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Am Sicherungskasten laufen alle Stromkreise eines Haushalts zusammen. Da jeder nur eine Phase des Drehstroms führt, ist bei der Installation der Stromkreise auf eine möglichst gleichmäßige Belastung der drei Phasen zu achten. |
Der private Endverbraucher verfügt normalerweise über keinen Drehstrom. Der dreiphasige Wechselstrom endet vielmehr beim Hausanschluß. Innerhalb des Hauses wird nur jeweils eine der drei Phasen an die Steckdosen geführt.
Entsprechend weist die übliche Steckdose im Haushalt zwei Kontakte auf: Der eine ist die "Phase", genauer gesagt eine der insgesamt drei Phasen des Drehstrom-Systems; der andere ist der geerdete "Null-Leiter", der zugleich als Mittelpunkt-Leiter fungiert und mit dem Sternpunkt des Niederspannungs-Transformators verbunden ist. Dieser zweite Leiter wird auch als "Neutralleiter" bezeichnet.
An jedem der einzelnen Stromkreise eines Haushalts kann eine andere Phase liegen. Zum Beispiel kann der Stromkreis "Küche und Bad" mit Phase 1, "Wohnzimmer und Schlafzimmer" mit Phase 2 , "Hobbykeller/Garage" mit Phase 3 und "Gästezimmer" wiederum mit Phase 2 versorgt sein. Man könnte auch sämtliche Stromkreise eines Haushaltes oder mehrerer Häuser mit ein- und derselben Phase versorgen. Dies würde allerdings zu verstärkten Unsymmetrien bei der Belastung der drei Phasen im Niederspannungsnetz führen. Die Elektroinstallateure sind deshalb gehalten, die drei Phasen möglichst gleichmäßig auf die Stromkreise zu verteilen.
Eine völlig gleichmäßige Belastung der drei Phasen wird aber bei dieser Schaltungsweise nie möglich sein. Es fließt deshalb über den Neutralleiter ein entsprechender Ausgleichsstrom.
Da der Neutralleiter geerdet ist, besteht die Spannung von 230 Volt auch gegenüber "Erde" (besonders ausgeprägt z.B. gegenüber Wasserleitung oder Zentralheizung). Sie besteht ebenso, wenn eine Person mit dem Phase-Leiter in Berührung kommt und zugleich eine mehr oder weniger leitende Verbindung gegenüber "Erde" hat. Dabei fließt über den menschlichen Körper ein Strom zur Erde, der je nach Güte der leitenden Verbindung einer Stärke von 0,025 Ampère überschreiten und damit lebensgefährlich werden kann.
Durch bloßen Augenschein ist nicht zu erkennen, welcher der beiden Kontakte der Steckdose die Phase führt und deshalb gefährlich werden kann. Im Unterschied zu Drehstrom-Steckdosen haben normale Steckdosen auch keine Führungs-"Nase". Es hängt von der jeweiligen Einstöpselung des Steckers ab, wo in den angeschlossenen Kabeln oder Geräten die Phase bzw. der Neutralleiter anliegen. Der Phase-Kontakt läßt sich aber mit Hilfe eines Polsuchers bzw. Spannungsprüfers ermitteln. Dieser hat in der Regel die Form eines Schraubenziehers, in dessen isoliertem Griff eine Glimmlampe aufleuchtet, wenn die Klinge mit dem Phase-Kontakt in Berührung kommt. Der Strom, der dabei über den menschlichen Körper zur Erde abfließt und die Glimmlampe zum Leuchten bringt, ist völlig ungefährlich.
Früher kam es immer wieder zu gefährlichen Defekten an Elektrogeräten, wenn die Phase-Leitung mit der metallenen Ummantelung des Geräts in Berührung geriet und dadurch dem arglosen Benutzer einen Stromschlag versetzte. Um das Risiko solcher Stromschläge auszuschalten, wurde der "Schutzkontakt" (kurz Schuko) eingeführt: Er besteht aus einem dritten Kontakt, der doppelseitig neben den stromführenden Kontakten der Steckdose angebracht ist und unmittelbar geerdet ist. Dieser Schutzkontakt verbindet alle leitfähigen Materialien an elektrischen Geräten mit "Erde".
Damit ist sichergestellt, daß ein defekter Phase-Leiter nicht unbemerkt das Gehäuse eines elektrischen Geräts unter Spannung setzen kann, weil ein solcher Defekt sofort einen Kurzschluß bewirkt.
Der einphasige Wechselstrom aus der Steckdose kann naturgemäß kein Drehfeld erzeugen. Mit ihm lassen sich lediglich sogenannte Universalmotoren betreiben, die im Prinzip wie Gleichstrommotoren aufgebaut sind. Die Universalmotoren haben freilich den Nachteil, daß sie einen Stromwender benötigen. Dieser Nachteil wächst mit der Leistung des Motors bzw. Generators, denn mit den dafür erforderlichen Spannungen und Stromstärken nimmt auch die Funkenbildung am Stromwender zu. Dieses Problem machte besonders den Eisenbahntechnikern zu schaffen, als sie die ersten E-Loks für einphasigen Wechselstrom bauten. Um die Funkenbildung am Stromwender in erträglichen Grenzen zu halten, reduzierten sie die Frequenz des Bahnstroms auf ein Drittel der Netzfrequenz. Bis heute fährt die Bundesbahn deshalb nicht mit 50 Hertz, sondern 16 2/3 Hertz.
Dennoch braucht man auch bei einphasigem Wechselstrom nicht auf die Vorteile des Drehstroms und des Asynchron-Motors zu verzichten. E-Loks können heute nicht nur den einphasigen Wechselstrom aus dem Fahrdraht in Drehstrom verwandeln, sondern auch die Frequenz dieses Drehstroms beliebig verändern. Elektronische Stromrichter machen es möglich. Bei Waschmaschinen, Rasenmähern und anderen Haushaltsgeräten genügt sogar eine relativ einfache Schaltung, deren Hauptbestandteil ein Kondensator ist: Damit wird aus dem einphasigen Wechselstrom eine "Hilfsphase" gewonnen, die gegenüber der Ausgangsphase um 90 Grad versetzt ist und so ebenfalls die Erzeugung eines Drehfelds ermöglicht.
