Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blindleistung X-Kondensator


von Lenny (Gast)


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Hallo, Das Thema ist lange her...
In einer Schaltung an 230V soll ein 1uF X-Kondensator verbaut werden, 
gleichzeitig aber soll sie <500mW verbrauchen.

Der Kondensator verbraucht damit 1µF * 230V^2  Pi  50Hz = 16.5 Var.

Das ist die Blindleistung und ich messe auch ca. 73mA vom Netz. 
Nachfolgend kommt ein SMPS Modul, welches aber kaum Strom zieht.

Ist das richtig, dass die Blindleistung auch kostet und dass das Gerät 
damit ca. 16.5 Watt Strom benötigt?
Danke euch!

von Hp M. (nachtmix)


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Lenny schrieb:
> Ist das richtig, dass die Blindleistung auch kostet und dass das Gerät
> damit ca. 16.5 Watt Strom benötigt?

Nein, bei den Haushaltstarifen wird Blindleistung nicht gezählt.
Bei industriellen Anlagen mit teilweise riesigen Blindleistungen sieht 
das gewöhnlich anders aus, und deshalb betreibt man dort auch 
Blindleistungskompensation.

Das Problem mit dem Blindstrom ist ja, dass er keine Wirkleistung 
transportiert, aber dennoch die Leitungen, Transformatoren, Generatoren 
dafür ausgelegt sein müssen, und dass dort, nicht am Verbraucher, die 
Verluste auftreten.
Um diese Verluste zu decken ist Wirkleistung erforderlich, die 
tatsächlich  durch Verbrennen von Kohle etc. erzeugt werden muss.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (Gast)


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Lenny schrieb:

> Der Kondensator verbraucht damit
> 1µF * 230V^2  Pi  50Hz = 16.5 Var.

Nein.
Der Kondensator VERURSACHT Blindleistung; er
VERBRAUCHT sie aber nicht.


> Ist das richtig, dass die Blindleistung auch kostet

Nein.


> und dass das Gerät damit ca. 16.5 Watt Strom benötigt?

Nein.
Drei Fehler auf einmal:

1. Die Einheit des elektrischen Stromes ist "Ampere" (A).

2. "Watt" (W) ist die Einheit der WIRKLEISTUNG; die
   BLINDLEISTUNG wird in "VAR" angegeben. Oben stand es
   doch noch richtig...

3. Es fließt Strom -- ja. Es liegt Spannung an -- ja. Es
   wird aber KEINE Wirkleistung übertragen (!) und KEINE
   Arbeit verrichtet (!), weil der fließende Wechselstrom
   und die anliegende Wechselspannung immer zum falschen
   Zeitpunkt das falsche Vorzeichen haben.
   Blindleistung PENDELT (nutzlos) zwischen Quelle und
   Verbraucher, wird aber nicht "verbraucht".

Die Blindleistung SELBST wird nicht verbraucht und belastet
weder den Geldbeutel noch das Stromnetz oder das Klima. Die
nutzlos zwischen Verbraucher und Generator pendelnde Blind-
leistung verursacht allerdings zusätzliche Verluste im
Netz, und DIESE VERLUSTE repräsentieren Wirkleistung und
werden "verbraucht".

von chris (Gast)


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Blindleistung kann man eher verstehen wenn man sich mal die 
Phasenverschiebung von Strom und Spannug an Kondensator und Spule 
anschaut.

Beim Kondensator muss erstmal ein Strom fließen um ein elektrisches Feld 
aufzubauen. Bzw es müssen sich erstmal Elektronen auf der einen PLatte 
sammeln, danach steigt dann auch die Spannung.
Strom 90° voreilend

Bei einer Spule muss erstmal eine Spannung anliegen die aber wiederrum 
eine ihrer Ursache entegegengesetzte Spannung aufbaut so das im ersten 
Moment gar kein bis sehr wenig Strom nur fließen kann. Bis diese 
entegegengesetzte Spannung abgebaut ist dauert und danach beginnt dann 
der Strom zu fließen.
Strom ist 90° nacheilend

von Yee (Gast)


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https://www.youtube.com/watch?v=J86QK0Njfv4

Gut erklärtes Video vom Boss.

von Lenny (Gast)


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Danke allen!
Letzte Frage: Wenn jetzt dieser Kondensator 16.5 VAR verursacht und das 
parallel geschaltete SMPS z.B. 0.2 W braucht, darf das Gerät dann mit 
"0.2W Leistungsaufnahme" deklariert werden?
Wenn jemand mit dem Ampèremeter nachmisst, sieht man primär die viel 
höhere Blindleistung - und fühlt sich betrogen...

von hinz (Gast)


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Lenny schrieb:
> Letzte Frage: Wenn jetzt dieser Kondensator 16.5 VAR verursacht und das
> parallel geschaltete SMPS z.B. 0.2 W braucht, darf das Gerät dann mit
> "0.2W Leistungsaufnahme" deklariert werden?

Natürlich, das ist ja zutreffend.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

wenn mit der Leistungsaufnahme die Wirkleistung bezeichnet werden soll, 
sind die 0,2 W schon korrekt.

Das Amperemeter ist ja kein phasengekoppelt messendes Amperemeter, 
sondern eines, das die Hypotenuse aus Wirk- und Blindleistung anzeigt.


MfG

von Egon D. (Gast)


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Lenny schrieb:

> Wenn jemand mit dem Ampèremeter nachmisst, sieht man
> primär die viel höhere Blindleistung -

Es tut mir leid, wenn das pedantisch und krümelkackerisch
ist, aber mit dem Amperemeter sieht er überhaupt keine
Leistung, sondern den STROM. NUR den Strom.

Ob Blind- oder Wirkleistung vorliegt, ist aber aus
dem Strom ALLEIN nicht entscheidbar -- dazu muss die
zeitliche Relation zur SPANNUNG bekannt sein (also
die Phasenverschiebung).


> und fühlt sich betrogen...

Nun ja.
Hier zeigt sich der feine Unterschied zwischen Sachkenntnis
und gefühlter Wahrheit...

Die Welt ist ungerecht...

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Ob Blind- oder Wirkleistung vorliegt, ist aber aus dem Strom ALLEIN
> nicht entscheidbar -- dazu muss die zeitliche Relation zur SPANNUNG
> bekannt sein (also die Phasenverschiebung).

Eben deswegen. Der Strom erscheint zu hoch.

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


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Wobei man evtl. noch anmerken muß, daß größere Betriebe eher Sorgen mit 
induktiver Blindleistung haben (große bzw. viele Motoren, Trafos, 
Drosseln). Die müssen dann Kompensationsanlagen einsetzen, die quasi dem 
ganzen Betrieb Kondensatoren parallelschalten und dadurch die 
Blindleistung bzw. den Blindstrom vom Versorgungsnetz fernhalten.

von french quarter (Gast)


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Lenny schrieb:
> Schaltung an 230V ... 1uF X-Kondensator
> gleichzeitig aber ... <500mW verbrauchen.

<500mW. Leerlauf, Idle bzw. Disable, Shutdown? Oder etwa
tatsächlich <500mW maximal_mögliche Leistungsaufnahme?

Ein Gerät mit solch geringer Nennleistung würde doch
auch keinen Entstörkondensator mit 1µF (!) brauchen...?


Ich halte das wirklich eher für eine rein hypothetische
Kombination von Werten. Aber gut, sozusagen als eine Art
"Extrembeispiel", um besser zu verinnerlichen, daß der
am Netzeingang gemessene Strom (A) multipliziert mit der
Netzspannung (V) oftmals nicht die wirklich aufgenommene
Leistung ergibt, könnte es noch gerade so herhalten...

von Hp M. (nachtmix)


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Lenny schrieb:
> enn jetzt dieser Kondensator 16.5 VAR verursacht und das
> parallel geschaltete SMPS z.B. 0.2 W braucht, darf das Gerät dann mit
> "0.2W Leistungsaufnahme" deklariert werden?

Wird vermutlich aber nicht stimmen.
Wenn das ein Kondensatornetzteil ist, liegt parallel zu dem 1µF 
Kondensator oder den Eingangsklemmen gewöhnlich noch ein Widerstand mit 
z.B. 1 MOhm.
Dieser Widerstand hat nur den Zweck den Kondensator zu entladen, damit 
man an den Eingangsstiften keine gefeuert bekommt, wenn man das Gerät 
aus der Steckdose zieht.
Allein dieser Widerstand verbraucht aber schon gut 50mW und da hat das 
SMPS noch gar nichts getan.

von Nein, nein, nein! (Gast)


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>
> Die Blindleistung SELBST wird nicht verbraucht und belastet
> weder den Geldbeutel noch das Stromnetz oder das Klima. Die
> nutzlos zwischen Verbraucher und Generator pendelnde Blind-
> leistung verursacht allerdings zusätzliche Verluste im
> Netz, und DIESE VERLUSTE repräsentieren Wirkleistung und
> werden "verbraucht".

Galsch, falsch und immer noch falsch!

Blindleistung verursacht doch natürlich Kosten, belastet das Stromnetz 
und selbstverständlich auch das Klima.


Die Energieversorger wollen diese Kosten minimieren und machen daher 
auch Auflagen!

von G. H. (schufti)


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Nein, nein, nein! schrieb:
> Galsch, falsch und immer noch falsch!

ganz einfache Darstellung warum:
dem rein ohmschen Widerstand (Leitung) ist es ganz egal wie der Strom 
zur Spannung steht, P=I²*R gibt immer eine reale Leistung, also wird 
"Blindstrom" in echte "Verlustleistung" umgesetzt.

: Bearbeitet durch User
von Und jetzt weiter gedacht (Gast)


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Diese Verluste entstehen in immenser Hoehe beim Energieversorger. Vom 
Kraftwerk... Bis zum Endverbraucher. Dort steht der Zaehler... Und 
bekommt vom Rest nichts mit!

von Hp M. (nachtmix)


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Und jetzt weiter gedacht schrieb:
> Diese Verluste entstehen in immenser Hoehe beim Energieversorger.

Und deshalb versucht man die Blindleistung aus dem Netz zu nehmen, indem 
man dort nicht benutzte Generatoren im Leerlauf mitdrehen lässt.
Bekanntlich haben übererregte Drehstrommaschinen eine kapazitive 
Phasenverschiebung, sind also genau das, was man braucht um den 
Blindstrom der zahlreichen vorwiegend induktiven Kleinverbraucher zu 
kompensieren.

Natürlich ist es auch ein Verlustgeschäft einen riesigen Generator als 
Motor zu betreiben und einfach nur mit Nenndrehzahl laufen zu lassen, 
aber unter  dem Strich lohnt sich das offensichtlich trotzdem.

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


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Nicht ganz korrekt. Im Leerlauf betriebene Generatoren können als 
Phasenschieber betrieben werden und induktiven sowie kapazitiven 
Blindstrom liefern indem man sie über- oder untererregt, aber sie können 
auch Schieflasten (d.h. ungleiche Belastung der Phasen) ausgleichen, 
indem sie quasi Leistung von einer Phase auf eine andere übertragen.

Das mußte z.B. bei der Stilllegung des AKW Biblis so gemacht werden. 
Einer der Generatoren wurde von der Turbine getrennt und mußte dann als 
Phasenschieber weiterbetrieben werden, um die Netzsicherheit in dem 
Bereich zu gewährleisten.

Verluste durch Blindleistung entstehen übrigens nur beim Versorger. 
Dem Privathaushalt gehört kein Übertragungsnetz und keine fetten 
Transformatoren und es gibt nur sehr wenige Strom-Großkunden, die eigene 
110kV-Anschlüsse oder gar 380kV Höchspannungstrafos betreiben. Die 
meisten dieser 110kV Anschlüsse sind Windparks oder leistungsstarke 
Solarflächen (so ab 30MW), allerdings können beide Anlagen heutzutage 
auch Blindstrom bereitstellen. Sie verbrauchen also keine.

von french quarter (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Verluste durch Blindleistung entstehen ... nur beim Versorger.

Ohmsche Verluste durch den real fließenden Blindstrom entstehen
auch in den Haus-Leitungen (ab Zähler), die werden schon auch als 
Wirkleistung verbraucht. Nur ist das ein relativ geringer Wert.

von Karl B. (gustav)


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Christian S. schrieb:
> das die Hypotenuse aus Wirk- und Blindleistung anzeigt.

Hi,
der Begriff Scheinleistung wurde noch nicht in die Debatte geworfen.
S c h e i n t aber richtig hier.


Also,
kann man leicht nachprüfen mit Leuchtstoffröhre mit KVG.
Die Röhre ist mit 18W angegeben, trotzdem zeigt das DVM ca. 0,3A an.
Dann schalte ich eine zweite Leuchtstoffröhre mit 
Serienkompensationskondensator gleichzeitig an, und
der Strom im DVM geht sogar zurück.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Nein, nein, nein! schrieb:
> Galsch, falsch und immer noch falsch!
>
> Blindleistung verursacht doch natürlich Kosten, belastet das Stromnetz
> und selbstverständlich auch das Klima.

Prinzipiell hast du mit dieser Aussage sogar recht (wobei man allerdings 
auch ein realistisches Gefühl für die Größenordnungen behalten sollte).

Aber wie Ben schon richtig beschrieben hat: oft ist die dominierende 
Komponente der Blindleistung induktiv - das ist eher der Normalfall als 
die Ausnahme (durch Motoren und andere induktive Verbraucher).

Und dann gilt: die Blindleistung durch diesen Entstörkondensator 
reduziert natürlich Kosten, und entlastet das Stromnetz und 
selbstverständlich auch das Klima. Auch wenn es weiterhin ein 
akademisches Rechenexempel bleibt, das weitgehend im Rauschen des 
tatsächlichen Verbrauchers untergeht.

Denn wie auch schon von anderen angemerkt wurde: ein Entstörkondensator 
von 1µF gehört im Normalfall eher zu einem kräftigen Verbraucher, und 
schon die Entladewiderstände werden deutlich höhere Verluste verursachen 
als die im wost case zu erwartenden Blindleistungsverluste aufgrund des 
Entstörkondensators selbst.

von Harald W. (wilhelms)


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Nein, nein, nein! schrieb:

> Blindleistung verursacht doch natürlich Kosten, belastet das Stromnetz
> und selbstverständlich auch das Klima.
>
>
> Die Energieversorger wollen diese Kosten minimieren und machen daher
> auch Auflagen!

Probleme gibts aber nur durch die induktive Blindleistung durch
Motoren o.ä. Kapazitive Blindleistung z.B. durch Netzteile ist
eher erwünscht, weil man damit die induktive Blindleistung kom-
pensieren kann.

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


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> Nur ist das ein relativ geringer Wert.
Ach. </loriot-mode>

von Egon D. (Gast)


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Nein, nein, nein! schrieb:
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Zitat: 
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>> Die Blindleistung SELBST wird nicht verbraucht und belastet
4
>> weder den Geldbeutel noch das Stromnetz oder das Klima. Die
5
>> nutzlos zwischen Verbraucher und Generator pendelnde Blind-
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                                                        ^^^^^^
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>> leistung verursacht allerdings zusätzliche Verluste im 
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11
>> Netz, und DIESE VERLUSTE repräsentieren Wirkleistung und
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             ^^^^^^^^^^^^^^
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>> werden "verbraucht". 
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   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
>
> Galsch, falsch und immer noch falsch!
>
> Blindleistung verursacht doch natürlich Kosten, belastet
> das Stromnetz und selbstverständlich auch das Klima.

Du hast sicher eine gute Erklärung dafür, warum bei mir
angeblich das falsch ist, was bei Dir -- fast wörtlich
wiederholt -- richtig sein soll.

von Egon D. (Gast)


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Achim S. schrieb:

> Nein, nein, nein! schrieb:
>> Galsch, falsch und immer noch falsch!
>>
>> Blindleistung verursacht doch natürlich Kosten,
>> belastet das Stromnetz und selbstverständlich
>> auch das Klima.
>
> Prinzipiell hast du mit dieser Aussage sogar recht

Nein.

Wenn Blindleistung diejenige Leistung ist, die zwischen
Generator und Verbraucher PENDELT, dann kann Blind-
leistung nicht verbraucht werden und somit auch keine
nennenswerten Kosten verursachen.

Der Teil, der PENDELT, wird ja gerade NICHT verbraucht.

Verbraucht werden die entstehenden VERLUSTE -- diese
Verluste repräsentieren aber WIRKLEISTUNG.

von Egon D. (Gast)


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G. H. schrieb:

> dem rein ohmschen Widerstand (Leitung) ist es ganz
> egal wie der Strom zur Spannung steht,

Schlechte Ausdrucksweise.
(Ich weiss, was Du meinst, und was Du meinst, stimmt,
aber der Satz ist grob missverständlich.)

An einem Wirkwiderstand ist der Spannungsabfall IMMER
in Phase zum Strom -- das ist laut Definition des
Wirkwiderstandes so.


> P=I²*R gibt immer eine reale Leistung,

Richtig! Deshalb...


> also wird "Blindstrom"

gibt es keinen Blindstrom!

Ein (Wechsel-)Strom ist mit dem Spannungsabfall, den er
beim Durchfließen eines (reinen) Wirkwiderstandes (z.B.
der Leitung) verursacht, stets in Phase -- daher ist die
entstehende Leistung WIRKLEISTUNG, wie Du oben völlig
richtig festgestellt hast.

Es hat (wenigstens im Gespräch mit Nicht-Fachleuten)
überhaupt keinen logisch nachvollziehbaren Sinn, den
Strom durch die LEITUNG mit der Spannung am VERBRAUCHER
in Beziehung zu setzen!

Der Strom DURCH die Leitung ist zum Spannungsabfall
AN DER Leitung in Beziehung zu setzen; entsprechend
der Strom durch den Verbraucher zur Spannung am
Verbraucher.

Nach Kirchhoff sind die Momentanwerte beider Ströme
zu jeder Zeit identisch, aber das ist ein anderes
Kapitel.


> in echte "Verlustleistung" umgesetzt.

Die Gänsefüßchen sind unnötig. Der Leiterstrom verursacht
Verluste, diese Verluste sind Wirkleistung, und Blind-
widerstände im Lastkreis verursachen erhöhte Verluste.

von Dieter (Gast)


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Egon D. schrieb:
>> Ist das richtig, dass die Blindleistung auch kostet
> Nein.
Die Antwort ist genau so falsch wie richtig.

Für den kleinen gemeinen privaten Endkunden mit einem einfachen 
Wechselstromzähler kostet die Blindleistung erst einmal nichts, weil die 
den Stromzähler nicht beeinflußt und somit nicht erfaßt wird.

Allerdings verursacht die Blindleistung Verluste, die als 
Allgemeinkosten indirekt im Preis naturlich enthalten sind. In der Regel 
verursachen Blindleistungen Leitungsverluste die so im Bereich von 2..5% 
liegen. D.h. 100Var erhöhen die Verluste, dh. der Krafwerksgenerator 
muss 2...5W mehr leisten.
Bei Dir innerhalb des Hausleitungen fallen ungefähr 0,5% an Verlusten 
an. D.h. Dein Zähler zählt bei dem Beispiel 0,5W mehr und das zählt Dein 
Zähler und das zahlst Du.

Bei großen Betrieben gibt es neben dem Nacht- und Tagstromzähler auch 
einen Blindstromzähler. Das sind extra Tarife, die meistens nicht im 
Tarifblatt des Energieversorgers stehen und werden direkt ausgehandelt. 
Und da ist es von Vorteil, wenn ein Konzern mit vielen 
stromverbrauchsintensiven Betrieben große Anteile an einem Stromkonzern 
erworben hat. Daher kommt der günstige Strom für die Industrie und 
teurer Strom für den Privatverbraucher. Das ist freier privatisierter 
Markt.

von Dieter (Gast)


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Übrigens solle Blindleistung nicht mehr mit X bezeichnet werden, denn 
das sei ausgegrenzend,  diskriminierend, usw. und daher soll ein anderer 
Buchstabe gesetzt werden, nähmlich Y.

Es ist Freitag, aber auch kein verspäteter Aprilscherz, sondern nur 
geklaut.

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


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Bei Großbetrieben bzw. großem Blindleistungsbedarf kann man das so 
verstehen, daß man vom EVU "freundlich aufgefordert" wird, diesen 
innerhalb seiner Anlage selbst zu kompensieren. Macht der Betrieb das 
nicht, wird er dadurch "bestraft", daß er seine Blindleistung bezahlen 
muß.

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