Neutralleiter in der Leitung?
Hallo,
Kann mir bitte jemanad erklären, was die Neutralleirung km Stromkabel ist, was hier der Unterschied zum Ground-Kabel ist? Außerdem wäre es gut zu wissen welchen Wert die el. Potentiale hierbei haben.
Danke
2 Antworten
Vielleicht hilft dir das:
- Oberes Bild: das allgemeine Schema einer Hausversorgung (mit Schweizer Steckdose, ist aber für Schuko-Dose analog).
- Unteres Bilde: da sind die realen Leitungswiderstände eingezeichnet (blau):
- Grundsätzlich siehst du, warum N und PE das gleiche Potential (null; =null Volt Spannung gegenüber Erde) zugeschrieben wird. Der eine Pol des Generators/Transformators ist geerdet (genauer: der Sternpunkt des dreiphasigen Generators)
- Der Leitungswiderstand bewirkt aber, dass am Neutralleiter im Haus nicht exakt null Volt gegen Erde gemessen wird, sondern ein paar hundert Millivolt bis wenige Volt.
- Hier sind das die roten 2V. Das ist der Spannungsabfall über dem Leitungswiderstand, der immer dann gemssen wird, wenn im N auch ein Strom fliesst (und gemäss ohmschem Gesetz umso mehr, je grösser der Strom ist).
Vom Kraftwerk kommt zunächst der kombinierte Schutz-Neutralleiter PEN Leiter. Das ist im wesentlichen der geerdete Sternpunkt des Transformators.
Im Haus wird dieser Leiter geeerdet und danach als PE Erde und N Neutralleiter geführt. Der Grund dahinter ist, dass der PE Leiter immer mit Erde verbunden ist auch wenn zB der PEN Leiter abbreist und es damit zu keiner Gefahr kommt. Energietransport (N Leiter) ist also im TN-C-S Netz getrennt vom Schutzleiter (PE Leiter).
Die Potentiale sind grundsätzlich frei wählbar nur die Potentialdiffernz also die Spannung muss stimmen.
Da man Erde aber als 0 Potential bestimmt hat der PE Leiter 0V und der N Leiter im Optimalfall ebenfalls 0V. Da über den N Leiter aber Strom fließt und es einen Spannungsabfall gibt hat der N Leiter in etwa zwischen 0-2V (Verbrauchsabhängig).
Weil sie auf der Potentialausgleichsschiene verbunden sind. Hier kommt der PEN Leiter vom Energieversorger, die Erdungsleitung PE, der Blitzschutz und der Neutralleiter N zusammen. 2 verbundene Leiter haben im Stromlosen Zustand immer das selbe Potential.
Naja U=R*I da I im Neutralleiter nicht 0 ist im PE aber schon und der Widerstand des Leiters zwar klein ist aber nicht 0 ergibt sich eine Stromabhängige Spannung zwischen Neutralleiter und Erde.
Diese Spannung ist auch von der position im Neutrallleiter abhängig direkt am Verbraucher ist sie am größten und an der Potentialausgleichsschiene ist sie defakto 0 weil hier ja der Leiter geerdet ist.
Danke aber das ohmsche Gesetz bezieht sich doch nur auf eine abfallende Spannung und nicht auf ein Potential. Oder versteh ich hier etwas falsch?
Das Potential ist ein Konstrukt welches es erlaubt eine Spannung als eine Potentialdifferenz zu schreiben.
Wenn Punkt A ein Potential von 2V hat und zwischen A und B eine Spannung von 3V liegt dann muss auf Punkt B ein Potential von 5V sein.
Wenn also der PE 0V hat und zwischen PE und N die Spannung 2V anliegt dann hat der N ein Potential von 2V.
Das ohmsche Gesetz beschreibt zwar nur die Spannung aber das Potential ist hart an die Spannung gekoppelt.
Ist es denn üblich, von einem Potential bei Wechselspannungen zu reden? Ich kenne das eigentlich nur bei Anwendungen mit Gleichspannung.
Das Potential als Momentanwert ändert sich ja dauernd. Oder nimmt man dann die Effektivspannung der Sinusschwingung?
Im Endeffekt kann man den Effektivwert nehmen und das Potential genau so wie die Spannung als harmonische Schwingung ansetzen.
Im Endeffekt rechnet man sogar bei der Wechselspannungsbetrachtung immer indirekt mit dem Potential auch wenn man es zB als Spannung bezeichnet. Als klassisches Beispiel kann man hier die Spannung zwischen zwei Phasen als U=U1-U2*e^(j*phi) schreiben. Hier wird U1 und U2 zwar als Spannung bezeichnet wirkt aber am Ende wie ein Potential. Ansonsten müsste man die Spannungsdifferenz als Kurvenintegral schreiben.
Vorraussetzung dafür ist dass es keine Induktionserscheinungen außerhalb konzentrierter Bauelemente gibt. Dann kannst du Problemlos auch Wechselspannungen als Potential beschreiben.
Danke, aber kannst du mir sagen, warum Erdleiter als auch der Neutralleiter das gleiche Potential haben. Ich hab außerdem nicht so ganz verstanden warum wegen der Spannung und Strom das Potential des Neutralleiters doch eher 2V ist.
Danke