Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sternschaltung - Nulleiter


von Lucas P. (lucas_p)


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Hallo!

Es geht zwar nicht um einen µC, aber ihr könnt mir sicher helfen; 
eigentlich ist es kein Problem, sondern eine theoretische Diskussion.

Ich habe einen kleinen Asynchronmotor (vermutlich 0,125 kW) in 
Sternschaltung. Jetzt lege ich gerade das Kabel mit fünf Enden in die 
Abschlußbox und frage mich:

Was sind die Vor- und Nachteile, den Nulleiter an den Sternpunkt 
anzuschließen?

Danke!

Lucas.

von L. H. (holzkopf)


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von Lucas P. (lucas_p)


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@holzkopf:
Danke für die rasche Antwort! Leider steht unter dem Link nichts 
brauchbares zu dieser Problematik; in diversen Fachbüchern auch nicht.
Andere Vorschläge? Gibt es eine VDE-Norm, die erklärt, ob und wenn ja, 
unter welchen Bedingungen, eine Sternschaltung genullt werden soll / 
darf / kann?

von Hp M. (nachtmix)


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Lucas P. schrieb:
> Was sind die Vor- und Nachteile, den Nulleiter an den Sternpunkt
> anzuschließen?

Macht man gewöhnlich nicht.
Solange alles in Ordnung ist fliesst da eh kein Strom, und oft ist am 
Stecker auch gar kein N vorhanden.
Beitrag "Was ist Bauerndrehstrom?"

von ante (Gast)


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Ja genau, "Bauerndrehstrom" hat mir schonmal einen Dimmer zerschossen, 
aber nur so lernt man...

von nemesis... (Gast)


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Lucas P. schrieb:
> Was sind die Vor- und Nachteile, den Nulleiter an den Sternpunkt
> anzuschließen?

Keine, den der Strom im Neutralleiter ist dann stets Null.
Wenn eine Leiter (früher:Phase) ausfällt, sieht die Sache schon
anders aus.

http://www.brix.de/elektrik/drehstrom-fehler.html

von Lucas P. (lucas_p)


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Der Stecker ist ein IEC 60309 3L+N+PE, 6h, 16 A.

Abgesehen vom (inzwischen hoffentlich verbotenen) DIN 49450 / DIN 49451 
Stecker (beim Bauern um die Ecke) habe ich noch nie einen 
Drehstromsteckverbinder ohne Nulleiter gesehen. Zugegeben, die DIN 49450 
/ DIN 49451 Stecker hatten vermutlich einen PEN und insofern so etwas 
wie einen Nulleiter. Ich weiß, in IEC 60309 gibt es auch Steckverbinder 
ohne N - das ist mir aber noch nie untergekommen.

Meine Frage ist wirklich rein hypothetischer Natur, z. B.:
- Sollte eine Wicklung ausfallen, würde die Nullung eine 
Sternpunktverschiebung und damit eine Überlastung der anderen Wicklungen 
verhindern!?
- Ist das überhaupt wünschenswert? Ohne Nullung brennen die anderen 
Wicklungen theoretisch früher durch, wodurch der Ausfall der ersten 
Wicklung früher auffällt (weil sich der Motor dann nicht mehr dreht, 
nachdem eine weitere Wicklung durchgebrannt ist).
- Hätte ich ohne Nullung bei einer Sternpunktverschiebung eine erhöhte 
Brandgefahr!? (allzuviel kann an einer Asynchronmaschine vermutlich 
nicht brennen)
etc.

: Bearbeitet durch User
von Lucas P. (lucas_p)


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nemesis... schrieb:
> Wenn eine Leiter (früher:Phase) ausfällt, sieht die Sache schon
> anders aus.

Wenn ich das richtig verstehe, wäre das ein gutes Argument, den 
Nulleiter anzuschließen, da das im unwahrscheinlichen Falle des Ausfalls 
einer Phase den Motor schützen würde!?

Wieso heißt das jetzt "Leiter" und nicht mehr "Phase"? Heißt es dann 
auch "Dreileiterwechselstrom" anstelle von "Dreiphasenwechselstrom"!?

von ante (Gast)


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von Mani W. (e-doc)


Angehängte Dateien:

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Lucas P. schrieb:
> habe ich noch nie einen
> Drehstromsteckverbinder ohne Nulleiter gesehen

So einen vielleicht?

von Lucas P. (lucas_p)


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Mani W. schrieb:
> So einen vielleicht?

Ha, ja genau den hat die Nachbarin (vermutlich noch immer). Sie ist über 
90 Jahre alt.

Ist das eine Kupplung nach DIN 49450 / DIN 49451?

von Mani W. (e-doc)


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Lucas P. schrieb:
> Ist das eine Kupplung nach DIN 49450 / DIN 49451?

Keine Ahnung, welche Norm, aber es ist schon ein Kunststoffgehäuse..


Erdungsnase des Steckers abschneiden, zum Phasenwenden umdrehen und 
vielleicht
dann sterben, weil die Erdung fehlt - falls überhaupt vorhanden...


Darum Witwenmacher oder Bauerntod genannt...

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Lucas P. schrieb:
> Sie ist über
> 90 Jahre alt.

Wie viele tödliche Unfälle mag es seither trotz oder gerade wegen 
moderner Sicherheitsmaßnahmen gegeben haben?

Früher wussten die Leute einfach, daß Elektrizität gefährlich ist und 
hatten gehörigen Respekt davor.
Heute traut sich jeder Honk jegliche Installationsarbeiten zu, weil es 
die Teile im Baumarkt gibt.




Mani W. schrieb:
> Ist das eine Kupplung nach DIN 49450 / DIN 49451?
>
> Keine Ahnung, welche Norm,

Es ist schon eine Schande, dass man in Deutschland einen Haufen Geld auf 
den Tisch legen muss um Vorschriften einsehen zu können, die quasi 
Gesetzescharakter haben und einem im Falle eine Falles vor Gericht unter 
die Nase gehalten werden, weil man sie aus Unkenntnis verletzt hat.

Da hat sich durch die EU wirklich etwas zum positiven gewendet, weil die 
entsprechenden EN frei zugänglich sind, ohne dass sich DIN und Beuth 
eine goldene Nase verdienen.

von Martin K. (Gast)


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Lucas P. schrieb:
> Meine Frage ist wirklich rein hypothetischer Natur, z. B.:
> - Sollte eine Wicklung ausfallen, würde die Nullung eine
> Sternpunktverschiebung und damit eine Überlastung der anderen Wicklungen
> verhindern!?

Ob mit oder ohne angeschlossenem Sternpunkt führt der Ausfall einer 
Phase zur Überlastung der anderen Wicklungen, mindesten schon deshalb, 
weil kein vernünftiges Drehfeld zustande kommt, Auch dann, wenn der 
Motor ohne abgefordertes Drehmoment weiterläuft.

Lucas P. schrieb:
> Sie ist über
> 90 Jahre alt.

wer/was?
Die Nachbarin oder die Kupplung?

von Bernd (Gast)


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> So einen vielleicht?

Ist bei etlichen Bauern heute noch in Betrieb. Da sind sogar noch 
Maschinen angeschlossen, wie z.B. Schrot/Getreidemühlen oder 
Förderbänder.

von Martin S. (sirnails)


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Lucas P. schrieb:
> Meine Frage ist wirklich rein hypothetischer Natur, z. B.:
> - Sollte eine Wicklung ausfallen, würde die Nullung eine
> Sternpunktverschiebung

Ja

> und damit eine Überlastung der anderen Wicklungen
> verhindern!?

Nein. Motoren brauchen die Gegeninduktion, die den Strom begrenzt. Fällt 
diese weg, hast Du den gleichen Lastfall, als würde die Welle 
blockieren.

> - Ist das überhaupt wünschenswert?

Immer!

> Ohne Nullung brennen die anderen
> Wicklungen theoretisch früher durch, wodurch der Ausfall der ersten
> Wicklung früher auffällt (weil sich der Motor dann nicht mehr dreht,
> nachdem eine weitere Wicklung durchgebrannt ist).

Es muss nicht immer gleich der Fall sein, dass eine Wicklung 
durchgebrannt ist. Es kann auch mal ein Kabel kaputt gehen. Ohne 
Neutralleiter wäre der Motor dann hinüber, mit kann er vielleicht 
überleben.

> - Hätte ich ohne Nullung bei einer Sternpunktverschiebung eine erhöhte
> Brandgefahr!? (allzuviel kann an einer Asynchronmaschine vermutlich
> nicht brennen)

Kann man so nicht beantworten. Im schlimmsten Fall steigt durch die 
Nullpunktverschiebung die Spannung auf 230V * Wurzel 3 an. Das sind dann 
gute 400V. Es hängt vom Gerät ab, wie es darauf reagiert. Bei 
Heizlüftern wäre das unangenehm. Ich denke aber, dass diese ohnehin im 
Dreieck verschaltet sind. Dann ist es egal.

von nemesis... (Gast)


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Lucas P. schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe, wäre das ein gutes Argument, den
> Nulleiter anzuschließen, da das im unwahrscheinlichen Falle des Ausfalls
> einer Phase den Motor schützen würde!?

Geschützt wird der Motor durch den Motorschutz. Wenn der Motor auf
Nennlast läuft, bleibt der sowieso stehen. Der Strom steigt dann
und der Motorschutz erfüllt seinen Zweck. Anlauf kann man dann
auch vergessen. Wenn Motore nicht auf Nennlast laufen kann das
Betriebsstörverhalten ein wenig anders aussehen.

> Wieso heißt das jetzt "Leiter" und nicht mehr "Phase"? Heißt es dann
> auch "Dreileiterwechselstrom" anstelle von "Dreiphasenwechselstrom"!?

Hat sich, glaube ich, mal Ende der 70er in der Norm geändert,
weil Phase ja ein Begriff ist, der bei induktiver/kapazitiver
Last (Phasenverschiebung) eine Rolle spielt und da sollte man
innerhalb eines Bedeutungsbereichs für Eindeutigkeit sorgen.
Damals wurden die Leiter auch noch mit R,S,T bezeichnet.
Danach L1,L2,L3.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Drehstrommotoren sind bei Phasenausfall hochgradig gefährdet, egal wie 
man sie anschließt. Die verbleibenden Wicklungen werden überlastet, das 
Drehfeld wird unrund, die Motorleistung und der Wirkungsgrad sinkt. Der 
Schaden ist hinterher an den Farben der Wicklungen zu sehen. Die 
bestromten Phasen sind deutlich dunkler als die ausgefallenen. Auf jeden 
Fall brennt eine oder zwei Phasen durch, der Rest ist egal und ein Fall 
für die Motorenwicklerei. Gibt nicht umsonst Motorschutzschalter mit 
Phasenausfallschutz.

Was den Bauerndrehstrom angeht passiert das schneller als man denkt und 
es gibt ihn nicht nur bei Bauern. Irgendwer hat sich ein 
Drehstrom-Verlängerungskabel mit 4adrigem Kabel gebastelt weil das 
gerade übrig war, Null nicht belegt, den braucht die Kreissäge 
schließlich nicht. Solange das Kabel an der Kreissäge steckt alles gut - 
aber wenn man sowas dann mal für gemischte 400V/230V Geräte verwendet, 
gibts jede Menge Spaß damit.

Oder wenn am Hausanschluß der Nulleiter eine schlechte/lose Verbindung 
hat und die schließlich ausfällt, dann haben alle im Haus Spaß und im 
Extremfall zerbomben sich alle Geräte gegenseitig.

von Der Andere (Gast)


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Für den Ausfall einer Phase installiert man einen Motorschutzschalter. 
Der schützt auch zusätzlich vor Wiederanlauf nach einem Stromausfall.
https://de.wikipedia.org/wiki/Motorschutz_%28Elektrotechnik%29

Die Leitung schützt ein 3-poliger Leitungsschutzschalter (Sicherung) Für 
Motoren auch gerne mal als C Charakteristik:
http://www.elektrikshop.de/3b16-leitungsschutzschalter-b-16a-3polig-s203-b16-abb.html
Zusäzlich noch einen FI (RCD).

Und nein, auch wenn man vor 50 Jahren Bauerndrehstrom installiert hat 
muss man das heute nicht mehr tun.

von ante (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Irgendwer hat sich ein
> Drehstrom-Verlängerungskabel mit 4adrigem Kabel gebastelt weil das
> gerade übrig war, Null nicht belegt, den braucht die Kreissäge
> schließlich nicht. Solange das Kabel an der Kreissäge steckt alles gut -
> aber wenn man sowas dann mal für gemischte 400V/230V Geräte verwendet,
> gibts jede Menge Spaß damit.

Genau das meinte ich mit zerschossenem Dimmer...

von Harald W. (wilhelms)


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nemesis... schrieb:

> Keine, den der Strom im Neutralleiter ist dann stets Null.
> Wenn eine Leiter (früher:Phase) ausfällt, sieht die Sache schon
> anders aus.

Ja, dann würde der Motor mit angeschlossenem NL wohl etwas runder
laufen. Aber den Zweiphasenbetrieb sollte man so oder so ja
vermeiden, z.B. durch einen Motorschutzschalter.

von nemesis... (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Zusäzlich noch einen FI (RCD).

Die Aufgabe des FI ist aber nicht der Motorschutz und bei Verlust
eines Leiters, beeindruckt das den FI auch nicht die Bohne.
Sache des FI ist der Personenschutz, also wenn Fehlerstrom
über einen Isolationsdefekt zur Erde oder dem Potenzialausgleich
fließt.

Harald W. schrieb:
> Aber den Zweiphasenbetrieb sollte man so oder so ja
> vermeiden, z.B. durch einen Motorschutzschalter.

Klappt aber nur, wenn der erhöhte Stromverbrauch auf den
intakten Leitern vom Motorschutzschalter auch erkannt wird.
Die Einstellung kann da manchmal etwas knifflig sein.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Für den Extremfall gibt es Motoren mit PTCs oder Temperaturschaltern in 
der Wicklung. Letztere können den Strom des Motorschützes tragen und 
schalten dieses einfach aus wenn der Motor aus irgendwelchen Gründen zu 
heiß wird. Aber Achtung: automatischer Wiederanlauf bei Abkühlung.

von Ansgar K. (malefiz)


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Der Andere schrieb:
> Für den Ausfall einer Phase installiert man einen Motorschutzschalter.
> Der schützt auch zusätzlich vor Wiederanlauf nach einem Stromausfall.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Motorschutz_%28Elektrotechnik%29


Der Stromausfall interessiert dem Motorschutzschalter nicht die Bohne 
und der Motor läuft nach Wiederkehr an. Dafür bedarf es Unterspannung 
Auslöser. Oder entsprechend Schütz Steuerung

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