Neutralleiter

Farbkennzeichnung von Neutralleitern

Ein Neutralleiter ist ein Leiter, der mit dem Neutralpunkt eines Versorgungssystems elektrisch verbunden und in der Lage ist, zur Verteilung elektrischer Energie beizutragen.

Kennzeichnung

Der Neutralleiter wird mit dem Buchstaben N bezeichnet und ausschließlich mit der Farbe Blau (früher Grau, in der Schweiz bis 1989 Gelb) über die gesamte Länge gekennzeichnet.

Hintergründe

Oftmals wird ein Neutralleiter unzutreffend als Nullleiter bezeichnet. Der Nullleiter war nach älteren Versionen der VDE ein unmittelbar geerdeter Leiter, im Allgemeinen der Mittelleiter. Heute werden solche Leiter als PEN-Leiter bezeichnet. Bei der Schutzmaßnahme Nullung konnte der Neutralleiter zusätzlich die Funktion des Schutzleiters übernehmen, er wurde aber dadurch nicht zum Schutzleiter. Klassische PEN-Systeme findet man in Kundeninstallationen in Deutschland die vor dem 31. März 1974 fertig gestellt wurden und nach aktueller Norm nur im Verteilernetz der Netzbetreiber und für besondere Anwendungen. Unmittelbar an der Übergabe vom Netzbetreiber in die Kundenanlage im Hausanschlusskasten erfolgt heute die Aufteilung von PEN in den PE- und N-Leiter.

Gemäß Definition in DIN VDE 0100-200 (Punkt 826-12-08) ist der Neutralleiter ein aktiver Leiter wie auch die Außenleiter und dafür vorgesehen, im regulären Betrieb Strom zu führen. Im Dreiphasenwechselstromnetz hebt sich der Strom im Neutralleiter auf, wenn in allen drei Außenleitern Ströme gleicher Stromstärke ohne Oberwellenanteil fließen. Bei ungleichen Strömen in den Außenleitern fließt im Neutralleiter ein Strom, der die Asymmetrie ausgleicht und sogar den Strom des am stärksten belasteten Außenleiters übertreffen kann.

Die in Europa sehr verbreitete Schukosteckdose vom Typ CEE 7/4 hat eine symmetrische Form, sie unterscheidet nicht die zwei stromführenden Leiter Außenleiter und Neutralleiter. Eine Erdung angeschlossener Geräte erfolgt ausschließlich über den Schutzleiter (PE).

Neutralleiter-Unterbrechung

Überspannung an ohmschen Verbrauchern bei Unterbrechung des Neutralleiters bei Dreiphasenwechselstrom

Im einem mehrphasigen Netz, z.B. einem Dreiphasenwechselstromnetz, bilden im Falle einer Unterbrechung des Neutralleiters („Neutralleiterabriss“) die Widerstände der Verbrauchsmittel an den einzelnen Außenleitern einen Spannungsteiler, wodurch sich das Potential des nun „freien“ oder „schwebenden“ Sternpunkts bei asymmetrischer Belastung der Außenleiter verschieben kann. Diese ungleiche Lastaufteilung wird als Schieflast bezeichnet. So kann bei stark ungleichen Strömen in den Außenleitern, die Spannung zwischen dem am geringsten belasteten Außenleiter und dem Sternpunkt nahezu auf die Spannung zwischen zwei Außenleitern steigen. Das kann zu Überspannungsschäden führen.

Aus diesem Grund ist in einem mehrphasigen Netz der Neutralleiter nur schaltbar auszuführen, wenn sichergestellt ist, dass immer zuerst die Außenleiter getrennt werden, bevor sich die Kontakte für den Neutralleiter öffnen. Umgekehrt muss beim Einschalten zuerst der Neutralleiter verbunden werden.

Spezielles

Im Gegensatz zu den Strömen der Grundschwingung heben sich die Ströme der durch drei teilbaren Harmonischen im Neutralleiter nicht auf, sondern addieren sich. Dies betrifft bei der in Europa üblichen Netzfrequenz von 50 Hz insbesondere die dritte Harmonische mit 150 Hz und die neunte Harmonische mit 450 Hz – geradzahlige harmonische Oberschwingungen spielen, so kein Gleichanteil vorhanden ist, keine Rolle. Dadurch besteht die Gefahr, dass in Anlagen mit mehreren Geräten, welche keine oder zu geringe Leistungsfaktorkorrektur aufweisen, wie beispielsweise Schaltnetzteile z. B. von Personalcomputern, Fernsehern oder Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgeräten, der Neutralleiterstrom über den zulässigen Limits liegt, während die einzelnen Außenleiter ihren Maximalstrom, auf welchen die Absicherung dimensioniert ist, noch nicht erreicht haben. Neuere Normen tragen diesem Umstand Rechnung und enthalten Belastungstabellen für die gängigen Referenzverlegearten mit Spalten für unterschiedliche Oberschwingungsanteile der dritten Oberschwingung der Außenleiterströme.

Gemäß einschlägiger nationaler Normen dürfen im Neutralleiter keine einpoligen Schaltgeräte eingesetzt werden, bzw. müssen einpolige Wechselschalter im (selben) Außenleiter angeschlossen sein (was einen Einsatz im Neutralleiter ausschließt).

Normen

• DIN VDE 0100-100:2009-06; Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 1: Allgemeine Grundsätze, Bestimmungen allgemeiner Merkmale, Begriffe.
• DIN VDE 0100-200:2006-06; Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 200: Begriffe.
• DIN VDE 0100-510:2011-03; Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 5-51: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Allgemeine Bestimmungen.
• DIN VDE 0293-308:2003-01; Kennzeichnung der Adern von Kabeln/Leitungen und flexiblen Leitungen durch Farben.