Kategorie: Stromkreis und elektrische Leiter

  • Leiterfarben EN (60445/VDE 0197)

    https://de.wikipedia.org/wiki/Niederspannungsnetz#Farbgebung
    mit [*2] gekennzeichnet: nur in Altinstallationen

    Grün/Gelb GnGe

    • Die Farbkombination Grün/Gelb darf ausschließlich für den Schutzleiter verwendet werden.
    • Der Schutzleiter PE muss in GnGe verlegt werden.
    • Der PEN wird ebenfalls in GnGe verlegt, wobei die Anschlüsse zusätzlich mit blau gekennzeichnet werden.

    Adernfarben bei Niederspannungsleitungen

    Tabellenbuch

    N-Leiter blau?

    Wenn ein Stromkreis einen durch Farbe gekennzeichneten
    Neutralleiter enthält, muss hierfür die blau bzw. hellblau gekennzeichnete Leitungsader verwendet werden.

    Wenn kein Neutralleiter benötigt wird, darf die blau gekennzeichnete Ader für jeden anderen Zweck, jedoch nicht als Schutzleiter verwendet werden.

    DIN EN 60446 (VDE 0198):1999-10 Grund- und Sicherheitsregeln für die Mensch-Maschine-
    Schnittstelle; Kennzeichnung von Leitern durch Farben oder numerische Zeichen.
    DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510):19997-01 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen
    bis 1000 V; Teil 5: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Kapitel 51: Allgemeine
    Bestimmungen.

    Fazit für den Prüfungsschaltschrank

    1. der N-Leiter muss nicht durch Farbe gekennzeichnet sein, er darf auch die Farbe der Aussenleiter haben
    2. Wenn die Farbe blau eingesetzt wird, darf sie nur für den N-Leiter verwendet werden

    Fazit für Installationen

    Bei einem 3-adrigen (gnge, bn, bl) Stich aus einer Verteilerdose zu einem Ausschalter darf die blaue Leitung als Schaltdraht verwendet werden, weil in diesem Anlagenteil (Ausschalter) kein N-Leiter benötigt wird.

    Schukostecker mit fest angegossenem Kabel

    • 3 Adern gnge/bn/bl
    • Schuko-Stecker ist nicht verpolsicher, deshalb gibt es ab Stecker keinen definierten N-Leiter. Wie oben beschrieben, darf blau für jedes Potential außer PE verwendet werden.
    • Vorsicht! Die blaue Leitung in Steckergeräten kann 230VAC führen!
  • Elektronenbewegung in Leitern

    In Metallen bilden die freien Außenelektronen eine „Elektronenwolke“

    Atomgitter eines Leiters
    https://www.sps-lehrgang.de/leiter-und-nichtleiter/
    Atomgitter eines Nichtleiters
    https://www.sps-lehrgang.de/leiter-und-nichtleiter/
    • Die Elektronen sind gleichmäßig im Leiter verteilt. D.h. jedes Gitterion (jeder Atomrumpf) hat gleich viele freie Elektronen als Außenelektronen (Valenzelektronen)
    • z.B. Kupfer: ein Außenelektron pro Atom
    • Solange kein elektrisches Feld am Leiter anliegt, bewegen sich die Elektronen wahllos hin und her.
    • Wird eine Spannungsquelle (elektrisches Feld) angeschlossen, so erfolgt die Bewegung der Elektronen gerichtet zum Pluspol (Elektronenmangel) –> Strom fließt
    • Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern

    Elektronengeschwindigkeit vs. Stromgeschwindigkeit

    • Der Weg, den die Elektronen bei gleichem Strom zurücklegen ist umgekehrt proportional zum Leiterquerschnitt. (umgekehrt proportional = antiproportional = reziprok)
    • Die Geschwindigkeit der Elektronen ist ziemlich klein
      • 1A in einem Draht mit 1mm^2: v=0,074mm/s
      • 1A in einem Draht mit 2mm^2: v=0,037mm/s
    • Aber für jedes Elektron das am Minuspol in den Leiter eintritt, tritt auch sofort ein Elektron am Pluspol aus
    • Dadurch fließt der Strom mit Lichtgeschwindigkeit (ca. 300.000 km/s) durch den Leiter
    Volumenelemente eines Leiters
    Quelle: https://www.elektroniktutor.de/elektrophysik/strom.html

  • Wassermodell des elektrischen Stromkreises

    Als Analogie zum Stromkreis kann ein Wassermodell dienen.

    WasseratomeElektronen