Hallo, was passiert eigentlich in einer normalen Elektroinstallation, wenn die drei Phasen vom Verteilernetz, welches im Haus ankommt, nicht exakt "aufeinandertreffen"? Dann müsste doch am Nulleiter auch eine Spannung anliegen, ist das nicht gefährlich?
Hallo!
Was meinst Du genau mit "aufeinandertreffen"? Meiner Meinung nach wäre
es besser, wenn sie dieses nicht direkt täten :-)
Die Spannungen der drei Außenleiter ("Phasen") stehen untereinander
sowieso in einem Phasenwinkel von 120° zueinander.
Vielleicht kannst Du Deine Frage noch einmal etwas präzisieren.
Viele Grüße
Marcel
Moin! Was meinst du mit aufeinandertreffen? Der Nulleiter ist im TNC Netz [1] mit dem Anlagenerder und Schutzleiter Verbunden. Vor dem Hausanschluss hast du ein PEN Leiter dahinter wird aufgetrennt in PE (Schutzleiter) und N(Neutralleiter). Wird der Nulleiter beispielsweise in deinem Zählerschrank unterbrochen, dann bildet sich ein eigener "Sternpunkt" der aber nicht das selbe Potential haben muss wie der Schutzleiter (Es wurde ja vor der unterbrechung aufgetrennt), da in einem Haushalt das Netz meist nicht symmetrisch belastet ist. Dann hast du gefährliche Spannungen auf dem N. Hierzu kannst du auch mal nach "Bauerndrehstrom" Googeln. Ist in der Mobilen Veranstaltung ein bekanntes Problem. Die Ursache ist Praktisch gleich: fehlender/unterbrochener N Leiter. 1: http://de.wikipedia.org/wiki/TNC-Netz#TN-C-System
Hallo! Noch etwas: "eine Spannung am Nullleiter" ist immer relativ. Wogegen denn? Gegen einen Außenleiter hast Du im Regelfall Ueff=230V. Wenn Du den Neutralleiter als Nullpunkt in der Sternschaltung siehst ist das Dein definierter "Nullpunkt". Also, nochmal: Frage bitte etwas ausführlicher. Viele Grüße Marcel
Achso, ich dachte es gab mal eine Möglichkeit, einen Nulleiter zu bilden, indem man alle drei Phasen so zusammenführt, dass die Spannung 0 ergibt.
Hallo! Ich habe irgendwie den Verdacht, dass Du das etwas verwechselst. Du kannst die "Phasen" nicht direkt zusammenführen. Du brauchst immer eine Last. Bei gleichförmiger symmetrischer Belastung kannst Du den Neutralleiter weglassen, weil durch ihn kein Strom mehr fließt. Meinst Du das? Viele Grüße Marcel
Marcel S. schrieb: > Bei gleichförmiger symmetrischer Belastung kannst Du den > Neutralleiter weglassen, weil durch ihn kein Strom mehr fließt. Wichtig: Die Lasten müssen eine lineare Charakteristik haben, dürfen also keine Lastströme mit Oberwellen erzeugen. Die dritte Oberwelle (150 Hz) der Außenleiterströme löscht sich im Neutralleiter nämlich nicht aus, sondern addiert sich! Grüße Stefan
Hallo Stefan! Ok, das wusste ich noch nicht. Aber woher kommt das ausgerechnet bei 150Hz? Solange die Oberwellen auf allen drei Außenleitern auch wieder im Phasenwinkel von 120° zueinander stehen, sollten die sich doch auch im Neutralleiter (vektoriell) subtrahieren. Wo ist denn jetzt mein Denkfehler? Wo ich aber darüber nachdenke, wird mir es glaube ich klar. Oberwellen sind ja nicht isoliert zu betrachten, sondern der jeweiligen Grundschwingung "aufgeprägt". Das sich dann völlig andere Verhältnisse bei der "Addition" ergeben ist klar. Viele Grüße Marcel
Stefan Wagner schrieb: > Die dritte Oberwelle (150 Hz) der Außenleiterströme löscht sich > im Neutralleiter nämlich nicht aus, sondern addiert sich! ... aber der Strom wird wohl nur in Ausnahmefällrn grösser als der Strom in den Aussenleitern werden. deshalb sehe ich da in Normal- Betrieb keinerlei Probleme. Gruss Harald PS an Nitrtoluol: Grundsätzlich ist es normal das auch durch den "N" ein Strom fliesst. Da dieser Strom einen Spannungs- abfall erzeugt, kann es auch eine Differenzspannung zwischen "N" und "SL" geben. Diese Spannung liegt aber typisch deutlich unter einem Volt und stellt deshalb keine Gefahr dar.
Marcel S. schrieb: > Wo ist denn jetzt mein Denkfehler? Wenn die 50Hz Grundwelle 120° Phasenversatz hat, bedeutet das bei der dritten Oberwelle mit ihren 150Hz den dreifachen Phasenversatz von 360°. Und schon hast du den Offset auf dem Mittelpunkt.
Marcel S. schrieb: > Aber woher kommt das ausgerechnet bei > 150Hz? Solange die Oberwellen auf allen drei Außenleitern auch wieder im > Phasenwinkel von 120° zueinander stehen, sollten die sich doch auch im > Neutralleiter (vektoriell) subtrahieren. Wo ist denn jetzt mein > Denkfehler? Du hast drei Phasen mit 50 Hz als Grundschwingung, jeweils um 120° versetzt. Wenn du jetzt von allen dreien die dreifache Frequenz nimmst, und die immer noch 120° BEZOGEN AUF DIE URSPRÜNGLICHEN 50 HZ nimmst, dann sind sie bezogen auf ihre eigene dreifache Frequenz um 3*120° zueinander versetzt. Also 360°, was so gut ist wie 0° - schön in Phase.
Nitrotoluol schrieb: > Achso, ich dachte es gab mal eine Möglichkeit, einen Nulleiter zu > bilden, indem man alle drei Phasen so zusammenführt, dass die Spannung 0 > ergibt. Ist auch so. In einem großen Netz (so 1000 Haushalte, im Mittel 500kW) ohne große Einzelverbraucher ist der Nullleiter praktisch stromlos. Die vielen Einzelverbraucher ziehen den Sternpunkt ziemlich gut auf die Mitte. Da macht dann auch ein einzelner Heizlüfter nichts aus. 10 Heizlüfter werden sich dagegen in etwa auf die 3 Phasen aufteilen und es kommt praktisch vielleicht eine Schieflast von 2 Heizlüftern raus. Die minimal höhere Spannung von einer Phase zum Sternpunkt wird durch höhere Stromaufnahme anderer klassischer Verbraucher ausgeglichen und fertig, bleibt ein Offset von vielleicht 1 V. Problematisch sind dabei alle Arten von Schaltnetzteilen (Energiesparlampe, Schnurlostelefon bis PC). Die reduzieren die Stromaufnahme bi höherer Spannung (bzw. erhöhen die Stromaufnahme bei weniger Spannung) und der Sternpunkt verschiebt sich weiter. Dummerweise sind die Netze oft nicht so groß, und der sehr seltene Fall, dass alle 10 Heizlüfter an einer Phase hängen muss auch abgefangen werden. z.B. 100 Haushalte, 50kW im Mittel, 10kW Nachts und dann 10 Heizlüfter a 2kW auf einer Phase... sind dann so 80V auf dem Nullleiter und jede Menge defekter Elektrik/Elektronik. Darum wird auf Ortsnetzebene mit nem Trafo in Sternschaltung (je nach Lastsituation auch mit Hilfswicklung zur Lastverteilung oder in Zickzack-Schaltung) ein Sternpunkt gebildet und in die Haushalte geführt. Stephan
Wolfgang schrieb: > Wenn die 50Hz Grundwelle 120° Phasenversatz hat, bedeutet das bei der > dritten Oberwelle mit ihren 150Hz den dreifachen Phasenversatz von 360°. > Und schon hast du den Offset auf dem Mittelpunkt. Die bleiben immer. Auch in nem großen Netz bei dem man mit klassischen Verbrauchern noch den Sternpunkt am Trafo weglassen.
Stephan schrieb: > z.B. 100 Haushalte, 50kW im Mittel, 10kW Nachts und dann 10 Heizlüfter a > 2kW auf einer Phase... sind dann so 80V auf dem Nullleiter und jede > Menge defekter Elektrik/Elektronik. Mh, das verstehe ich nicht ganz, der Sternpunkt beim trafo ist doch geerdet, hat also ein festgelegtes Potential. Die einzigste Spannung, die man am Neutralleiter messen könnte wäre doch der Spannungsfall über dem Leitungswiderstand. Und das ja auch nur über der Leitung bei mir zuhause. Weil der Sternpunkt beim Trafo ist geerdet und ich führe den PEN auch auf meinen Erder bei mir zuhause, somit haben beide Enden des PEN gleiches Potential. Ich lasse mich gern eines besseren belehren, aber ich kann mir einfach nicht vorstellen, wie 80V auf einem Neutralleiter zustande kommen sollen. MfG Dennis
Harald Wilhelms schrieb: > aber der Strom wird wohl nur in Ausnahmefällen größer als der > Strom in den Außenleitern werden Hallo Harald, vor ein paar Jahren hab ich mir mal eine Messung der Verhältnisse in einer Unterverteilung eines Bürogebäudes (viele PC und Leuchtstofflampen mit EVG) angesehen. Gemessen wurde mit je einem Stromwandler auf allen drei Außenleitern und dem Neutralleiter und drei Spannungswandlern zwischen dem Neutralleiter und den Außenleitern an einem 4-Kanal-Oszilloskop. Die Ströme auf den Außenleitern waren alle massiv mit Oberschwingungen belegt (vor allem die 3. und 5.), der Strom im Neutralleiter war (aus der Erinnerung) etwa da 1,4-fache des größten Stroms auf einem der Außenleiter. Nach den Aussagen des messenden Sachverständigen fände er solche Verhältnisse mittlerweile in der Überzahl aller Fälle, in denen er gerufen werde. Grüße Stefan
@Stephan: Ich habe gerade nachgelesen, hier ist es auch noch mal gut erklärt: "Der so entstandene Zusammenschluss bildet den Mittelpunkt, der auch Sternpunkt oder Neutralpunkt genannt wird. Bei Drehstrommotoren und anderen symmetrischen Lasten kann auf die Verbindung von Sternpunkt und Neutralleiter verzichtet werden, da sich hier die Ströme im Sternpunkt aufheben. "
Dennis H. schrieb: > Mh, das verstehe ich nicht ganz, der Sternpunkt beim trafo ist doch > geerdet, hat also ein festgelegtes Potential. Wenn du N als Null definierst, ändert sich relativ gesehen nichts. Was andere als 80V auf Nullleiter bezeichnen, ist dann bei dir eine entsprechende überlagerte Spannung auf deinen Phasen.
Also wenn der PEN am Sternpunkt angeschlossen ist, und stark asymmetrische Belastung der Phasen auftritt, kann der Nullleiter Spannung führen?
Stefan Wagner schrieb: > Die Ströme auf den Außenleitern waren alle massiv mit Oberschwingungen > belegt (vor allem die 3. und 5.), der Strom im Neutralleiter war (aus > der Erinnerung) etwa da 1,4-fache des größten Stroms auf einem der > Außenleiter. Gut, das hätte ich jetzt nicht gedacht. Vielen Dank für diese, für mich neue, Erkenntnis. Ich denke aber, das in Haushalten nach wie vor wärmeerzeugende Verbraucher dominieren und deshalb die Verhältnisse nicht ganz so schlecht sind. Gruss Harald
Michael schrieb: > Wenn du N als Null definierst, ändert sich relativ gesehen nichts. Was > andere als 80V auf Nullleiter bezeichnen, ist dann bei dir eine > entsprechende überlagerte Spannung auf deinen Phasen. Verstehe ich noch nicht ganz. Du sagst also, das Potenzial zwischen N und Phase bleibt das gleiche. Aber N gegen Erde oder Phase gegen Erde wird jeweils um 80V höher? Wenn dem so ist, kann ich das nicht verstehen, wie das funktionieren soll, der N ist doch mit dem geerdeten Sternpunkt verbunden. Wenn dort also wirklich 80V über dem N abfallen würden, würde da ja richtig viel Leistung umgesetzt. MfG Dennis
Dennis H. schrieb: > Mh, das verstehe ich nicht ganz, der Sternpunkt beim trafo ist doch > geerdet, hat also ein festgelegtes Potential Ist bezogen auf einen Trafo OHNE Sternpunkt. Quasi ein halbes Dorf mit Bauerndrehstrom versorgt. Genau den Fall ohne Nullleiter hatte der TE ja nachgefragt. Dennis H. schrieb: > Verstehe ich noch nicht ganz. Du sagst also, das Potenzial zwischen N > und Phase bleibt das gleiche. Aber N gegen Erde oder Phase gegen Erde > wird jeweils um 80V höher? Man kann das Null-Potential als Mittel der Spannungen der 3 Außenleiter definieren, als das Potential des N-Leiters oder als das Erd-Potential. Normalerweise sind die in etwa gleich. In meinem Beispiel hatte der freie N-Leiter durch die extrem unsymmetrische Last ca. 80V Spannung gegenüber dem Mittel der Spannungen der 3 Außenleiter. Dennis H. schrieb: > Wenn dem so ist, kann ich das nicht verstehen, wie das funktionieren > soll, der N ist doch mit dem geerdeten Sternpunkt verbunden. Wenn dort > also wirklich 80V über dem N abfallen würden, würde da ja richtig viel > Leistung umgesetzt. Im Beispiel ist er eben grade nicht mit dem Sternpunkt verbunden. Der Sternpunkt wird gebildet und ins Haus geführt damit grade das nicht passiert. Bauerndrehstrom funktioniert ja auch prima solange ein ordentlicher Motor in Sternscaltung dranhängt und alle Halogenscheinwerfer schön symmetrisch verteilt an sind. Nachts dann nur noch ein Scheinwerfer und ein Radio an und aus dem Radio entweicht der funktionswichtige Rauch. Stephan
Hallo! Das er keinen geerdeten Sternpunkt hat, habe ich so nicht verstanden. Aber damit wird mir auch alles klar und dann kann natürlich der N auch 80V annehmen :) MfG Dennis
Stefan Wagner schrieb: > Die Ströme auf den Außenleitern waren alle massiv mit Oberschwingungen > belegt (vor allem die 3. und 5.), der Strom im Neutralleiter war (aus > der Erinnerung) etwa da 1,4-fache des größten Stroms auf einem der > Außenleiter. > > Nach den Aussagen des messenden Sachverständigen fände er solche > Verhältnisse mittlerweile in der Überzahl aller Fälle, in denen er > gerufen werde. Das wundert mich wirklich. Der "Trick" mit dem Neutralleiter war ja mal so gedacht, dass durch den N nur maximal der Strom fließen kann, der auch durch einen Außenleiter fließt. Deshalb hat der Neutralleiter auch nicht z.B. den dreifacher Querschnitt wie ein Außenleiter. Mit zunehmender Symmetrie der Belastung sollte der Strom durch N von IStr (max) immer weiter gegen Null gehen. Wenn durch die "neue Art" der Last (Stichwort Oberwellen) plötzlich Phänomene auftreten, die einen erheblich größeren Stromfluss durch N bedingen, hätten die normgebenden Institute doch sicherlich schon darauf reagiert und festgelegt, dass N in der Leitungsführung mit einem größeren Querschnitt geführt werden muss, als die zugehörigen Außenleiter. Viele Grüße Marcel
Marcel S. schrob. >....hätten die normgebenden >Institute doch sicherlich schon darauf reagiert und festgelegt, dass N >in der Leitungsführung mit einem größeren Querschnitt geführt werden >muss, als die zugehörigen Außenleiter. Ja, das ist auch so. Zitat hier heraus: "Ab 45% Anteil dritter Strom-Oberschwingung muss das Kabel nach dem Neutralleiterstrom, also 135% des Außenleiterstroms, ausgewählt und zusätzlich um den Faktor 0,86 geringer belastet werden." http://leonardo-web.org/de/files/2010/11/3.5.1_Auslegung_des_Neutralleiters.pdf MfG Paul
Marcel S. schrieb: > Wenn durch die "neue Art" der Last > (Stichwort Oberwellen) plötzlich Phänomene auftreten, die einen > erheblich größeren Stromfluss durch N bedingen, hätten die normgebenden > Institute doch sicherlich schon darauf reagiert und festgelegt, dass N > in der Leitungsführung mit einem größeren Querschnitt geführt werden > muss, als die zugehörigen Außenleiter. Die normgebenden Institute haben darauf reagiert und eine PFC für Verbraucher ab einer bestimmten Leistung vorgeschrieben. Ein Problem sind natürlich die sich ständig vermehrenden Kleinverbraucher, und auch Energiesparlampen (egal ob LED oder ESL) brauchen weniger als dass eine PFC vorgeschrieben wäre. IMO ist es höchste Zeit dass man einen Niederspannungstandard einführt (z.B. 24V DC). Am Anfang wird es mit passenden Steckdosenleistem realisiert, bei Neubauten und Sanierungen kann es dann auch integriert werden. Nebenbei löst das dann auch den Wust von inkompatiblen Netzteilen.
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