Elektrik : Was passiert genau im Nullleiter ( Neutralleiter heutzutage blaues Kabel)?
Liebe Elektrolurche, Physiker, Lehrer, Hobbylöter, einfach alle, mein bescheidener Wissensstand:
braunes Kabel = Phase (auch Außenleiter, L) blaues Kabel = Neutralleiter ( auch Nulleiter genannt, N) grün-gelbes Kabel =Schutzleiter (Erdung, PE)
Wo befinde ich mich ? Beim Strom, der aus der Steckdose im Haus kommt; also Wechselstrom.
Volt bezeichnet die Spannung ( soll als Bild dargestellt der Druck sein, mit welchem das E-Werk die Elektronen durch das Kabel drückt)
Watt bezeichnet die Leistung (Energieumsatz pro Zeitspanne)
Ampere bezeichnet die Stromstärke.
Hoffe, dass soweit alles richtig dargestellt ist.
Das Verständnisproblem, dass mir bisher keiner ausräumen konnte.
Ein Stromkreis muss geschlossen sein, sonst fließt kein Strom. Ein Schalter schließt üblicherweise den Stromkreis indem ein Verbraucher eingeschaltet wird.
Wie verhält es sich nun aber im geschlossensn Stromkreis (Strom fließt) mit dem Neutralleiter ? Wir haben einen Badezimmerspiegelschrank mit Beleuchtung, bei welchem das Plastik hinter dem das Lämpchen sitzt weggebrochen ist, so dass ich schön an alle Kabel rankomme und mit dem Stromprüfer folgendes bei leuchtendem Lämpchen feststellen kann. Zuleitung also Phase wird vor dem Lämpchen (hier sind Lüsterklemmen verbaut) berührt und siehe da , wir zu erwarten leuchtet der Stromprüfer auf wenn ich ihn berühre. Ich nenne das mal heiße Leitung, da ist umgangssprachlich Saft drauf, dass kann Aua machen. Ich formuliere das extra so, weil ich mich nicht in Fachterminologie verirren will. Lege ich den Stromprüfer hinter dem Lämpchen an, also beim rückführenden blauen Kabel, also dem Neutralleiter, zeigt der Stromprüfer nix an. So und jetzt kommt´s !!! Ist diese blaue Leitung bei geschlossenem Stromkreislauf nun wirklich bei Null , die Elektonen machen nicht mehr Aua, kein Saft mehr oder sind sie nur irgendwie Neutral und deshalb ist mit dem Stromprüfer nichts zu messen ?
Wäre hinter dem Lämpchen ein Teil des Nulleiters abisoliert,ich würde nicht daranfassen, denn ich glaube es würde Aua machen. Würde man dort ein weiteres Lämpchen via Lüsterklemme einbauen, dann würde dieses doch auch zum Leuchten kommen ? Das wäre doch so, dass dann zwei Lämpchen in Reihe geschaltet wären ? Dann ist aber doch plötzlich das Stück Kabel zwichen beiden Lampen kein Nullleiter mehr, sonder jetzt Phase, welche das zweite Lämpchen bedient. Könnte man dann plötzlich vor dem zweiten Lämpchen mit dem Stromprüfer eine Reaktion (Licht geht im Prüfer an) erhalten und erst das Stück Draht hinter dem zweiten Lämpchen würde wieder als Nullleiter keine Reaktion bei berühren mit dem Stromprüfer zeigen. Was also geht genau im Nulleiter, der dem Kreislauf schließt ab ? Kriecht dort noch irgendwie "Saft" zurück zum E-Werk ?
Vielen Dank vorab für eure Behühungen mich irgendwie zu erhellen !
3 Antworten
Die Frage ist schon einigermaßen alt, aber vielleicht sucht ja doch nochmal nach den hier gefragten hintergründen.
Vielleicht zuerst einmal zu den Begriffen:
Das was von den meisten Laien und auch von vielen Elektrikern als "Kabel" ist in den meisten Fällen (zumindest in der Hausinstallation) eine "Installationsleitung". Beide sehen annähernd gleich aus und ein Laie kann sie auch kaum unterscheiden. Der Unterschied: Das Kabel ist wesentlich robuster und darf auch direkt in Erdreich oder Wasser verlegt werden.
Eine Installationsleitung, bzw ein Kabel hat dann mehrere Adern. In unserem Fall braun, schwarz und grau für die Außenleiter blau für den Neutralleiter und grün-gelb für den Schutzleiter.
Ein Neutralleiter wurde übrigens in der ganzen Geschichte der VDE noch niemals Null-Leiter benannt. Der Neutralleiter war früher der Mittelleiter.
Der früher als Null-Leiter bezeichnete Leiter hatte ausschließlich die Funktion des heutigen PEN Leiters. Der Begriff Null-Leiter wurde übrigens im Jahr 1965 durch PEN ersetzt und ab diesem Zeitpunkt systematisch aus allen neu aufgelegten VDE Normen gestrichen. Erstaunlich, wie hartnäckig dieser Begriff sich hält und noch dazu sehr oft für eine Funktion, die er nie gehabt hat.
Zum "Stromprüfer" (auch Phasenprüfer) ist zu sagen, dass diese Geräte ausgesprochen unverlässlich sein können und im Elektriker-Jargon daher auch als Lügenstift bezeichnet werden. Eine verlässliche Prüfung ist nur mit einem zweipoligen Spannungsprüfer (Fachbegriff: DUSPOL) möglich.
Ein geschlossener Stromkreis wird manchmal auch mit einem Wasserleitungssystem verglichen. Ein Vergleich, der seine Tücken hat, aber für diese Situation doch sehr hilfreich ist. Im direkten Vergleich wäre der Außenleiter die Druckleitung und der Neutralleiter die Abwasserleitung. Die Druckleitung hat wie es der Name sagt einen Druck den man z. B. mit einem Manometer messen kann. Die Abwasserleitung ist normalerweise drucklos, ich kann sich aber auch ein sehr kleiner Staudruck bilden,
Ähnlich ist es mit den Stromleitungen. Am Außenleiter messen wir Spannung und am Neutralleiter nichts oder nur einige Volt. Der Grund dafür ist, der Neutralleiter ist indirekt über den PEN Leiter geerdet und zwar bereits beim Trafo des Energieversorgers und nochmals in der Kundenanlage.
Würde man nun in den Neutralleiter weitere Geräte hinein schalten, dann ist es an dieser Stelle kein Neutralleiter mehr. Neutralleiter ist nur der allerletzte Anschluss in einem Stromkreis, in dem dann kein weiters Gerät und auch kein Schalter sein darf. Wenn mehrer Geräte zwischen dem Außenleiter und dem Neutralleiter geschaltet sind, dann nennt man das Serienschaltung (hintereinander Schaltung) und die Spannung teilt sich im Verhältnis der Widerstände die diese Geräte haben auf.
Der Stromkreis schließt sich übrigens zwischen Kraftwerk und dem Endverbraucher mehrmals. Der erste Stromkreis vom Verbraucher aus gesehen wird am Orts-Trafo des Netzbetreibers geschlossen. der nächste auf der nächste Spannungsebene usw.
Übrigens, den Neutralleiter kann man ohne weiteres anfassen, da passiert nichts. Man soll es nur nicht machen, weil man auch leicht an den Außenleiter geraten könnte.
Als ich auf diese Frage hier gestossen bin und mir die Antworten durchgelesen habe musste ich mich einfach bei gutefrage anmelden und eine Antwort schreiben. Hier lauert ganz viel gefährliches Halbwissen. Doch nun zu den einzelnen Punkten...
Hoffe, dass soweit alles richtig dargestellt ist.
Mmmhhhh, eher nicht. Richtig ist:
- Volt mit einem Druck zu vergleichen ist irreführend. Volt ist besser durch eine Höhe repräsentiert. Druck beschreibt eher den elektrischen Strom.
- Die Menge an Elektronen = Strom und nicht die Spannung.
- Watt (W) ist das Formelzeichen der Leistung und ist das Produkt aus Spannung (V für Volt) und Strom (A für Ampere). Kommt die Zeit ins Spiel, dann ist das Arbeit (Wh).
Ein Stromkreis muss geschlossen sein, sonst fließt kein Strom. Ein Schalter schließt üblicherweise den Stromkreis indem ein Verbraucher eingeschaltet wird.
Stimmt genau!
Lege ich den Stromprüfer hinter dem Lämpchen an, also beim rückführenden blauen Kabel, also dem Neutralleiter, zeigt der Stromprüfer nix an.
Nahezu absolut korrekt. Mit Stromprüfer meinst Du ganz bestimmt einen Spannungsprüfer, denn durch Berühren einer Leitung mit einem Messgerät lässt sich eine Spannung prüfen aber kein Strom. Um einen Strom messen zu können muss ein Messgerät immer in den Stromkreis eingebaut werden, damit der Strom dort hindurch fliessen kann.
Noch ein Wort zum Spannungsprüfer, da das weiter unten auch noch thematisiert wird. Ein Spannungsmessgerät misst einen Potentialunterschied (eine Spannung) zwischen zwei Messpunkten. Ein Messpunkt ist bei Dir die Leitung/Lüsterklemme, doch der andere, wo ist der? Der zweite Messpunkt ist die Erde, bzw. Du der Du mit der Erde elektrisch verbunden bist. Aus diesem Grund musst Du auch Deinen Finger hinten auf den Spannungsprüfer auflegen. Ein Spannungsprüfer funktioniert somit nicht, wenn Du isoliert auf der Erde stehst, also z.B. auf einer Styroporplatte.
Doch warum leuchtet nun Dein Spannungsprüfer nicht, wenn Du den Neutralleiter berührst? Hierfür bediene ich mich dem ohmschen Gesetz: U = R x I., also die Spannung ist gleich dem Produkt aus Widerstand und Strom. Der Strom ist in einem Stromkreis ohne Verzweigungen (was in Deinem Fall zutrifft) an allen Stellen gleich große. Man kann somit sagen, dass die Spannung da am größten ist, wo der größte Widerstand ist. In Deinem Fall ist das das Lämpchen (dieses hat einen ganz dünnen Draht und da müssen sich alle Elektronen "durchqäulen". Sie ecken überall an und somit entsteht Licht und Wärme). Das heißt, die gesamte Spannung die über den Außenleiter (L) anliegt, fällt komplett über dem Lämpchen ab wodurch hinter dem Lämpchen keine Spannung mehr übrig ist. Du könntest hier also bedenklos dranfassen.
So und jetzt kommt´s !!! Ist diese blaue Leitung bei geschlossenem Stromkreislauf nun wirklich bei Null , die Elektonen machen nicht mehr Aua, kein Saft mehr oder sind sie nur irgendwie Neutral und deshalb ist mit dem Stromprüfer nichts zu messen?
Ja, die blaue Leitung ist wirklich Null, also die Spannung. Deswegen zeigt Dein Spannungsprüfer auch nichts an. Hättest Du einen Stromprüfer, würde er auch einen Strom anzeigen.
Nein, Elektronen können nicht Neutral werden. Elektronen sind einfach immer Elektronen.
Würde man dort ein weiteres Lämpchen via Lüsterklemme einbauen, dann würde dieses doch auch zum Leuchten kommen?
Richtig!
Das wäre doch so, dass dann zwei Lämpchen in Reihe geschaltet wären ?
Volltreffer!
Dann ist aber doch plötzlich das Stück Kabel zwichen beiden Lampen kein Nullleiter mehr, sonder jetzt Phase, welche das zweite Lämpchen bedient.
Halbrichtig. Wenn beide Lampen den gleichen Widerstand haben, dann verteilt sich die Spannung gleichmäßig auf beide Lampen. Da wäre dann sowas wie 110 V.
Könnte man dann plötzlich vor dem zweiten Lämpchen mit dem Stromprüfer eine Reaktion (Licht geht im Prüfer an) erhalten und erst das Stück Draht hinter dem zweiten Lämpchen würde wieder als Nullleiter keine Reaktion bei berühren mit dem Stromprüfer zeigen.
Wie gesagt, da wären beim selben Lampentyp ca. 110 V zu erwarten. Wahrscheinlich leuchtet dann der Spannungsprüfer auf.
Was also geht genau im Nulleiter, der dem Kreislauf schließt ab ? Kriecht dort noch irgendwie "Saft" zurück zum E-Werk?
Der Nullleiter geht nicht bis zum E-Werk. Aus dem E-Werk kommen nur 3 Phasen, sprich Außenleiter (L) heraus... eine genauere Erklärung würde hier zu weit führen.
Strom kommt aus der Phase. Geht in den Verbaucher und dann fliesst der Strom auf dem Neutralleiter zurück zur Quelle also zum E-Werk und schliesst den Stromkreis. Also ganz vereinfacht erklärt.
Also auch auf dem Nullleiter (auch Neutralleiter genannt) ist bei geschlossenem Stromkreislauf Saft, der mir eine Verbruzzelt, wenn ich drann fasse.
Strom verbruzzelt Dir keine. Dann würdest Du ja an einer Autobatterie, bei der wesentlich mehr Strom fließt auch einen elektrischen Schlag erhalten. Die Spannung ist der springende Punkt.
Übrigens konnte mir bisher auch kein gelernter Elektriker weiterhelfen, die Sache zu verstehen.
DAS macht mir große Sorgen!
Danke für die Antwort ! So weit ist das auch klar, aber wie kommen die unterschiedlichen Messergebnisse im Stromprüfer bei Phase und Neutralleiter zustande. Zumindest bei Wechselstrom versendet das Stromwerk ja keinen Strom, sondern sorgt für die Spannung, durch welche die Elektronen im Wechsel schwingen ( 50 Herz ). Also auch auf dem Nullleiter (auch Neutralleiter genannt) ist bei geschlossenem Stromkreislauf Saft, der mir eine Verbruzzelt, wenn ich drann fasse. Der Stromprüfer zeigt auf dem Neutralleiter aber keine Reaktion (Stromprüferlampe geht nicht an), obwohl Strom drauf ist. Er meldet Null oder Neutral, obgleich, wie Sie sagen Strom (mit Ladung ?) fließt und genau diese Neutralmeldung verführt dazu zu glauben, dass man keinen Schlag bekommen könnte. Das wäre, wenn Strom mit Ladung von der Phase ,einen Verbraucher bedienend, dann aber noch mit Ladung in den Nullleiter übergeht, fatal gefährlich. Wieso also zeigt der Stromprüfer bei geschlossenem Stromkreislauf keinen Strom im Nullleiter an ? Übrigens konnte mir bisher auch kein gelernter Elektriker weiterhelfen, die Sache zu verstehen. Ich werde doch nicht noch Elektriktrick ( http://www.youtube.com/watch?v=J1ho8di4ywQ ) fragen müssen. Danke für die erhaltene und alle weiteren Antworten !