Wieso gibt es beim Wechselstrom eine Phase und einen Nullleiter?
Also mit dem Wechselstrom, das habe ich nicht ganz verstanden. Die Stromrichtung wechselt doch ständig. Die Elktronen fliessen nicht, sondern werden nur hin und her bewegt. Wieso gibt es dann Phase und Null?
8 Antworten
Außenleiter (früher auch als Phase bezeichnet) und Neutralleiter (früher auch als Null-Leiter bezeichnet) gibt es, weil es so definiert ist. Dem Wechselstrom ist das völlig egal, durch welchen Leiter er fließt.
In herkömmlichen Wechselstromnetzten für Endverbraucher wird ein sogenannter Neutralpunkt festgelegt. Normalerweise ist das der Sternpunkt des versorgenden Transformators. Gegen diesen Punkt gemessen haben alle Außenleiter (Phasenleiter) die im System festgelegte Spannung. In den USA nennt man diese Spannung auch die Slash-Spannung, weil es die Spannung ist die bei der dort üblichen Spannungsangabe z.B. 460/265 oder 207/120 nach dem Schrägstrich steht. Für unsere gängigen Netzte wäre das dann 400/230V - also: 230V zwischen Außenleiter und Neutralpunkt und 400V zwischen zwei beliebigen Außenleitern.
Die Spannungen in einem Wechselstromnetz werden häufig auch immer gegen Erde betrachtet. Da der Neutralpunkt geerdet ist, ist vom Standpunkt dieser Betrachtung dort auch die Spannung Null Volt.
Das Verhältnis zwischen den beiden Spannungen ist bekantlich Quadratwurzel aus 3 (1,7321..)
Der Nullleister ist im Dreiphasensystem der Sternpunktleiter, d.h. hier erfolgt der Stromrückfluss aller drei Aussenleiter.
Da zwar einzelne Stromkreise des Hauses meist nur einphasig sind, (die Versorgung des Hauses aber i.d.R. dreiphasig ist), benötigt man auch hier entsprechend den Nullleiter.
Wenn du dir einen Fahrraddynamo vorstellst hat der doch einen Pol(wo das Kabel angeschlossen wird).An diesem wechselt ständig die Polarität.man kann ihn also als Phase bezeichnen.Dieser Polaritätswechsel passiert auch dann wenn keine Lampe angeschlossen ist.Also Phase ist der Stromführende Leiter.Das Gehäuse des Dynamos bringt den sogenannten Rückleiter über den Rahmen zur Lampe.Deshalb ist es der sogenannte Nullleiter weil er keinen Polaritätswechsel hat wenn keine Lampe angeschlossen ist.
Bei reinem Wechselstrom ist es egal wie herum man etwas anschließt.
Im Stromnetz gibt es aber eine Besonderheit, denn ein Leiter ist mit der Erde verbunden, also an den "Grund und Boden" angeschlossen. Diesen leiter nennt man "Nulleiter" da er gegenüber der Erde mit dem er ja verbunden ist "Null-Potential" oder anders gesagt "Null-Spannung" hat. Die Phase hat gegenüber der Erde bzw. den Nulleiter die volle Spannung. Es ist wichtig die zu unterscheiden, denn den Nulleiter darf man sozusagen anfassen wärend man beim Anfassen der Phase einen Stromschlag bekommt weil man selber ja über die Erde mit dem anderen Leiter verbunden ist.
"Phase" nennt man die gegenüber der Erde und dem Nulleiter Spannung führende Drähte weil es mehrere davon gibt (drei stück) deren Spannungsverlauf gegeneinander Phasenverschoben ist. Durch die Phasenverschiebung des Drehstroms wird in Motoren ein Drehfeld erzeugt und die Spannungen addieren sich teilweise so dass zwischen zwei verschiedenen Phasen 400V statt nur 230V (gegen Nulleiter/Erde) anliegen. Außerdem heben sich die phasenverschobenen Ströme auf, in einem gliechmäßig belasteten Drehstromsystem führt der Nulleiter keinen Strom. Daher sind auf Hochspannungsleitungen die Drähte auch immer im Dreierpack, für jede Phase ein Draht, einen Nulleiter braucht man nicht.
Korrekt, wobei sich aber die Last auf den Außenleitern anpassen muss! Wenn einer besonderst stark belastet wird, geht dessen Spannung runter, die Spannung der beiden anderen hoch. Dadurch wird die Leistung der angeschlossenen Geräte leicht beeinflußt was dann in der Summe aller Verbraucher dann einen sehr großen Effekt hat. Der Kunde merkt nicht wenn an einigen Steckdosen ein paar Volt mehr oder weniger drauf sind. Aber für das gesamtnetz mit tausenden oder Millionen von verbrauchern macht das schon viele Kilowatt oder gar Megawatt unterschied aus die dann künstlich gespart oder mehr verbraucht werden so dass sich die Außenleiter in der Summe nahezu ausgleichen. Aber hier zählen einige Kiloampere noch zu geringfügigen Abweichungen.
In der gebräuchlichen technischen Ausführung gibt es bei uns 3 Phasen und einen Nullleiter. Zwischen den Phasen ligen dann 400V (sog. Drehstrom). Diese Konfiguration ergibt sich aus der Bauart der gebräuchlichen, modernen Generatoren.
Haushalte haben dann nur mindestens 1 Phase - und den Nullleiter.
In einem Übertragungsnetz gibt es keinen Neutral-Leiter, weil die Transformatoren in Dreieckschaltung betrieben werden. In dieser Schalttechnik gibt es keinen Sternpunkt und damit auch keinen Neutralleiter. Die Belastung zwischen den einzelnen Außenleitern kann aber dennoch durchaus unterschiedlich sein.