Wie fließt der Strom im Haus zurück ins Netz?
Beim Gleichstromkreis fließt der Strom ja von einem Pol zum anderen aber wie ist es bei Wechselstrom?
Wie fließt der Strom aus z.B. der Steckdose zurürck ins Netz? Er kann ja nur über die Phase die den Strom liefert zurück fließen oder? Weil der Neutralleiter ja keinen Strom führen sollte oder?
11 Antworten
Der Strom fließt beim Wechselstrom hin und zurück. Dazu braucht es grundsätzlich erstmal eine spannungsführende Leitung (die phase) und den Neutralleiter.
Der Strom fließt dabei von der Phase zum neutralleiter und vom neutralleiter zurück zu Phase und immer periodisch hin und her.
Das kann der Strom im zeitlichen Verlauf auf verschiedenen Arten tun. Im Netz macht dieser das sinusförmig mit einer Frequenz von 50Hz. Also 50 mal pro Sekunde geht es hin und her.
Dass der Neutralleiter nicht stromführend ist, ist ein weitverbreiteter Mythos :)
Es ist so:
Damit Strom (A) fließt, braucht es:
- Eine Spannung (V). Die besteht zwischen zwei unterschiedlichen Potentialen (Bei einer Batterie + und -).
- Eine leitfähige Verbindung zwischen den Potentialen (=Stromkreis mit Last/Verbraucher oder auch Kurzschluss ohne Verbraucher).
In unserem Versorgungsnetz hat man nicht +und -. sondern 3 Phasen und einen Neutralleiter ist es wie folgt:
- Neutralleiter hat 0V gegen Erde (also Erdpotential bzw. die gleiche Spannung wie die Erde)
- Jede der drei Phase hat gegen N 230V
- Zwischen je zwei Phasen jeweils 400V (Drehstrom aka "Starkstrom".. Thema für sich)
- Du hast im Normalfall Erdpotential und kriegst deshalb bei Berührung von N keine gewischt, aber bei Berührung der Phase.
- Die normale Steckdose stellt eine Phase, den N und den Schutzleiter bereit.
Steckst du einen Verbraucher in die Steckdose und schaltest ihn ein, fließt der Strom (A) zwischen Phase und N.
Da die Elektronen unterwegs nicht aus dem Kabel aussteigen und auch keine unterwegs zusteigen können, ist der Strom überall im Kreis der gleiche - Auch im Neutralleiter.
Würde der Neutralleiter keinen Strom führen, wäre er ein nutzloser Nichtleiter und es käme kein geschlossener Stromkreis zustand und die Steckdose würde keinen Strom abgeben.
Wäre das jetzt Gleichstrom, würde der Strom wie folgt fließen: Straße -> Phase der Zuleitung ins Haus -> Durch die Hauselektrik -> Phase Steckdose -> Über Stecker zum Gerät -> Durch Gerät -> Andere Ader zurück zur Steckdose -> N Steckdose -> Durch N der Hauselektrik -> wieder zurück zur Straße.
Da es aber Wechselstrom (bzw. dreiphasig betrachtet: Drehstrom) ist, wechselt die Richtung 100x pro Sekunde - Aber der Strom fließt. Schwipp-Schwapp-Schwipp-Schwapp sozusagen.
Der Strom wechselt nicht etwa die Richtung, weil Phase und N sich abwechseln, sondern weil die Phase ihre Polarität wechselt: Sie wechselt, einfach und nicht ganz korrekt, zwischen 230V und -230V gegen N (gegen Erde) hin und her (so dass der Strom, A, dieses ebenfalls tut). Der N hat dabei die ganze Zeit 0V gegen Erde und es fließt Strom hindurch.
Für Elektriker gefährlicher Fun-Fact: Wird der geschlossene Stromkreis im N unterbrochen, erlangt eine Seite der Bruchstelle das Potential der Phase! Das Auftrennen einer N-Verbindung kann in bestimmten Situationen gefährlich werden, obwohl die Sicherung zuvor ausgeschaltet und die Spannungsfreiheit sichergestellt wurde.
Bei den Wechseln wechselt die Polarität der Spannung. Der Verlauf ist wellenförmig und entspricht der sinusfunktion. Bei der Leistung ergibt sich ein effektiv Wert, der etwa bei 70,7% des Spitzenwertes liegt.
Auf dem N-Leiter liegt ggü Erde keine Spannung, trotzdem ist dort die gleiche Stromstärke wie in der Phase.
Weil der Neutralleiter ja keinen Strom führen sollte oder?
DOCH! der neutralleiter führt strom! du darfst hier strom und spannung nicht verwechseln. ungeachtet der richtung, die sich ja beim wechselstrom ständig ändert, flließt der strom über den neutralleiter ab! sprich der neutralleiter schließt den stromkreis.
bedingt durch die tatsache, dass der neutralleiter über den potenzialausgleich geerdet ist, hat er eine spannung von theoretisch 0 volt gegen die erde. aber strom fließt durch den neutralleiter!
um dir das mal zu verdeutlichen: der vergleich zwischen 1960 und 2010:
1960: das Trafohäsuchen ist ein turm, in ihm steht unten der Transformator. er macht aus 10.000 volt die über eine freileitung ins dorf kommen 230 bzw. 400 volt.
Seine drei sekundärwicklungen, U, V und W sind an einem Ende über eine dicke, quer verlaufende Sammelschine, die den sogenannten Sternpunkt bildet verbunden. Neben dem Mitteleiter, eines von vier Leiterseilen ist der Sternpunkt auch mit dem Fundamenterder des Trafohäuschens verbunden. die drei Außenleiter bezeichnet als R, S und T und der Mitteleiter sind über die Dächer der Straße entlang an Masten von Haus zu Haus gespannt.
optisch hat sich einiges verändert. das Trafohäsuchen ist jetzt kein großer turm mehr, sondern nur noch eine kleine Box, nicht ganz 2 meter lang, etwas mehr als einen Meter breit und gut einen meter hoch.
teschnisch hat sich an der grundlage nicht viel getan. in der neuen Trafobox sind ein paar mehr überwachungseinrichtungen und so. der Rest ist aber gleich geblieben. die Leiterseile gibts nicht mehr. statt dessen ist kabel in der erde verbuddelt.das prinzip ist aber gleich.
zurück nach 1960: vier einzelne adern, mit Klemmen am jeweiligen Leiterseil befestigt gehen durch eine mastkappe in den masten hinein und auf dem dachboden im haus durch ein seitliches loch wieder heraus. das loch selbst sieht man aber nicht, da direkt davor der hausanschlusskasten verbaut ist.
die drei außenleiter R, S und T gehen auf die fußkontakte von D III Schraubsicherungen. der Mitteleiter auf eine Klemme.
Daran angeschlossen ist ein zweiadriges kabel mit einem querschnitt von 6 mm² die schwarze Ader an der rechten schraubsicherung, die graue ader an der Klemme für den Mitteleiter. die rechte schraubsicherung ist mit einer Sicherungspatrone D II, 35 Ampere und einer passhülse, damit diese in die D III kappe passt bestückt. die beiden anderen sicherungsplätze sind leer (nur die schraubkappe aufgeschraubt)
2010: von der funktion her ist der hausanschlusskasten nach wie vor der gleiche. jedoch hat sich einiges geändert. er sitzt jetzt außen an der hauswand. der strom kommt aus der erde (zweigt vom hauptkabel mit einer muffe ab) und statt schraubsicherungen hat er jetzt messersicherungen, die mit einem speziellen stulpenhandschuh gesteckt oder gezogen werden müssen. die sogenannten NH sicherungen.
zwei adern reichen auch nicht mehr ganz aus. es sind nun 5 adern! die grüngelbe und die blaue ader werden gemeinsam an die klemme für den mitteleiter angeschlossen. die drei übrigen an die abgänge der NH sicheurngen - übrigens mittlerweile ülicherweise 50 Ampere. auch die 6 mm² reichen nicht mehr aus. es sind jetzt 16 mm²
wieder nach 1960: im unteren bereich der zählertafel ist eine klemme. hier ist der mitteleiter (grau) mit der erdung des hauses (rot) verbunden. außenleiter (schwarz) und mitteleiter (grau) gehen zum stromzähler von dort aus gehen beide weiter nach oben, wo die sicherungen für das haus, üblicherweise drei oder vier Schraubsicherungen (D II) sitzen. während der außenleiter auf die fußkontakte der sicherungen geht, geht der Mitteleiter an eine vielfachklemme. ab hier heißt er nulleiter.
die außenleiter der ganzen stromkreise im haus gehen dann auf die gewindekontakte der sicherungen, die nulleiter alle zusammen auf die zentrale nulleiterklemme...
2010: es ist zwar etwas übersichtlicher geworden, aber auch etwas komplexer.
da wo vor 50 jahren noch die zentralklemme war, ist jetzt ein sammelschienensystem. von oben nach unten: neutralleter (blau) dann die drei außenleiter (braun, schwarz und grau) und last but not least der schutzleiter (grüngelb)
am schutzleiter ist nach wie vor die erdung des hauses, der potenzialausgleich angeschlossen. das hat sich nicht verändert. allerdings jetzt eben grüngelb, um verwirrungen vorzubeugen.
auf den sammelschienen ist der SLS, der sleektive hauptleitungsschutzschalter aufgerastet. er dient als zählervorsicherung. von hier aus führen drei schwarze, nummerierte, flexible adern (10 mm²) zum zähler, von dort geht es weiter mit drei braunen adern gleicher machart. sie münden in einer zentralen klemme über dem stromzähler. von den sammelschienen aus gehen noch jeweils ein neutral- und ein schutzleiter nach oben an den gleichen klemmblock weg.
die aufteilung der einzelnen stromkreise, die mit außen, neutral und schutzleiter angeschlossen werden erfolgt dann entweder in einem feld rechts neben dem stromzähler oder und je nach dem wie das haus aufgebaut ist, in einer unterverteilung, die mit einem kabel 5 x 10 mm² und ggebeenenfalls entsprechender vorsicherung an die hautpvertielung angeschlossen ist.
lg, anna