Neutralleiter

Der Neutralleiter ist der Draht, der den Stromkreis in einem Wechselstromsystem schließt, indem er den Strom von der Last zurück zur Quelle führt. In einem dreiphasigen Industriesystem wird der Neutralpunkt von der Sekundärwicklung des Transformators abgeleitet, typischerweise vom Sternpunkt (Y-Schaltung). Anders als die Phasenleiter, die den Laststrom mit Potenzial über Erde führen, liegt der Neutralleiter auf oder nahe beim Erdpotenzial und dient als Referenzpunkt für die Spannungsmessung im System.

Bei einphasigen Stromkreisen führt der Neutralleiter denselben Strom wie der aktive Leiter, aber in entgegengesetzter Richtung, sodass sich die beiden Ströme am Speiseende aufheben. In dreiphasigen Systemen führt der Neutralleiter nur den Ungleichgewichtsstrom, wenn die drei Phasenströme nicht gleich sind. Wenn die Lasten über alle drei Phasen perfekt verteilt sind, fließt durch den Neutralleiter praktisch kein Strom. Diese Eigenschaft macht die Dimensionierung des Neutralleiters kritisch: Unterdimensionierung in unausgeglichenen Systemen verursacht Spannungsfall und Überhitzung.

Neutralleiter und Schutzleiter (Erde) werden absichtlich an einer Stelle verbunden, typischerweise am Netzanschluss oder an der Transformatorsekundärseite. Diese Verbindung legt das Referenzpotenzial für die gesamte Installation fest. Danach müssen sie getrennt bleiben. Die Verwechslung beider Leiter schafft Schockgefahren und unnötige Auslösungen bei FI-Schaltern. Ein Fehler, der nach dem Verbindungspunkt Strom auf den Neutralleiter bringt, löst einen FI-Schalter, der auf Phasen-Neutralleiter-Leckage ausgelegt ist, nicht aus.

Neutralleiter werden typischerweise blau (IEC) oder weiß/grau (Nordamerika-Normen) gekennzeichnet. Der Querschnitt hängt vom Lastausgleich und den örtlichen Vorschriften ab. In ausgewogenen dreiphasigen Systemen kann der Neutralleiter manchmal kleiner als die Phasenleiter sein, aber viele Normen schreiben jetzt vor, dass er gleich groß wie die Phasenleiter sein muss oder nicht kleiner als 50 Prozent der Phasenleiterfläche sein darf. Aluminiumleiter sind bei größeren Anlagen üblich; Kupfer ist Standard in kleineren gewerblichen und industriellen Ausgleichsleitungen.

Ausfallmodi für Neutralleiter umfassen Leitungsunterbrechungen (Nullfehler), die zu starkem Spannungsungleichgewicht und Überspannung auf einigen Phasen sowie Unterspannung auf anderen führen und Ausrüstungsschäden riskieren. Lose Verbindungen an Anschlussstellen erzeugen Wärmeverluste und sind eine häufige Ursache für Elektrobrände in Verteilsystemen. Hochohmfehler am Neutralleiter (im Gegensatz zu Kurzschlüssen) lösen möglicherweise keinen Überstromschutz aus und ermöglichen so anhaltende Überhitzung. Regelmäßige Wärmekameraprüfungen der Neutralleiteranschlüsse erkennen diese Frühwarnsignale in installierten Systemen.