Leitfaden zur sicheren Verkabelung für eine nicht geerdete 20-A-Steckdose NEMA 10-20

So ersetzen Sie eine 20 A, 125/250 V, NEMA 10-20-Steckdose durch einen 2P-Schutzschalter in bestehenden Installationen

Eine NEMA 10-20R ist eine 20 A, 125/250 V Doppelspannungssteckdose mit geradem Flachstecker und nicht geerdeter Steckdose für Hochleistungsgeräte. Es gilt nicht mehr als sicherer oder moderner Standard, da es kein spezielles Erdungskabel gibt. Der veraltete 10-20-Behälter ist für den modernen Gebrauch unsicher, insbesondere bei Geräten mit hohem Verbrauch wie Trocknern und Öfen. Es verfügt über eine Konfiguration mit 3 Steckplätzen (für die zugehörigen 3-poligen Stifte/Stifte), mit zwei geneigten Klingensteckplätzen für Hot1 und Hot 2 und einem mittleren Steckplatz für den Neutralleiter.

Es handelt sich um eine nicht geerdete Steckdose, was bedeutet, dass der dritte Draht in 3-P ein Neutralleiter und keine Erdung ist und durch eine selbsterdende Funktion ersetzt werden kann.

Die NEMA 10-20-Steckdose (20 A, 125/250 V, 3-polig, nicht geerdet) ist eine Steckdose im alten Stil, die verwendet wurde, bevor im NEC eine Erdung vorgeschrieben war. Es kann nur als Ersatz in bestehenden Verkabelungssystemen verwendet werden, in denen kein Geräteerdungsleiter (EGC) vorhanden ist.

Das bedeutet, dass NEMA 10-20 nicht für Neuinstallationen geeignet ist. Der NEC (seit 1996) verbietet die Installation neuer Steckdosen und Steckdosen der NEMA 10-Serie (10-20, 10-30, 10-50), da diese keinen Erdungsschutz bieten. Sicherere Alternativen für neue Arbeiten sind heute NEMA 6-20 für reine 240-V-Geräte (mit Erdung) oder NEMA 14-20 für 120/240-V-Geräte (mit Neutralleiter und Erdung).

Da 2-adrige, nicht geerdete Steckdosen für Neuinstallationen nicht mehr zulässig sind, erlauben NEC 406.4(D)(2) und 250.130(C) ihren Austausch nur unter den folgenden Bedingungen:

1. Durch eine andere 2-Draht-Steckdose ersetzen:

Sie können die vorhandene, nicht geerdete Steckdose durch eine neue desselben Typs ersetzen.

2. Durch eine FI-Schutzschaltersteckdose ersetzen:

Als Ersatz kann eine GFCI-Steckdose installiert werden. In diesem Fall muss die Steckdose deutlich mit den Worten „No Equipment Ground“ und/oder „GFCI Protected“ gekennzeichnet sein, um anzuzeigen, dass sie nicht an einen Geräteerdungsleiter angeschlossen ist.

3. Durch eine geerdete Steckdose ersetzen, die durch einen FI-Schutzschalter geschützt ist:

Eine geerdete Steckdose kann installiert werden, wenn sie durch ein FI-Gerät geschützt ist, z. B. einen FI-Schutzschalter oder eine FI-Steckdose an der ersten Steckdose des Stromkreises. In dieser Konfiguration bietet der FI-Schutzschalter Schutz vor Stößen, auch wenn kein Geräteerdungsleiter (EGC) vorhanden ist.

In der folgenden Verkabelungsanleitung zeigen wir, wie Sie einen beschädigten NEMA-10-20R in einer bestehenden Installation durch einen 2-poligen 20-A-Schutzschalter oder FI-Schutzschalter ersetzen.

Die NEMA 10-20-Buchse

Die NEMA 10-20R ist eine nicht geerdete Steckdose mit 20 A, 125/250 V. Es ist mit zwei stromführenden Leitern und einem Neutralleiter verdrahtet und für die Verwendung mit einem passenden NEMA 10-20P-Stecker ausgelegt. Die „20“ in 10-20R gibt den maximalen Nennstrom in Ampere an, während „R“ für Receptacle steht. Ebenso steht das „P“ in NEMA 10-20P für Plug.

Der NEMA 10-20 verfügt über eine 3-polige 3-Draht-Konfiguration (Hot 1, Hot 2 und Neutral). Es handelt sich um ein nicht geerdetes Gerät mit gerader Klinge, das über keinen speziellen Geräteerdungsleiter verfügt. Sein charakteristisches „Krähenfuß“-Design verfügt über zwei abgewinkelte Klingenschlitze für die heißen Leiter und einen vertikalen Schlitz in der Mitte für den Neutralleiter.

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Terminals

In einer NEMA 10-20-Steckdose befinden sich drei Anschlüsse:

• X-Anschluss (Messingschraube):Für HOT 1 (Leitung 1) – schwarzer Draht
• Y-Anschluss (Messingschraube):Für HOT 2 (Leitung 2) – Roter Draht
• W-Klemme (silberne Schraube):Für naturweißen Draht

Elektrische Nennwerte und Spezifikationen

• NEMA: NEMA 10-20R – Buchse mit geradem Flachstecker
• Polen: 3-polig, 3-adrig – nicht geerdet mit Neutralleiter
• Drähte :Drei Drähte – Hot 1, Hot 2 und Neutral
• Spannung: 125/250 V einphasige Wechselstromversorgung – 60 Hz
• Unterbrecher: 20A
• Aktuell :  20A – 16A
• Wattzahl: 4.800 W
• Drahtgröße: #10 bis #12 AWG (nur Kupfer)
• Temp. Bewertung: -40 °C bis 75 °C (-40 °F bis 167 °F)
• Durchschlagsfestigkeit: Widersteht min. 2 kV.
• Optionen: Wohn- und Industriequalität
• Montage: Unterputz-/Aufputzmontage
• Outdoor-Box: Einzel- oder 2-fach-Außenbox – NEMA 3R-Regenschutzgehäuse
• Verkabelung: Festverdrahteter / dedizierter Stromkreis

Verkabelung der NEMA 10-20-Steckdose mit einem 2P-Schutzschalter

Eine NEMA 10-30-Steckdose kann als Ersatz für eine Steckverbindung oder eine festverdrahtete Verbindung in einer vorhandenen elektrischen Anlage installiert werden.

Wie im Schaltplan gezeigt, kann ein 2-poliger 20-A-Schutzschalter im 120/240-V-Hauptschalttafelversorgungssystem verwendet werden, um die NEMA 10-20-Steckdose wie folgt neu zu verkabeln.

• Verbinden Sie Hot 1 (schwarzes Kabel) mit der „X“-Anschlussschraube.
• Verbinden Sie Hot 2 (rotes Kabel) mit der „Y“-Anschlussschraube.
• Verbinden Sie den Neutralleiter (weißes Kabel) mit dem mittleren „W“-Anschluss der Steckdose

Verwenden Sie für diese Konfiguration Kupferleiter Nr. 12 AWG für den 20-A-Stromkreis und die entsprechende NEMA 10-20R-Steckdose.

Isolieren Sie während des Installationsvorgangs jeden Leiter 3/4″ (25 mm) ab oder beziehen Sie sich auf die Streifenlehre auf der Montageplatte. Ziehen Sie die Klemmenschrauben ebenfalls mit etwa 1,3–1,5 N·m (12–14 lb-in) an.

Gut zu wissen: Da die NEMA 10-Serie über keinen Erdungsleiter verfügt, kann es bei der Verwendung mit einem FI-Schutzschalter zu Kompatibilitätsproblemen kommen. In solchen Fällen kann es zu Fehlauslösungen kommen, wenn der Neutralleiter mit dem Geräterahmen in Kontakt kommt.

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Bei Inneninstallationen werden die NEMA 10-20 in einer Einfachdose befestigt. Bei Installationen im Freien sollte ein wetterfestes (regensicheres) 2-Gang-Gehäuse nach NEMA 3R verwendet werden, um die Steckdose vor Feuchtigkeit und Umwelteinflüssen zu schützen.

Gut zu wissen:

• NEMA 10-20-Steckdosen sind nicht für die Erdung vorgesehen. Sie dürfen nur an nicht geerdete Stromkreise angeschlossen werden, es sei denn, sie werden gemäß NEC 250.60 für Herde oder Wäschetrockner verwendet.
• Gemäß NEC 210.8 ist ein FI-Schutz für Steckdosen erforderlich, die in Garagen, Kellern, im Freien, in Wäschereibereichen und an anderen nassen oder feuchten Orten installiert sind. Insbesondere schreibt NEC 210.8(A)(1) bis (A)(11) vor, dass alle Außensteckdosen gemäß den Artikeln 426.28 und 427.22 hinter dem FI-Schutzschalter installiert werden müssen.
• Beachten Sie, dass es zu Fehlauslösungen kommen kann, wenn ein FI-Schutzschalter mit einer nicht geerdeten Steckdose verwendet wird, insbesondere wenn der Neutralleiter mit dem Geräterahmen verbunden ist. Befolgen Sie in solchen Fällen immer die Empfehlungen des Herstellers, um überlappende Schutzprobleme zu vermeiden.

FAQs:

Wie viele Ampere kann ein NEMA 10-20 sicher verarbeiten?

Eine NEMA 10-20-Steckdose ist für maximal 20 Ampere ausgelegt. Für Dauerlasten (Dauer 3 Stunden oder länger) empfiehlt der NEC, nur 80 % der Nennleistung zu verwenden, was 16 Ampere Dauerleistung entspricht.

Wie viele Watt kann eine NEMA 10-20-Steckdose aufnehmen?

Bei 250 Volt kann eine 20-Ampere-NEMA-10-20-Steckdose bis zu 5.000 Watt (20 A × 250 V) liefern. Bei Dauerlast liegt die sichere Grenze bei 4.000 Watt (16 A × 250 V).

Welche Leistungsschaltergröße ist für einen NEMA 10-20R geeignet?

Die richtige Schutzschaltergröße beträgt 20 Ampere, zweipolig (2P), um der Nennleistung der Steckdose zu entsprechen und die Stromkreisverkabelung zu schützen.

Was ist die richtige Drahtgröße und der richtige Kabeltyp für NEMA 10-20?

• Basierend auf der NEC-Tabelle – 310.16 ist die richtige Drahtgröße für NEMA 10-20 #12 AWG – Kupfer oder #10 AWG – Aluminium.
• Der Kabeltyp sollte je nach Installation NM-B, UF-B oder THHN/THWN im Kabelkanal sein.

Können Sie NEMA 10-20 in Neuinstallationen installieren?

Nein. Steckdosen der Serie NEMA 10 (nicht geerdet) sind in Neuinstallationen gemäß NEC nicht mehr zulässig. Sie dürfen nur in bestehenden Anlagen ausgetauscht werden. Verwenden Sie für neue Arbeiten ein NEMA 6-20 (250 V, Erdung) oder NEMA 14-20 (125/250 V, Erdung).

Wie kann ich einen NEMA 10-20 durch einen NEMA 6-20 ersetzen, ohne ein zusätzliches Kabel zu verlegen?

Sie können einen NEMA 10-20 (2 stromführende Anschlüsse + Neutralleiter, keine Erdung) nicht legal in einen NEMA 6-20 (2 stromführende Anschlüsse + Erde, kein Neutralleiter) umwandeln, ohne einen neuen Erdungsleiter zu verlegen. Der NEC verlangt einen speziellen Geräteerdungsleiter (EGC) für geerdete Steckdosen.

Alternativ können Sie den Neutralleiter aus der NEMA 10-20-Steckdose entfernen, ihn erneut als Erdungsleiter identifizieren und an den Erdungsanschluss der 6-20-Steckdose anschließen. Da der Neutralleiter im Haupt-Service-Panel mit der Erde verbunden ist, funktioniert dieser Aufbau.

Dies gilt jedoch nicht als bewährte Praxis (und ist möglicherweise nur in bestimmten Bereichen legal). Wenn der Neutralleiter als Erdung verwendet wird, muss der Leiter deutlich mit einem dauerhaften Etikett oder einem Identifizierungshinweis gekennzeichnet werden, um Verwechslungen zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.

Warnung

• Unterbrechen Sie immer die Stromversorgung, indem Sie den Leistungsschalter im Hauptwartungskasten ausschalten, bevor Sie elektrische Arbeiten durchführen.
• Wenn Sie nicht sicher oder qualifiziert sind, wenden Sie sich an einen zugelassenen Elektriker, um sicherzustellen, dass die Installation sicher und in Übereinstimmung mit den örtlichen Elektrovorschriften durchgeführt wird.
• Der Autor übernimmt keine Verantwortung für Verluste, Verletzungen oder Schäden, die durch die Nutzung oder den Missbrauch der bereitgestellten Informationen entstehen. Elektrizität ist äußerst gefährlich! Seien Sie bitte vorsichtig und versuchen Sie niemals, die Verkabelung vorzunehmen, es sei denn, Sie verstehen den Vorgang vollständig.

Ressourcen:

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