Fließt der Strom {Strom} sowohl stetig in gleicher Richtung als auch mit gleicher Stärke, wird er als Gleichstrom bezeichnet, während sich bei Wechselstrom sowohl Fließrichtung als auch Stärke ändern. Der umgangssprachlich als Starkstrom bezeichnete Dreiphasenwechselstrom ist eine Untergruppe des Wechselstroms, bei dem der Strom den Verbrauchern für große Leistungen in drei Phasenleitern zugeführt wird. Dadurch wird eine Schieflast im Netz vermieden, die bei großem Leistungsbezug einphasiger Verbraucher entstehen werde. Schieflasten und Blindleistungen infolge induktiver Verbraucher werden vom Energieversorger u. U. zusätzlich zur eigentlichen Energie in Rechnung gestellt. Die Stromanlagen werden nach Spannung und Spannungsarten wie folgt unterschieden:
Niederspannung
Die EU-Richtlinie 2014/35 vom 26.02.2014 gilt für den Nennspannungsbereich zwischen 50 und 1.000 V und für die Wechselspannung AC (Alternating Current) zwischen 75 und 1.500 V. Der Begriff Niederspannung ist jedoch in der vorher genannten Richtlinie nicht enthalten. In der ersten Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (Verordnung über elektrische Betriebsmittel) vom 08.01.2016, mit dem die genannte Richtlinie in nationales Recht umgesetzt worden ist, wird der Begriff Niederspannungsrichtlinie verwendet. Hieraus rührt die Angabe, der angegebene Spannungsbereich sei der Niederspannungsbereich. Die VDE-Richtlinien begrenzen den Niederspannungsbereich einheitlich bis 1.000 V.
Kleinspannung
Die oberen Grenzen für Kleinspannungen sind bei Wechselspannungen 50 V und bei Gleichstrom DC (Direct Current) 75 V. Dieser Bereich wird umgangssprachlich auch als Schwachstrom bezeichnet. Eine Berührung gilt i. d. R. als nicht gefährlich. Zu bedenken ist, dass nicht die Spannung, sondern der Strom die Wirkung und somit die Gefahr darstellt. Bereits eine Stromstärke von weniger als 0,1 A kann tödlich sein. Wie viel Strom durch den Körper fließt, hängt von der Spannung und vom Übergangswiderstand ab. Barfuß auf einem Metallboden stehend hat die Berührung eines Leiters mit feuchten Händen eine katastrophal größere Wirkung als beim Tragen von Schuhen mit Gummisohlen, der Berührung des Leiters im Trockenen oder mit isolierenden Arbeitshandschuhen.
Mittelspannung und Hochspannung
Es ist gängig, Spannungen oberhalb von 1.000 V als Hochspannung zu bezeichnen. Im Spannungsbereich zwischen 1 kV und 32 kV wird von der Mittelspannung gesprochen. Erst darüber werden Spannungen bis 220 V als Hochspannung bezeichnet. Der Bereich der Höchstspannung großer Freilandleitungen beginnt bei 220 kV und kann bis oberhalb von 1.000 kV reichen.
Arten von Stromanlagen {Strom, Stromanlagen}
Standard-Elektroinstallation
Die elektrische Energie wird über Leitungssysteme bis zu den Endgeräten verteilt. Die Steuerung erfolgt über einfache Schaltungen (An/Aus), wie z. B. Lichtschalter und Steckdosen, den Energiefluss ermöglichen bzw. unterbrechen. Zunehmend werden auch Komponenten der Leistungselektronik, insbesondere Frequenzumrichter, eingesetzt.
Informationsanlagen
Die Übertragung von Daten über Telekommunikation, Internet, Fernsehen etc. gehört im eigentlichen Sinn nicht zur Elektroinstallation bzw. zu den Bussystemen, wobei Verbindungen absehbar sind.
Bussysteme
Im Rahmen von Energie- und damit auch Kosteneinsparung wird heute zunehmend die Gebäudeleit- oder -systemtechnik (s. u.) eingesetzt. Es handelt sich hierbei um Steuerungssysteme, die die Ein- und Ausschaltung aller Stromverbraucher durch Programmierung regeln und über Kupferleitungen initialisieren.
Grundsätzlicher Aufbau von Stromanlagen
Hausanschlussanlagen
Am Übergang vom öffentlichen Versorgungsnetz zum Gebäudenetz befindet sich der eigentliche Netzanschluss, in den meisten Gebieten als Erdkabelanschluss (i. d. R. ca. 60–80 cm unter dem Gelände verlegt) nach DIN 18012:2008-05 (18012:2016-08 – Entwurf), seltener als Freileitungsanschluss. Die Hauseinführungsleitung mündet im Hausanschlusskasten (HAK) mit den Überstrom-Schutzeinrichtungen (Sicherungen).
Normalerweise wird der Hausanschlusskasten in einem gesonderten Raum, dem Hausanschlussraum, untergebracht. Bei der Versorgung von mehreren Gebäuden besteht auch die Möglichkeit der Errichtung eines Kabelverteilerschrankes an der Grundstücksgrenze. Hausanschlussräume dürfen keine leicht entzündlichen Stoffe enthalten oder Temperaturen von mehr als 30 °C erreichen. Sie müssen für die Feuerwehr direkt zugänglich sein und sollten nur von Fachpersonal betreten werden können.
Hauptstromversorgung
Die Hauptleitungen enthalten nicht gemessene Energie bis zu den Zähleranlagen, ab welchen Einzelleitungen die verschiedenen Nutzungseinheiten versorgen. Diese müssen als Drehstromleitungen ausgeführt werden und dürfen nicht in Schächten gemeinsam mit anderen Rohrleitungen verlegt werden.
Zähleranlagen
Die Zähler für die elektrische Energie sowie die Stromkreisverteiler mit den Sicherungen und Steuereinrichtungen gehören zur Zähleranlage und sind in einem Zählerschrank untergebracht. Dieser muss leicht zugänglich sein und vor Feuchtigkeit, Verschmutzung, Beschädigung etc. geschützt werden. Während alle Elemente der Stromversorgung ab der Übergabestelle in der Verantwortung des Eigentümers bzw. Betreibers liegen, bleibt die Zähleranlage Eigentum des Stromversorgers.
{Strom, Sicherheitseinrichtungen}
Leitungen, Leiter und Schutzleiterkonzepte
Heute werden überwiegend Schutzleiterkonzepte verwendet, bei denen die Leistungsströme in den drei Phasenleitern (L1, L2, L3) und im Neutralleiter N (blau) geführt werden. Der Schutzleiter PE (Protective Earthing) (grün-gelb) leitet ausschließlich Strom im Fehlerfall. Beim heute verbreiteten System TN-C-S (frz.: Terre Neutre Combiné Séparé) werden Neutralleiter und Schutzleiter am Hausanschluss getrennt und dürfen nicht wieder verbunden werden.
Beim System TN-C (frz.: Terre Neutre Combiné) fasst der Nullleiter PEN (Protective Earth Neutral) die Funktionen von Neutralleiter und Schutzleiter zusammen. Diese Art der Installation birgt bei einer Unterbrechung des Nullleiters Gefahren. In Deutschland ist sie nur noch unter besonderen Auflagen zulässig, in der Schweiz mittlerweile verboten. Die alten, vor 1973 errichteten Elektroinstallationen, welche diese besonderen Auflagen nicht erfüllen, haben Bestandsschutz. Seinerzeit war der Nullleiter hellgrau, heute ist er grün-gelb und zusätzlich am Ende blau zu markieren. Der Kupferquerschnitt muss stärker als jener der Phasenleiter sein und mindestens 10 mm2 betragen.
Zur Reduktion von EMV-(Elektromagnetische Verschmutzung-)Einflüssen wird es erwogen, das System TN-S (frz. Terre Neutre Séparé) einzusetzen. In Betrieben mit eigenen Mittelspannungsanlagen wird das als 5-Leitersystem bezeichnete Schutzleiterkonzept bereits eingesetzt. Dabei wird der Neutralleiter bis zum Sternpunkt des Umspanntransformators getrennt vom Schutzleiter geführt.
Ebenfalls einen guten Schutz vor EMV-Einflüssen bieten IT-Netze (frz. Isolé Terre). Diese bleiben auch bei einem einfachen Fehler durch Erdschluss funktionsfähig, weshalb sie bei besonderen Schutzanforderungen, wie z. B. in Teilbereichen von Krankenhäusern, verwendet werden. Derartige Steckdosen müssen besonders gekennzeichnet sein. Wenn noch kein Erdschluss vorliegt, ist die Berührung eines Leiters gefahrlos. Da ein einzelner Erdschluss noch keinen Funktionsausfall zur Folge hat, muss eine Erdschlussüberwachung vorhanden sein.
Bei NT-Systemen besteht für Elektrogeräte die Gefahr der Überspannung, nämlich wenn der Neutralleiter installationsseitig vor der Vereinigung mit dem Schutzleiter oder bei getrennter Führung bis zum Sternpunkt des Umspannungstransformators vor diesem unterbrochen wird. Dabei entsteht ein schwebender Sternpunkt. Je nach Konstellation aktiver Einphasenverbraucher kann dann durch Schieflast eine stark erhöhte Spannung zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter auftreten. Werden mehrere Elektrogeräte einer Nutzungseinheit in einem engen zeitlichen Zusammenhang defekt, kann die Überspannung infolge des unterbrochenen Neutralleiters die Ursache dafür sein.