Warum fließt der Strom von Phase zum Nullleiter, auch wenn die Schaltung geerdet ist?

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6 Antworten

Die "Erdung" bezieht sich üblicherweise auf metallische und somit leitfähige Anlagen- und Geräteteile. Diese sind üblicherweise nicht mit den "Innereien" des Gerätes verbunden. Es fliesst daher auch nur im Fehlerfall ein Strom über die Erdung. In unseren Hausverteilungen befindet sich üblicherweise ein TN-Netz. Die Zuleitung vom Energieversorger wird 4-adrig zum Hausanschlusskasten geführt und dort wird der ankommende PEN in PE und N gesplittet. Daher weisen beide Leitungen das gleiche Potential auf. Wenn doch ein Strom über den PE fließt, ist es ein Indiz für einen (relativ) hohen WIderstand des Null-Leiters. An sich ist das auch nicht ungewöhnlich denn der N wird ja auch noch über den Zähler (=Widerstand) geleitet. Auch ist der N-Leiter durch andere Verbraucher mit Strom beaufschlagt was einen Spannungabfall bewirkt. Alles recht ist doch komplexer als man es erwartet hat.

Es gibt auch noch die "Erdung" im Bereich Mess- und Regeltechnik, HF- und in der Audiotechnik. Hier wird ein bestimmtes Potential der Schaltung (meist GND) an Erdpotential gelegt. Abschirmungen gehören ebenfalls zu den "geerdeten" Bauelementen.

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Die Erdung ist von der Schaltung getrennt.

Um Verwirrungen zu vermeiden gebe ich die modernen Bezecihnungen bzw. Abkürzungen an. Der NPE hieß früher nur "Null".

Am Haus kommt der sogenannte "NPE" an. Das ist Nulleiter und Schutzerde in einem. Im Hausanschlußkasten wird der getrennt und bleibt für das ganze Haus getrennt. Ob man N oder PE benutzt ist theoretisch egal, die landen im Hausanschlußkasten sowiso auf ein und derselben Schiene. Allerdings ist eine saubere trennung wichtig um Unfällen oder Bränden bei beschädigter oder fehlerhafter Verkabelung vorzubeugen.

Früher hatte man den NPE nicht aufgetrennt. Hatte eine Maschine ein metallisches Gehäuse, so wurde es entweder nicht angeschlossen oder mit dem NPE verbunden.

Kommt L irgendwie an das Gehäuse, so stand die Maschine unter Strom und hat deren Besitzer unter Umständen umgebracht. Lag das Gehäuse auf dem NPE, so gab es einen Kurzschluß und die Sicherung flog raus.

Da das Gerät einseitig mit seinem Gehäuse verbunden war, führte ein unterbrochener NPE dazu dass der Strom von L durch das Gerät floss und dann auf dem Gehäuse an lag. Das Gerät hört mangels Rückleiter auf zu funktionieren und das Gehäuse führt eine Lebensgefährliche Spannung.

Daher wurde eine dritte Ader, "PE" eingeführt, der normale Rückleiter wurde von NPE zu "N" degradiert. Wird der N unterbrochen, so hört das Gerät auf zu funktionieren, legt aber keinesfalls L auf sein Gehäuse. Das Gehäuse ist ja rein mit PE verbunden der ja immer noch auf den Häuslichen NPE führt. Wird PE unterbrochen, so funktioniert das Gerät noch, aber das Gehäuse ist nicht mehr an den NPE angeschlossen. Nur im Fehlerfall des Gerätes leigt dann Strom auf dem Gehäuse.

Ist alles korrekt verkabelt, fließen die Rückströme rein über N und PE ist völlig Spannungs- und Stromlos. Sobald irgendeine Spannung oder ein Strom auf dem PE erscheint, liegt ein gefährlicher Fehler vor. Dafür gab es mal den sogenannten FU der den Strom auf dem PE gemessen hat und den Strom abstellte sobald er was festgestellt hatte.

Da ein Mensch nicht über das PE System geerdet ist, schützt ein FU nur vor fehlerhafter Verkabelung und Feinschlüssen nach Erde (Brandgefahr). Auch wenn der PE unterbrochen ist versagt der FU!

Daher benutzt man heutzutage einen FI. Der bildet die Summe aller auf L ausgehenden Strömen und den über N zurückkommenden Ströme. Ist die Summe nicht genau Null, so löst er aus und schaltet alles was angeschlossen ist ab. Der Grund für ein Ungleichgewicht der Summe ist immer ein Strom, der einen alternativen Weg zurück gefunden hat. Das kann ein Strom auf dem PE sein den der FI nicht mitzählt oder ein Körperstrom durch einen Menschen der irgendwas Spannungsführendes anfasst.

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Kommentar von Arschkrampe2009
14.10.2010, 09:48

Der NPE heißt PEN

Ist weder theoretisch noch praktisch egal ob man PE oder N an das Gehäuse anschliesst das eine ist Vorschrift das andere Verboten und grob Fahrlässig ausserdem werden deine FI_Schutzschalter lustige Dinge tun wenn du es falsch machst. FU Schalter (Fehler Spannungs überwachung) werden nur in ganz ganz speziellen Fällen verbaut (z.B. in Krankenhäusern bei einem IT-Netz [PE Isoliert beim Verbraucher, PE geerdet (Terra) am Trafo])

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Du erdest ja nicht "die Schaltung", schaffst also keine Verbindung zw. Erde und Null bzw.Phase. Was geerdet wird ist z.B. das Gehäuse eines elektr. Gerätes. Geht dann was kaputt, z.B. zerbricht die Fassung, und kommen leitende Teile an das Gehäuse, so wird das Potenzial über Erde abgeleitet. Nullleiter und Phase kommen aus dem Kraftwerk, Erde liegt um Dein Haus herum im Boden. Kapito?

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Kommentar von Arschkrampe2009
13.10.2010, 23:19

Je nach Netzform ist am Trafohaus der Sternpunkt der Sakundärwickung (Das ist auch der Neutralleiter) geerdet

kapito?

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Der Strom eines Stromkreises fließt immer zur Quelle zurück, ob dort (zusätzlich) Erde oder Himmel angeschlossen ist, das ist für den Stromfluss völlig egal solange er den Weg zurück zu seinem Trafo oder seiner Batterie findet. Wenn nicht, dann fließt kein Strom, egal was sons noch angeschlossen ist.

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Du baust nicht irgendwo im Stromkreis eine Erdung ein sondern vermutlich nur einmal am Hausanschlusskasten und das macht man eben genau deswegen das die Potential Differenz zwischen PE und N 0 ist und man einen Bezugspunkt hat.

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Kommentar von AJay1
16.10.2010, 17:14

Wenn du mit einem Tastkopf via Oszilloskop ein Signal messen möchtest, dann musst du ja auch eine Ground-Klemme an der Schaltung anbringen, die direkt zum P.E. - Eingang am Oszilloskop führt. Also ist die Schaltung dirket geerdet.

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Außenleiter (früher Phase), Neutralleiter (früher Nullleiter) und Schutzleiter (früher Erdung) gibts nur bei Wechselstrom, und der fließt ja eigentlich nirgendwo hin. Opti-vorstellung: die Elektronen schwingen hin und her. Der Schutzleiter ist üblicherweise stromlos. Fließt dort Strom (schwingen dort die Elektronen), ist das ein Hinweis auf einen Fehler. Der Fehlerstromschutzschalter (FI), der die Stromstärken in Außen- und Neutralleiter vergleicht, schaltet dann ab.

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