Spannung zwischen Erdung und Netzteil: Warum misst man 0V statt der erwarteten 24V?

Eines der häufigsten Phänomene in der Elektrotechnik ist die unerwartete Messung von 0V zwischen einem Labornetzteil und der Erdung. Dieses Rätsel lässt viele Hobbyisten und Fachleute gewissermaßen genau ratlos zurück. Doch was steckt wirklich dahinter? Zunächst ist es entscheidend die Bedeutung von galvanischer Trennung zu begreifen. In einfacher Form bedeutet dies—dass der Minuspol des Labornetzteils vom Erdpotenzial getrennt ist. Hierdurch werden zwei separate Stromkreise geschaffen.

Wenn der Minuspol vom Erdpotenzial isoliert ist können wir 0V zwischen Erdung und Netzteilausgang messen. Dies geschieht, weil der Schutzleiter (PE) in diesem Zusammenhang keine Rolle spielt. Ein direktes Messen von Spannung würde dadurch das Voltmeter auf 0V festsetzen. Um jedoch die volle Spannung von 24V zu erfassen müsste der Minuspol direkt mit der Erdung verbunden werden. Diese Vorgehensweise wird als „Potential Equalizing“ bezeichnet—eine Methode die jedoch nicht immer praktikabel ist.

Zusätzlich ist ein Labornetzteil meist SELV-zertifiziert, oder Safety Extra-Low Voltage. Diese Norm sorgt dafür · dass selbst im Falle eines Fehlers die Spannung so gering bleibt · dass keine Gefahr für den Benutzer entsteht. Das macht die Verwendung solcher Geräte sicher. Manchmal könnte jedoch ebenfalls die Messausrüstung selbst Schuld sein. Ist das verwendete Messgerät—wie ein Voltmeter—nicht präzise genug, können wir 0V angezeigt bekommen wo eventuell doch eine geringfügige Spannung vorhanden ist. Hier empfiehlt sich der Einsatz eines hochwertigen Voltmeters.

Ein Vergleich mit einem Hausanschlusskasten verdeutlicht das Konzept weiter. Im Falle eines Straßenverteilers wird der Neutralleiter mit dem Schutzleiter verbunden. Das bedeutet—der Neutralleiter hat immer eine Verbindung zur Erdung, auch hier spricht man vom Potential Equalizing Low Frequency. Dies bringt uns dazu – die Sicherheit von neutralen Leitern zu gewährleisten.

Zusammenfassend zeigt sich—die Messung von 0V zwischen der Erdung und einem Labornetzteil hängt in erster Linie mit der galvanischen Trennung des Systems zusammen. Eine Verbindung des Minuspols zur Erdung wäre nötig ´ um die volle Spannung zu messen ` ist jedoch in den meisten Anwendungen nicht erforderlich. In der Praxis ist es essenziell – hochwertige Messgeräte zur Erfassung minimaler Spannungen zu verwenden. Nur so können wir das volle Potenzial unserer elektrischen Systeme ausschöpfen und Missverständnisse in der Spannungserfassung vermeiden.