Die Erdungsleitung.

3.) Die Erdungsleitung im Haushalt.

Manche Elektrogeräte haben zweipolige Stecker, andere haben dreipolige Stecker.
Geräte mit zweipoligen Steckern haben ein Gehäuse aus Kunststoff (nichtleitend).
Es ist aber Vorschrift, dass Geräte mit einem Metallgehäuse (leitend) einen dreipoligen Stecker haben müssen.

Warum?

Hier ist im Modell eine Person und eine "Waschmaschine" (leitender Metallwürfel) zu sehen. Die Lackierung der Waschmaschine ist schadhaft, so dass die Person das blanke Metall berührt.

Das Lämpchen zeigt, wann die Person einen elektrischen Schlag erhalten kann. Die Skizze macht zusätzlich den Weg des Stromes klar (rot eingezeichnet)

a) Zuleitungen zum Gerät intakt.


Zuächst ist alles in Ordnung. Die beiden Zuleitungskabel, die im Inneren der Waschmaschine den Motor für die Wäschetrommel, die Heizung und die Pumpe versorgen, sind intakt. Sie sind nicht durchgescheuert, keines der beiden Kabel hat eine leitende Verbindung mit dem Metallgehäuse der Waschmaschine. Für die Person besteht keine Gefahr.

b) Kabelschaden im Nulleiter.

Hier ist das Kabel durchgescheuert und der blaue Nullleiter hat Kontakt mit dem Metallgehäuse der Waschmaschine.

Da der Nullleiter mit der Erde Verbindung hat, müsste der Strom über den Körper der Person zum gleichen Pol der Quelle (über Erde zum Nullleiter) zurückfließen. Das passiert aber nicht.

Glück gehabt! Der Person passiert auch hier nichts.

c) Kabelschaden im Außenleiter (Phase) - keine Erdleitung am Gerät angeschlossen.

Gefahr!

Hier hat der scharze Außenleiter eine leitende Berührung mit dem Metallgehäuse der Waschmaschine bekommen.
Das ganze Metallgehäuse der Waschmaschine ist damit leitend mit dem Außenleiter verbunden.

Vom Außenleiter über das Metallgehäuse und die Person zur leitenden Erde und zurück über den Nulleiter ist diesmal der Stromkreis geschlossen. (Siehe rot eingezeichneter Stromweg).

Die Person erhält einen elektrischen Schlag. (Beachte das Leuchten der Lampe!)

Vor allem in feuchten Räumen besteht Lebensgefahr!

d.) Die Erdung schützt vor dem Stromschlag.

Diese "Waschmaschine" hat eine Erdleitung (gelb). In normalen Elektrokabeln ist diese Leitung grün-gelb.
Das gesamte Gehäuse der Waschmaschine ist also mit der Erdleitung leitend verbunden.

Beachte, auch hier ist wieder der Außenleiter (schwarz) durchgescheuert und hat ebenfalls leitende Verbindung mit dem Gehäuse der Waschmaschine!

Offenbar bekommt trotz des defekten Außenleiters (scharz) die Person diesmal keinen Stromschlag. Die Lampe bleibt dunkel.

Am Metallgehäuse hat der Strom nun zwei Möglichkeiten zurück zur Erde / Nullleitung:

durch die gut leitende grün-gelbe Erdleitung (gelbes Kabel, Stromweg rot eingezeichnet)
durch den schlechter leitenden Körper der Person (grau eingezeichnet)

Der Strom sucht sich den besser leitenden Weg aus, den Weg des kleineren Widerstandes:

dieser führt über das gut leitende Metallgehäuse direkt zur Erdungsleitung zum Nullleiter zurück (rote Einzeichung).
durch den schlechter leitenden Körper der Person (dunkelgraue Linie) fließt praktisch kein Strom.

Es besteht auch keine Gefahr.

e) ... aber das Haus ist in Gefahr!!

Avi-Film(557 kB)

Allerdings ist durch den gut leitenden Rückweg über die Erdleitung nun ein Kurzschluss entstanden.
Die Zuleitungskabel können sich also erhitzen und möglicherweise in Brand geraten.
Daher ist nun die Sicherung wichtig. Sie löst aus (Sicherungsautomat) oder brennt durch (Schmelzsicherung), wie Du hier im Film sehen kannst.