker sind im ungesteckten Zustand spannungslos.

Um mehrere Geräte von einem Gerät aus gemeinsam zu schalten, werden auch Netzanschlusskabel mit beidseitiger Gerätesteckverbindung (1 × „männlich“, 1 × „weiblich“) gefertigt. Ein Beispiel ist das Netzkabel zum Anschluss eines Monitors an einen PC. Die Steckrichtung ist immer so gewählt, dass stets Berührungsschutz gewährleistet ist; das speisende Gerät trägt also eine Einbaubuchse (weiblich), das gespeiste Gerät einen Einbaustecker.

Im Rahmen der IEC 60320 werden die verschiedenen Buchsen und Stecker mit einem Buchstaben C gefolgt von einer Zahl bezeichnet. Dabei werden die Buchsen mit ungeraden Nummern und die dazu passenden Stecker mit der darauf folgenden geraden Zahl bezeichnet.

Tabellarische ÜbersichtBearbeiten

IEC 60320-1 Verbindungen[2]
Bezeichnung Steckerbild Kontakt-
abstand
Schutzklasse
Erdungs-
anschluss
Pola-
rität
geg.?
max.
Strom
max.
Tempe-
ratur
Bemerkungen/Beispiele
Buchse Stecker nicht maß-
stabsgetreu
C1 C2   ↔ 6,6 mm   Nein Nein 0,2 A 70 °C  Rasierapparate
C3 C4   ↔ 10 mm   Nein Ja 2,5 A Wird nicht mehr im IEC-Standard geführt.[3]
C5 C6   ↔ 10 mm
↕ 4,5 mm
  Ja Ja Monitore, Laptops und Netzteile: Als „Mickymaus“- oder „Kleeblatt“-Stecker bekannt.
C7 C8   ↔ 8,6 mm   Nein Nein 2,5 A Sehr häufig verwendet an Haushaltsgeräten, im Audio-/Videobereich und an Rasierapparaten. Auch als „Kleingeräte-
Anschlusskabel“ oder „Kleingerätekabel“ bekannt, mit europäischem Netzstecker auch „Euro-Netzkabel“ oder „Eurokabel“.
C7P C8P     Nein Ja Rechteckige Seite ist Außenleiter.
C9 C10   ↔ 10 mm   Nein Nein 6 A,0 Diese Stecker wurden oft bei Geräten von Roland, Revox und allen deutschen öffentlichen Telefonen verwendet.
C11 C12     Nein Ja 10 A,0 ähnlich wie C9, wird nicht mehr im IEC-Standard geführt.[3]
C13 C14   ↔ 14 mm
↕ 4 mm
  Ja Ja 10 A,0 70 °C  Sehr häufig im IT-Bereich verwendet, im professionellen Audio- und Videosektor und
in der Bühnentechnik. Auch als „Kaltgerätekabel“ oder „Kaltgeräte-Anschlusskabel“ bekannt.
C15 C16     Ja 120 °C  Warm-Apparateverbindung
C15A C16A     Ja 155 °C  Heiß-Apparateverbindung
C17 C18     Nein 70 °C  Kaltgerätekabel ohne Schutzkontakt: in Geräte mit Stecker C18 passen auch Kaltgerätekabel mit Schutzkontakt (Buchsen
C13), nicht aber umgekehrt die Kabel ohne Schutzkontakt (Buchsen C17) in Geräte mit Stecker mit Schutzkontakt C14.
C19 C20   ↔ 13 mm
↕ 8 mm
  Ja Ja 16 A,0 70 °C  Verwendung im IT-Bereich. Höhere Belastbarkeit
C21 C22     Ja 155 °C  Heiß-Apparateverbindung
C23 C24     Nein 70 °C 

„Rasiererstecker“ (IEC-60320 C1)Bearbeiten

 
„Rasiererstecker“ mit Spiralkabel

Dieser ist dem Kleingerätestecker ähnlich, weist jedoch keine Taillierung und einen geringeren Kontaktabstand auf. Mit einer zulässigen Stromstärke von 0,2 A und maximal 70 °C ist er lediglich für Kleingeräte geringer Leistungsaufnahme geeignet. Seine Bezeichnung erhielt er durch die Verwendung an elektrischen Rasierapparaten.

Die zugehörigen Einbaustecker wurden in der DDR auch an anderen Kleingeräten eingesetzt und besitzen an wahlweise batteriebetriebenen Geräten häufig einen Kontaktsatz, der beim Einstecken betätigt wird und die Batterie vom Gerät trennt (Schaltbuchse).

Die entsprechende Buchse zu diesem Stecker ähnelt der Bauform der Norm IEC-60320-C8.

„Kleeblattkupplung“ (IEC-60320 C5/C6)Bearbeiten

 
Kleeblattkupplung

Dieser Typ findet meist bei Laptop-Netzteilen (Notebookstecker TC-09) sowie neuerdings bei Videoprojektoren und Computerbildschirmen Anwendung. Der maximal zulässige Stromdurchfluss beträgt 2,5 Ampere, die Stifttemperatur max. 70 °C. Die Kupplung besitzt einen Schutzleiter. Die offizielle Bezeichnung in Deutschland ist DIN VDE 0625, Teil 1, Normblatt C5, umgangssprachlich wird diese Kupplung wegen ihrer Form auch „Kleeblatt-“ oder „Micky-Maus-Stecker“ (bzw. -Kupplung) genannt.

Sind eingangsseitig am Kabel symmetrische Schukostecker angebracht, so ist trotz Farbkennzeichnung der Kabeladern eine Zuordnung von Neutral- und Außenleiter nicht gegeben.

IEC-60320-C5 beschreibt die Kupplung, IEC-60320-C6 beschreibt den Geräteeinbaustecker.

Kleingerätestecker (IEC-60320 C7/C8)Bearbeiten

 
Kleingeräte­kupplung

Diese „Kupplung für Kleingeräte, Europaausführung“ (Kabel mit dieser Kupplung sind auch bekannt als „Euro-Netzkabel“) ist nach VDE für elektrische Verbraucher bis 2,5 A der Schutzklasse II für einen Betrieb bis maximal 70 °C zugelassen. Der zugehörige Einbaustecker findet bei zahlreichen Kleingeräten Anwendung und wird daher gewöhnlich als „Kleingerätestecker“ bezeichnet. Er besitzt keine Erdverbindung und wird wegen seiner zweipoligen taillierten Form auch gelegentlich als „liegende Acht“ beschrieben. In Großbritannien wird er häufig als „figure of eight“, in den USA als „shotgun“ bezeichnet.

In einigen Ländern (wie z. B. Großbritannien und USA) ist eine Variante üblich, die durch eine einseitig rechteckige Formgebung nur in einer Richtung eingesteckt werden kann. Der rechteckige Anschluss ist dabei für die Phase, der gerundete für den Neutralleiter vorgesehen, was zu einem Sicherheitsrisiko führen kann, wenn ein Gerät, das diese Zuordnung erwartet, stattdessen mit einem nicht polarisierten Netzkabel verwendet wird.

An Netzteilen der Firma Apple findet sich eine abgewandelte Variante. Nur auf einer Seite ist eine Nut, die andere Seite der Buchse ist gerade ausgebildet. Es passen aber auch Stecker im Liegende-8-Format hinein.

Kleingeräte-Einbaustecker an wahlweise batteriebetriebenen Geräten besitzen häufig einen Kontaktsatz, der beim Einstecken betätigt wird und die Batterie vom Gerät trennt (Schaltbuchse).

Der entsprechende Stecker zu dieser Buchse/Kupplung ist in der Norm IEC-60320-C8 festgeschrieben.

Kaltgerätestecker (IEC-60320 C13/C14)Bearbeiten

Kaltgerätestecker nach der Norm IEC 60320 C13 werden für den Stromanschluss von Geräten verwendet, welche im Betrieb keine nennenswerte Wärme entwickeln (z. B. Computer, Peripheriegeräte etc.). Die maximale Temperatur an den Verbindungsstiften des Steckers darf 70 °C nicht überschreiten. Der maximale Stromdurchfluss ist auf 10 A festgelegt. Kaltgerätestecker passen nicht in Warm- oder Heißgerätebuchsen.

Das typische Anschlusskabel für Kaltgeräte hat an einem Ende einen landesspezifischen Stecker, welcher in die jeweilige Steckdose gesteckt wird, oder einen C14-Stecker, und am anderen Ende eine Kaltgerätekupplung. Die Kaltgerätekupplungen/-buchsen sind dreipolig, mit Außenleiter, Neutralleiter und Schutzleiter. Seltener trifft man die zweipolige Variante ohne Schutzleiter an. Konfektionierte Kabel mit fest angearbeiteten Kaltgerätesteckern werden auch als Kaltgerätekabel bezeichnet.

Die internationale Norm für die Kaltgerätekupplung („Weibchen“) ist die IEC 60320-C13, welche sich in der deutschen DIN VDE 0625, Teil 1, Normblatt C13, wiederfindet. Der Geräteeinbaustecker („Männchen“) hat die Bezeichnung C14. Für die seltene ungeerdete zweipolige Variante sind die Bezeichnungen C17 (Kupplung) bzw. C18 (Geräteeinbaustecker).

Belegung

Blickt man von vorne auf die Gerätebuchse, Erdleiter unten, so ist der Außenleiter (die „Phase“) links. Bei Anschlusskabeln mit einem symmetrischen Stecker am anderen Ende (z. B. Schuko), ist diese Belegung natürlich nicht garantiert.

Warmgeräte- und Heißgerätestecker (IEC-60320 C15/C15A und C16/C16A)Bearbeiten

 
Warmgerätekupplung mit untenliegender Aussparung

Warmgerätestecker (C15/C16) oder Heißgerätestecker (C15A/C16A) werden für wärmeerzeugende Geräte, wie mobile Kochplatten, Industriestaubsauger, Waffeleisen oder Bügeleisen älterer Bauart und Switches (Netzwerkverteiler) neuester Bauart, mit abnehmbarer Zuleitung verwendet. Die Stecker (im Gerät) und Kupplungen (an der Zuleitung) bestehen aus Keramik, Metall oder wärmefestem Kunststoff (früher wurde auch Bakelit verwendet). Warmgerätestecker sind für den Betrieb bis 120 °C und eine Stromstärke bis 10 A zugelassen, während Heißgerätestecker für Verbraucher mit einer Betriebstemperatur von bis 155 °C und bis 16 A verwendet werden können. Ihr Aussehen ähnelt dem eines Kaltgerätesteckers, allerdings besitzen sie zusätzliche Konturen, um eine Verwendung ungeeigneter Zuleitungen auszuschließen – die zugehörigen Warmgerätekupplungen haben eine Aussparung auf der Unterseite, Heißgerätekupplungen zusätzlich zwei weitere Aussparungen auf der Oberseite. Warm- und Heißgerätekupplungen können daher auch in ein Gerät mit Kaltgerätestecker eingesteckt werden. Der umgekehrte Fall, die Kaltgerätekupplung an einem Heißgerät anzuschließen, ist jedoch nicht möglich.

Die offizielle Bezeichnung für den Warmgerätestecker ist in Deutschland: DIN VDE 0625, Teil 1, Normblatt C15, für den Heißgerätestecker: Normblatt C15A. Ältere Bauform sind die Waffeleisenstecker.

Die Stecker und Kabelkupplungen sind dreipolig mit Außenleiter, Neutralleiter und Schutzleiter, eine Zuordnung Außenleiter/Neutralleiter besteht nicht, da die Kabelstecker am anderen Ende (bzw. auch der Waffeleisenstecker) symmetrisch sind.

Kaltgerätestecker (IEC-60320 C19/C20)Bearbeiten

 
IEC 60320 C19

Des Weiteren gibt es eine Kaltgerätesteckervariante für 16 A. Sie ist etwas größer und die Kontakte sind um 90° gedreht. Die Bezeichnung C19 beschreibt die Buchse, C20 den Stecker. Zur Anwendung kommen C20-Stecker z. B. in Bladeserver-Chassis, die (insbesondere bei 110 V) häufig mehr als 10 A benötigen. Anschlusskabel haben typischerweise auf der einen Seite eine C19-Kupplung und münden auf der anderen Seite in einem blauen L+N+PE,6h-Stecker für 230 V und 16 A gemäß IEC 60309.

Heißgerätekupplung (VDE 0625/IEC-60320 C21)Bearbeiten

Die Heißgerätekupplung Form C21 nach IEC 60320 wurde weitgehend durch die neueren Bauformen C15 und C15A nach derselben Norm verdrängt.

„Waffeleisenstecker“Bearbeiten

 
Porzellannetzstecker (dargestellt ist die Kupplung)

Für den Betrieb von Heißgeräten wie Waffeleisen, Bügeleisen, Wasserkochern, Samowaren und Diaprojektoren, seltener auch Staubsaugern, Rechenmaschinen und Tonbandgeräten waren bis zur Einführung von Steckverbindern nach IEC 60320 in Deutschland Steckverbindungen nach DIN 49491 üblich, deren Kupplung auf Grund ihrer bekanntesten Verwendung auch „Bügeleisen-“ oder „Waffeleisenstecker“ genannt wurden. „Stecker“ (Kabelbuchsen) dieses Typs wiesen üblicherweise einen geräteseitigen Porzellanisolator mit einer federnden Stahlzunge zur Herstellung des Schutzkontakts (siehe Bild) auf, während die Griffseite meist ein Bakelitgehäuse mit Knickschutztülle aus Gummi war. Bei sehr alten „Waffeleisensteckern“ für lediglich zweiadrige Anschlusskabel konnte die Schutzkontaktzunge auch fehlen. Als Kabel für Heißgeräte kamen textil- oder gummiummantelte Gummiaderleitungen zum Einsatz, wobei die Zuordnung von Neutral- und Außenleiter wegen der Symmetrie nicht gegeben war. Die Stecker wurden auch mit integriertem Netzschalter hergestellt, da viele der zugehörigen Geräte (z. B. Bügel- oder Waffeleisen) seinerzeit nicht mit einem eigenen Schalter versehen waren.

Geräteseitiges Pendant des „Waffeleisensteckers“ war ein fest mit dem betreffenden Gerät verschraubter Einbaustecker, dessen äußere Metallhülle den Schutzkontakt herstellte, während zwei aus dem Porzellanboden des Steckers ragende Metallstifte den eigentlichen elektrischen Kontakt herstellten.

Industrievarianten des „Waffeleisensteckers“ mit Porzellan-Kupplung und Metall-Einbaustecker wurden (und werden) bei älteren Anlagen in der kunststoffverarbeitenden Industrie zum Anschluss von Heizbändern bei Extrudern, Spritzgießmaschinen, beheizten Duroplast-Pressformen, Lötbädern und ähnlichen Geräten verwendet.

Dieser Gerätestecker weist Sicherheitsrisiken auf:

  • Die Kupplung war zwar hitzebeständig, doch die Isolierung der Kabel oft nicht, so kam es oft zu Kurzschlüssen innerhalb der Buchse.
  • Die Kupplung konnte durchaus die Temperatur des Gerätes erreichen und so insbesondere beim Abstecken zu Verbrennungen führen.
  • Da die Kontakte der Kupplung annähernd den gleichen Abstand wie die Steckkontakte des Schuko-Steckers hatten, wurde sie oft als Verlängerungskabel zweckentfremdet, jedoch führte das zum Verlust der Erdung, zu offenen stromführenden Kontakten und Kontaktproblemen aufgrund der kleineren Steckerstifte.
  • Die stromführenden Kontakte der Kupplung waren nicht tief genug im Gehäuse versenkt bzw. hatten einen zu großen Durchmesser, um nicht mit einfachen Metallgegenständen oder direkt mit kleinen Kinderfingern berührt werden zu können.
  • Letzteres verschlimmerte sich, wenn der vorstehende, zerbrechliche Porzellanteil z. B. durch Herunterfallen beschädigt wurde und die Kontakte durch weggebrochenes Material frei lagen.

Vorläufer des KaltgerätesteckersBearbeiten

 
Alte Kaltgeräte-Steckverbindung:
ähnlich C9/C10, aber mit Schutzkontakt

Eine der C9/C10-Norm ähnliche Verbindung, jedoch mit Schutzleiter, gab es bis in die 1960er Jahre. Die Gerätestecker fanden sich unter anderem an hochwertigen Audiogeräten, Kinoprojektoren[4] oder elektrischen Laborgeräten. Sie sind für maximal 6 A spezifiziert und weisen einen Kontaktabstand von 10 mm auf. Der Schutzleiter wird ähnlich wie beim alten Heißgerätestecker mit Blechlaschen übertragen. Das Gehäuse ist aus Bakelit, vereinzelt auch aus weißem Meladur (Aminoplast), aber auch aus PVC am Kabel angespritzt, entsprechend aktueller Kaltgerätekabel.

Globale HarmonisierungBearbeiten

Die IEC 60320 wird mit kleinen Abweichungen von Kanada und den USA übernommen.[5]

WeblinksBearbeiten

Commons: IEC 60320 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Begriffserklärungen nach VDE 0623.
  2. IEC 60320-1: Indian Standard: Appliance Couplers for Household and Similar General Purposes: Part 1
  3. a b IEC 320 data sheet
  4. http://www.wittner-kinotechnik.de/katalog/07_vorfu/grafiken/4092_g.jpg
  5. Martin Tobler: [all-electronics.de Globale Harmonisierung der Gerätesteckernorm.] In: elektronik-industrie. 01/2020, Januar 2020.