Brummschleife

Das Problem

In den meisten Multimedia Systemen existieren jede Menge elektrischer Verbindungen, in einem typischen VDR System beispielsweise

• VDR Audio -> Receiver
• VDR -> Antenne
• Receiver -> TV (Bild/Ton)
• Receiver -> Erde (kapazitiv + induktiv über dessen Netzteil)
• VDR Netzteil -> Netzanschluss -> Erde

In dem Moment, in dem eine geschlossene ringförmige Anordnung erreicht wird und diese Anordnung von einem wechselnden Magnetfeld durchsetzt wird, fließt über die Masseverbindungen ein induzierter Strom. Dieser Strom führt am (endlichen) Widerstand der Masseverbindungen und dessen Induktivität zu Spannungsabfällen. Ebenso führen Ausgleichsströme über die Masseverbindungen zu ähnlichen Effekten, die oftmals nicht klar voneinander zu trennen sind.

Auftretende Effekte

• 50Hz (100Hz) Brummen im Audioton eines angeschlossenen Verstärkers/Fernsehers
• durchlaufende helle Linien im TV Bild

Auswege

• Schaffung eines zentralen Potentialausgleich unter der Einbeziehung aller elektrischen Anlagen und sonstigen Leitungssysteme
• Verringerung der Impedanz (vorrangig ohmscher Widerstand und Induktivität) der stromdurchflossenen Masseverbindungen
  • schwierig zu realisieren
  • Arbeit am Symptom, nicht an der Ursache
  • kurze, breite Masseverbindungen (Leitungslängen!)
  • Masseverbindungen mit geringem ohmschen Widerstand (z.B. Kabel mit dichterem Massegeflecht)
• Verringerung der magnetischen Einstreuung
  • einfach zu realisieren, solange die Kabel noch nicht verlegt sind
  • möglichst kurze Kabel ohne Schleifen verlegen
  • keine U-förmigen Bögen in Kabeln, z.B. von der Scheuerleiste aufsteigend um einen Türrahmen herum zurück zur Scheuerleiste
  • Verlegung der Kabel entlang gut geerdeter Metallteile (selten machbar)
• beidseitige Erdung der Masseanschlüsse
  • sehr unterschiedliche Ergebnisse je nach Frequenzbereich der Störung und je nach Nah- und Fernfeld des störenden elektromagnetischen Feldes
• Unterbrechung der aufgebauten Masseschleife
  • die einfachste Methode und im Heimbereich das Mittel der Wahl
  • meist durch Mantelstromfilter realisiert, d.h. induktive, transformatorische oder kapazitive Auftrennung der Masseleitung, da sehr effektiv in Antennenleitungen machbar (nicht Sat, aber analoges Radio, Kabel-TV, und bedingt bei DVB-T)
  • transformatorische Auftrennung der gemeinsammen Masseleitungen bei Tonsignalen mittels eines sogenannten LINE-Isolator, Ground-Loop-Isolator (GL-205)
  • oder der Wechsel von der analogen zur digitalen Audio-Übertragung beziehungsweise der Wechsel von der elektrischen zur optischen Übertragung.

Im Profibereich werden häufig spezelle Trennverstärker oder symetrische Leitungen zur Übertragung eingesetzt.