Elektrische Sicherheit: Was ist der Unterschied zwischen Erdung und Nullung?

Einige Aspekte der elektrischen Sicherheit sind dem Laien nicht ganz klar, und dies unterscheidet ihn von einem Fachmann, der die Erlaubnis hat, elektrische Netze zu installieren. Heute werden wir ĂŒber die wichtigsten Komponenten eines Elektrifizierungssystems sprechen – Erdung und Neutralisation..

Was ist der Unterschied zwischen Erdung und Nullung?

Die Rolle der Erdung in einem dreiphasigen Netzwerk

Jedes elektrische System ist auf einem dreiphasigen Wechselstromnetz aufgebaut oder Teil davon. Ohne zu tief in die Theorie einzusteigen, erinnern wir uns an die grundlegenden Definitionen des Betriebs eines Dreiphasensystems..

Eine Spannung von 380 V tritt zwischen zwei Phasen auf, die 50 Mal pro Sekunde aufgenommen werden. Insbesondere in diesem Moment verwandelt sich einer der Leiter in Masse – eine Quelle freier Elektronen, und der andere Leiter nimmt diese Elektronen auf.

Dreiphasen-Stromkreis

Das gleiche PhĂ€nomen tritt in den beiden anderen Phasenpaaren auf, aber der Zeitunterschied zwischen dem „Umschalten“ der Phasen betrĂ€gt etwa ein Drittel der Schwingungsperiode in einem von ihnen. Dieses Arbeitsschema verdankt sein Aussehen dem beliebtesten Typ elektrischer Maschinen. Wenn Sie die Phasen in einem Kreis in der richtigen Reihenfolge anordnen, folgt das Auftreten von Strom in ihnen auch in einem Kreis und kann den runden Kern des Motors drĂŒcken. In der einfachsten Version elektrischer Verbindungen mĂŒssen alle drei Phasen an einem Punkt angeschlossen werden, wĂ€hrend zu einem bestimmten Zeitpunkt nur zwei von ihnen Spitzenleistung haben.

Dreiphasen-Stromkreis

Das Hauptproblem besteht darin, dass der Widerstand der Arbeitselemente (Motorwicklungen oder Heizspulen), die in jeder der Phasen enthalten sind, nicht absolut gleich sein kann. Daher ist der Strom in jedem der drei Stromkreise immer unterschiedlich, und dieses PhÀnomen muss auf irgendeine Weise kompensiert werden. Daher ist der Konvergenzpunkt aller drei Phasen mit der Erde verbunden, um das verbleibende elektrische Potential in ihn aufzunehmen..

Wie die Erdschleife funktioniert

Jeder Eingang zu einem mehrstöckigen GebĂ€ude kann nach dem gleichen Schema modelliert werden. Wohnungen, die auf die drei verfĂŒgbaren Phasen verteilt sind, verbrauchen jedoch zufĂ€llig Strom, und dieser Verbrauch Ă€ndert sich stĂ€ndig. NatĂŒrlich betrĂ€gt die Differenz der Ströme in den Phasen am Anschlusspunkt des Hauskabels am Verteilungspunkt (RP) im Durchschnitt nicht mehr als 5% der Nennlast. In seltenen FĂ€llen kann diese Abweichung jedoch höher als 20% sein, und dieses PhĂ€nomen verspricht ernsthafte Probleme..

Was ist der Unterschied zwischen Erdung und neutraler Erdung?

Wenn wir uns fĂŒr einen Moment vorstellen, dass sich herausstellt, dass der elektrische Steigrohr bzw. sein Rahmenteil, an dem alle neutralen DrĂ€hte angeschraubt sind, vom Boden isoliert ist, fĂŒhrt ein so hoher Unterschied zwischen dem Verbrauch von Wohnungen in verschiedenen Phasen zu folgendem Muster:

  1. In der am stÀrksten belasteten Phase tritt proportional zur Last ein Spannungsabfall auf.
  2. In den ĂŒbrigen Phasen steigt diese Spannung jeweils an.

Der mit der Erdschleife verbundene Neutralleiter dient in einem solchen Fall als Ersatzquelle fĂŒr Elektronen. Dies hilft, Lastasymmetrien zu beseitigen und Überspannungen an benachbarten Zweigen eines Drehstromkreises zu vermeiden..

Unterschied zwischen Erdung und Nullung

Wenn wĂ€hrend des Betriebs eines einzelnen Phasenpaares die Belastung nicht gleich ist, entsteht am Konvergenzpunkt mit Sicherheit ein positives elektrisches Potential. Das heißt, wenn eine Person bei einer Unterbrechung des Erdungskreises das AuffahrtsgehĂ€use ergreift, wird sie geschockt, und die StĂ€rke dieses Schocks hĂ€ngt vom Grad der Asymmetrie der Lasten ab.

Dreiphasenverteiler

Die meisten elektrischen Maschinen sind so ausgelegt, dass die Lasten gleichmĂ€ĂŸig auf alle drei Phasen verteilt sind. Andernfalls erwĂ€rmen sich einige Leiter und nutzen sich schneller ab als andere. Daher wird der Verbindungspunkt der Phasen in einigen GerĂ€ten in einen separaten vierten Kontakt gebracht, an den der Neutralleiter angeschlossen ist.

Und hier ist die Frage: Woher bekommt man den gleichen Nullleiter? Wenn Sie auf die Pole von Hochspannungsleitungen achten, sind nur drei DrĂ€hte vorhanden, dh drei Phasen. Und fĂŒr den Transport von ElektrizitĂ€t ist dies völlig ausreichend, da alle Transformatoren in Absenkstationen eine symmetrische Belastung der Wicklungen haben und jeder unabhĂ€ngig von den anderen geerdet ist..

Umspannwerk 110 kV

Und dieser vierte Leiter erscheint an den allerletzten Umspannwerken (TS) in der Transformationskette, wo 6 oder 10 kV zu 220/380 V werden, wie wir es gewohnt sind, und es besteht eine nicht illusorische Wahrscheinlichkeit fĂŒr eine asynchrone Last. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anfang der drei Wicklungen des Transformators mit einem gemeinsamen Erdungssystem verbunden und verbunden, und von diesem Punkt aus entsteht der vierte Neutralleiter.

Und jetzt verstehen wir, dass Erdung ein System von StÀben ist, die in den Boden eingetaucht sind, und Erdung ist eine erzwungene Verbindung des Mittelpunkts mit dem Boden, um gefÀhrliche Potentiale und Asymmetrien zu beseitigen. Dementsprechend ist der Neutralleiter mit dem Erdungspunkt oder nÀher verbunden, und das Schutzerdungskabel ist direkt mit der Erdungsschleife selbst verbunden.

Schutzerdungsanschluss

Arten von Erdungssystemen

Haben Sie bemerkt, dass der Neutralleiter in einem dreiphasigen Kabel einen kleineren Querschnitt hat als die anderen? Dies ist durchaus verstĂ€ndlich, da nicht die gesamte Last darauf fĂ€llt, sondern nur die Differenz der Ströme zwischen den Phasen. Es muss mindestens eine Erdungsschleife im Netzwerk vorhanden sein, die sich normalerweise in der NĂ€he der Stromquelle befindet: des Transformators im Umspannwerk. Hier erfordert das System eine obligatorische Nullung, aber gleichzeitig ist der Nullleiter nicht mehr schĂŒtzend: Was passiert, wenn die Null im TP „durchgebrannt“ ist, ist vielen bekannt. Aus diesem Grund kann es entlang der gesamten LĂ€nge der StromĂŒbertragungsleitung mehrere Erdungsschleifen geben, und dies ist normalerweise der Fall..

So ĂŒberprĂŒfen Sie die QualitĂ€t der Erdung

NatĂŒrlich ist eine erneute Erdung im Gegensatz zur Erdung ĂŒberhaupt nicht erforderlich, aber oft Ă€ußerst nĂŒtzlich. Durch den Ort, an dem die gemeinsame und wiederholte Nullung des dreiphasigen Netzwerks durchgefĂŒhrt wird, werden verschiedene Arten von Systemen unterschieden.

In Systemen, die als I-T oder T-T bezeichnet werden, wird der Schutzleiter immer unabhĂ€ngig von der Quelle genommen, dafĂŒr ordnet der Verbraucher seine eigene Schaltung. Selbst wenn die Quelle einen eigenen Erdungspunkt hat, an den der Neutralleiter angeschlossen ist, hat dieser keine Schutzfunktion und berĂŒhrt den Schutzkreis des Verbrauchers in keiner Weise.

ErdungsanschlĂŒsse im Verteiler

Systeme ohne Verbrauchererdung sind hĂ€ufiger. In ihnen wird der Schutzleiter von der Quelle zum Verbraucher ĂŒbertragen, auch ĂŒber den Neutralleiter. Solche Schemata werden durch das TN-PrĂ€fix und eines von drei Postfixes gekennzeichnet:

  1. TN-C: Schutz- und Neutralleiter werden kombiniert, alle Erdungskontakte an den Buchsen sind mit dem Neutralleiter verbunden.
  2. TN-S: Schutz- und Neutralleiter berĂŒhren sich nirgendwo, können aber an denselben Stromkreis angeschlossen werden.
  3. TN-C-S: Der Schutzleiter folgt aus der Stromquelle selbst, ist dort aber noch mit dem Neutralleiter verbunden.

SchlĂŒsselpunkte der elektrischen Installation

Wie können all diese Informationen in der Praxis nĂŒtzlich sein? Systeme mit eigener Erdung des Verbrauchers sind natĂŒrlich vorzuziehen, aber manchmal sind sie technisch unmöglich umzusetzen, beispielsweise in Hochhauswohnungen oder auf felsigem Boden. Sie sollten sich bewusst sein, dass beim Kombinieren der Neutral- und Schutzleiter in einem Draht (PEN genannt) die Sicherheit von Personen keine PrioritĂ€t hat und daher die GerĂ€te, mit denen Personen in Kontakt kommen, einen Differentialschutz haben mĂŒssen.

Was ist der Unterschied zwischen Erdung und neutraler Erdung?

Und hier machen unerfahrene Installateure eine ganze Reihe von Fehlern, indem sie die Art des Erdungs- / Erdungssystems falsch bestimmen und dementsprechend den FI-Schutzschalter falsch anschließen. In Systemen mit einem kombinierten Leiter kann der FI-Schutzschalter an jedem Punkt installiert werden, jedoch immer nach dem Ort der Kombination. Dieser Fehler tritt hĂ€ufig bei der Arbeit mit TN-C- und TN-C-S-Systemen auf, insbesondere dann, wenn in solchen Systemen die Neutral- und Schutzleiter nicht die entsprechende Kennzeichnung aufweisen..

Verwenden Sie daher niemals gelbgrĂŒne DrĂ€hte, wenn dies nicht erforderlich ist. Erden Sie immer MetallschrĂ€nke und GerĂ€tekoffer, jedoch nicht mit einem kombinierten PEN-Leiter, auf dem ein gefĂ€hrliches Potential entsteht, wenn eine Null gebrochen wird, sondern mit einem PE-Schutzleiter, der an einen eigenen Stromkreis angeschlossen ist.

Erdschleife in einem Privathaus

Erdungsstangenanschluss

Übrigens, wenn Sie einen eigenen Stromkreis haben, wird sehr, sehr nicht empfohlen, eine ungeschĂŒtzte Erdung daran durchzufĂŒhren, es sei denn, es handelt sich um einen Stromkreis Ihres eigenen Umspannwerks oder Generators. Tatsache ist, dass bei einer Unterbrechung von Null der gesamte Unterschied in der asynchronen Last im stadtweiten Netzwerk (und dies können mehrere hundert Ampere sein) ĂŒber Ihren Stromkreis auf Masse geht und das Verbindungskabel auf Weiß erwĂ€rmt.

Artikel bewerten
An Freunde weitergeben
Empfehlungen zu jedem Thema von Experten
Einen Kommentar hinzufĂŒgen

Durch Klicken auf die SchaltflÀche "Kommentar senden" stimme ich der Verarbeitung personenbezogener Daten zu und akzeptiere die Datenschutzrichtlinie