PE

PE steht für Schutzerdung, den dritten Leiter in einer Drehstrom- oder Einphasenwechselstromanlage, der die leitfähigen Metallteile von Geräten direkt mit Erde verbindet. Bei einem Isolationsausfall oder wenn ein spannungsführender Leiter das Metallgehäuse berührt, leitet der PE-Pfad den Fehlerstrom schnell genug zur Erde, um einen Schutzschalter auszulösen oder eine Sicherung durchzubrennen und so die Stromschlaggefahr zu beseitigen, bevor sie eine Person erreicht.

Der PE-Leiter besteht typischerweise aus blankem Kupfer oder grün-gelb gestreifter Isolation, wird nie mit Sicherung oder Schalter unterbrochen und verläuft vom Geräterahmen über den Haupterdungsschienenstrang zu einer in der Erde vergrabenen Erdungselektrode oder zu einer Wasserleitung. In industriellen Anlagen können Fehlerstromwerte 1000 Ampere übersteigen; der PE-Leiter muss einen so geringen Widerstand haben, dass die Erdfehlerspannung am Geräterahmen innerhalb von 200 Millisekunden unter 50 Volt AC bleibt. Dies erfordert sorgfältige Auswahl des Leitungsquerschnitts und der Pfadimpedanz.

PE unterscheidet sich von Neutral (N) in Einphasenschaltungen und vom geerdeten Leiter in Drehstromsystemen. Bei einer 400-Volt-Drehstromversorgung kann Neutral Laststrom führen und ist nur bei der Versorgungstransformatoren mit Erde verbunden; PE führt keinen Normalstrom und ist sowohl an der Quelle als auch am Geräteende geerdet, wodurch eine redundante niederimpedante Rückleitung entsteht. Viele ältere Installationen verwechselten die beiden; moderne Normen und Farbcodes haben diese gefährliche Praxis größtenteils beendet.

Typische Ausfallmodi sind zu kleine PE-Leiter, die hohe Widerstände an Verbindungsklemmen entwickeln, Korrosion an vergrabenen Erdungselektroden oder Unterbrechungen, wo ein Quetschlötkontakt in einem Klemmenblock korrodiert. Mit einem Stromzangenmessgerät oder Schleifenimpedanztester wird bestätigt, dass der Pfad intakt ist. In Drehstrom-Motorschaltungen und Frequenzumrichtern können Oberschwingungsströme im Neutral eine gemeinsame PE belasten, daher fordern Codes oft separate PE-Verlegung unabhängig von Stromkabeln.

PE ist in der IEC-60364-Norm für Elektroinstallationen verpflichtend und wird in den meisten entwickelten Ländern durchgesetzt. Der Begriff selbst ist überwiegend europäisch; in Nordamerika werden die Begriffe Schutzleiter oder Equipment Ground für die gleiche Funktion verwendet, obwohl die zugrundeliegende Physik und die Spannungsgrenzen identisch sind. Installationsnormen schreiben einen Mindest-PE-Leiterquerschnitt neben den Phasenleitern vor, und Prüfung ist oft eine vertragliche Anforderung vor der Inbetriebnahme von Geräten.