Frage von Usedefault, 57

Wozu dient der Nullleiter?

Hallo!

In der Gebäude E-Technik werden 3 Kabeln eingezogen, von denen ich weiß einer wird Nullleiter genannt.

Kann mir jemand möglichst einfach und plausibel erklären, wie dieser verbunden wird und welche Funktionen er übernimmt?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Physik, 35

Wie viel weißt du schon von Drehstrom?

Bei völlig gleichmäßiger Belastung aller drei Phasen wäre der Nullleiter streng genommen überflüssig, bzw. durch einen "Sternpunkt" beim Verbraucher erseztbar.

Die E-Werke bemühen sich zwar, die Phasen möglichst gleichmäßig belasten zu lassen, aber ganz kriegt man das nie hin. Damit trotzdem zuverlässig 230 V zwischen Null und Phase bzw. 400 V zwischen je 2 Phasen anstehen, nimmt man den Nullleiter hinzu.

Aber wieso 3 Kabel? Meinst du 3 Adern (Einzelleitungen)? Das würde eher für (nur eine) Phase, Nullleiter und Schutzleiter sprechen.

Der Schutzleiter ist möglichst nahe beim Gebäude mit der Erde verbunden  und ist weit besser geeignet, mit Gerätegehäusen verbunden zu werden als der Nullleiter, da a) der Nullleiter beim E-Werk geerdet ist, und im Haus zwischen Nullleiter und Wasserleitung ein paar Dutzend Volt stehen können (kann unter der Dusche lebensgefährlich werden) und b) FI-Schutzschalter ggf. nichts davon mitbekommen, wenn ein Mensch in den Stromkreis so einbezogen wird: Phase -> Mensch -> Gehäuse -> Nullleiter. (Phase -> Mensch -> Gehäuse -> Schutzleiter erkennt der FI sofort.)

Kommentar von Usedefault ,

Achso, 3 Pole bedeutet: 1 Kabel zu 3 Adern (für hohen Strom 3 Adern), 1 Kabel Nullleiter als Masseverbindung und 1 Kabel Schutzleiter. Also braucht man ggf. nur eine Ader und den Nullleiter verbinden?

Wenn relativ hoher Strom über den Schutzleiter fließt, sollte der FI durchschalten? Ist der Schutzleiter eine Art Schutzdiode in beide Stromrichtungen?

Kommentar von PWolff ,

Man fasst bei Drehstrom alle 5 Adern zu einem einzigen Kabel zusammen.

Für Euro-Steckdosen (für die flachen, zweipoligen Euro-Stecker) braucht man nur Nullleiter und eine Phase. (Für gewöhnliche Schuko-(Schutzkontakt-)Steckdosen Nullleiter, Phase und Schutzleiter.

FI ist eine nicht ganz regelkonforme Bildung aus "F" für "Fehler" und "I" dem Formelzeichen für (elektrischen) Strom. Es handelt sich um einen Schalter, der den Stromkreis trennt, sobald der Strom nicht über einen der vorgesehenen Wege (Nullleiter, eine der Phasen) zurückfließt.

Der Schutzleiter ist eine Verbindung zur Erde - die ist ja bei uns normalerweise feucht und damit leitfähig. Da auch Wasserleitungen, Heizungsrohre usw. mit der Erde leitend verbunden sind, besteht die mit Abstand größte Gefahr beim Haushaltsstrom darin, dass ein Mensch gleichzeitig mit einer der Phasen und der Erde in leitenden Kontakt kommt und so Strom über den menschlichen Körper fließt. (Besonders gefährlich ist Wechselstrom, weil sich das Herz davon beeindrucken lässt und versucht, mit der vorgegebenen Frequenz zu schlagen.)

Wenn ein Gerät ein Metallgehäuse hat (Toaster, Kühlschrank, ...), kann es leicht vorkommen, dass im Innern ein Draht herausrutscht und ans Gehäuse kommt. Wenn das zufällig die Phase ist, steht das Gehäuse unter Strom. Ohne Schutzleiter besteht jetzt akute Lebensgefahr. Mit Schutzleiter ist das Gehäuse mit der Erde verbunden und die Phase wird deshalb "kurzgeschlossen" und die (Strom-)Sicherung löst aus und trennt das Gerät vom Strom.

Ein FI-Schalter ist im wesentlichen ein Elektromagnet, der einen Schalter umlegen kann, der alles hinter dem FI-Schalter abschaltet. Um den Eisenkern des Elektromagneten sind Nullleiter und alle 3 Phasen gelegt, nicht aber der Schutzleiter. Wenn nun ein Teil des Stromes einen nicht vorhergesehenen Weg nimmt, schaltet der FI-Schalter sofort ab. Bei Wechselstrom kriegt man dann möglicherweise noch ziemlich heftig "einen gewitscht", aber das ist bei weitem nicht mehr so gefährlich, weil der FI so schnell abschaltet, dass man maximal eine Halbwelle abkriegt, aber keinen echten Wechselstrom mehr.

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 24

Dazu schaut man sich am besten an, wie die vollständige Drehstrom-Verkabelung aussieht. Das sind 5 Leiter: Drei Phasen, der Nullleiter und die Erdung.

Die normalen Haushaltssteckdosen sind außer der Erdung immer nur an eine der Phasen und den Nullleiter angeschlosssen. Der Anschluß für den Elektroherd hat aber alle fünf Anschlüsse.

http://herdanschliessen.de/wp-content/uploads/2013/06/Herdanschlussdose.png

Auch die Drehstromanschlüsse, die man in der Industrie und Landwirtschaft benutzt, haben fünf Kontakte.

https://de.wikipedia.org/wiki/Datei%3ACEE-Stecker.jpg

Der Nullleiter ist nun der Anschluß, auf dem die Spannung (im Idealfall annähernd) 0 Volt ist, und dem gegenüber alle drei Phasen 240 Volt haben.  Die Phasen haben zwar den gleichen Spannungswert, aber ihre Wechselspannungskurven laufen zeitlich zueinander verschoben.

Kommentar von Usedefault ,

Dass es so kompliziert ist, hätte ich nicht geglaubt.

Der Nullleiter ist der Masseleiter?

Wozu dient der Erdungsleiter? Also wie funktioniert die Erdung? Ist das eine Parallelschaltung über die Erde?

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