Guten Tag allerseits. Wie kann man die Energieflussrichtung in einer Wechselstrom-Leitung bestimmen, wenn diese unbekannt ist? Es geht um folgendes Szenario: Wenn ein Gebäude mit einer Solaranlage ausgestattet ist, kann entweder der Fall auftreten, dass mehr Strom in der Anlage entsteht, als im Haus verbraucht wird. Es wird Strom eingespeist (Energiefluss in Richtung Stromnetz). Am Abend (wenn die Sonne untergeht) tritt der Fall auf, dass irgendwann der Verbrauch im Haus höher ist als der Ertrag der Anlage. Strom aus dem Netz wird gezogen (somit Energiefluss in Richtung Haus). Kann dies berührungsfrei (ähnlich wie mit einer Stromzange) gemessen werden? Wenn ja, wie sieht die technische Lösung dafür aus? Danke im Voraus & freundliche Grüsse
Spoe N. schrieb: > Kann dies berührungsfrei (ähnlich wie mit einer Stromzange) gemessen > werden? Wenn ja, wie sieht die technische Lösung dafür aus? nicht wirklich. Strom lässt sich berührungsfrei messen, Spannung leider nicht. Leistung = Strom mal Spannung. Wenn die Leistung Positiv ist, geht der Strom in eine Richtung, wenn negativ in die andere Richtung.
Er müsste quasi wissen, ob gerade eine negative (-325V) oder positive (+325V) Halbwelle auf der Phase ist, um dem berührungslos gemessenen Stromwert eine Richtung (dieser wechselt ja genauso) zuzuordnen. Nur das Vorzeichen der Leistung ist für alle Perioden in einem Betriebsmodus immer das Gleiche.
Spoe N. schrieb: > Wie kann man die Energieflussrichtung in einer Wechselstrom-Leitung > bestimmen, wenn diese unbekannt ist? Jeder "Stromzähler" (genauer Energiemesser) wie z.B. der alte Ferraris Zähler ohne Rücklaufsperre, oder aber auch neuere Energiezähler welche dafür ausgelegt sind, können das. Müssen halt leider in die Leitung(en) geklemmt werden. 1) Ein Ansatz für dein Problem wäre ein Stromzähler von welchen man Momentanwerte auslesen kann. Das geht leider nicht bei allen und da der Zähler vom Versorger bereitgestellt wird, kannst du nur hoffen, dass das deiner kann. 2) Eine andere Möglichkeit wäre einen eigenen Zähler den man auslesen kann dem Hauptzähler nachschalten. Blöd nur, dass gerade diejenigen die dreiphasig zwei Richtungen können und auch die im Eigenheim üblichen 40-65A können, ziemlich teuer sind. 3) Auch eine Möglichkeit wäre vom Solarwechselrichter die Momentanleistung auslesen (können die meisten) und gleichzeitig ein Leistungsmessgerät in den Strang zu den Verbrauchern. Der bräuchte dann "nur" mehr eine Richtung messen können. Dann kann man rechnerisch die Energieflussrichtung bestimmen. Wie du siehst, kommts darauf an welche Möglichkeiten dir dein derzeitiger "Stromzähler" bietet, bzw. was du wo einbauen kannst. Leider sind alle Lösungen außer 1) ziemlich teuer.
Wechselrichterhersteller bieten zum Feststellen der Energieflussrichtung sog. Smartmeter an, das sind Bausteine die nach dem Abrechnungsrelevanten Zähler des Netzbetreibers gesetzt werden, um genau das was Du willst zu realiiseren. Das ganze benötigt man sobald man mit der PV-Anlage Speicher laden will oder zum erfüllen der 70% Regelung (dynamisch) nach EEG.
> Nur das > Vorzeichen der Leistung ist für alle Perioden in einem Betriebsmodus > immer das Gleiche. Im Verlauf einer Periode kann das Vorzeichen aber wechseln. (Wenn der Leistungsfaktor cos φ kleiner als 1 ist.)
Elektrofan schrieb: > Im Verlauf einer Periode kann das Vorzeichen aber wechseln. > (Wenn der Leistungsfaktor cos φ kleiner als 1 ist.) stört aber nicht, weil man mindestens über eine komplette Periode misst.
>> Im Verlauf einer Periode kann das Vorzeichen aber wechseln. >> (Wenn der Leistungsfaktor cos φ kleiner als 1 ist.) > stört aber nicht, weil man mindestens über eine komplette Periode misst. Sollte man. --- Macht man aber Momentaufnahmen, geht folgendes u.U. schief: >> Er müsste quasi wissen, ob gerade eine negative (-325V) oder positive ****** >> (+325V) Halbwelle auf der Phase ist, um dem berührungslos gemessenen >> Stromwert eine Richtung (dieser wechselt ja genauso) zuzuordnen.
Spoe N. schrieb: > kann man die Energieflussrichtung in einer Wechselstrom-Leitung > bestimmen Ja. Spoe N. schrieb: > Kann dies berührungsfrei (ähnlich wie mit einer Stromzange) gemessen > werden? Nein. > wie sieht die technische Lösung dafür aus? Perry Netzanalysator schaltet ein Relais. http://m.pollin.de/item/353530393935 Man sollte auch noch bedenken, ob man nur eine Phase betrachtet oder 3, und was bei 3 passiert, wenn auf einer Phase zwar ein Überschuss ins Netz eingespeist wird, auf den beiden anderen aber gezogen wird. Unsere Energiekostenzähler zählen den Summenstrom, mit Rücklaufsperre unter 0VA Summe, daher verteilt das Netz kostenlos die Leistung je nach Bedarf auf die 3 Phasen.
Elektrofan schrieb: > Macht man aber Momentaufnahmen, geht folgendes u.U. schief: Recht hast du. Wollte es nur etwas vereinfacht darstellen für den Fall cos phi = 1. Für alle anderen Fälle muss man über eine Periode die Momentanwerte integrieren und durch 1/f_Netz = T_Netz teilen. MaWin schrieb: > Man sollte auch noch bedenken, ob man nur eine Phase betrachtet oder 3, > und was bei 3 passiert, wenn auf einer Phase zwar ein Überschuss ins > Netz eingespeist wird, auf den beiden anderen aber gezogen wird. Unsere > Energiekostenzähler zählen den Summenstrom, mit Rücklaufsperre unter 0VA > Summe, daher verteilt das Netz kostenlos die Leistung je nach Bedarf auf > die 3 Phasen. Das stimmt. So können dich Netzbetreiber bei Einspeisung legal heftig verar...en. Siehe auch: http://www.photovoltaik-web.de/photovoltaik/eigenverbrauch-pv/pv-stromzaehler-fuer-eigenverbrauch.html Für den Fall, dass aktuell eingespeist wird, reicht also die Betrachtung einer Phase (an der der WR hängt) nicht aus. Eventuell können zwei von diesen hier verwendet werden: Eltako DSZ12E-3x80A
Wenn du zwei "alte" Zähler hast (mit Drehscheibe) und es nicht ganz so genau sein muss, dann könnte man es sogar relativ einfach auswerten! Es gibt Energiezähler, die man auf die Glasscheibe klebt, die mittels LED und Photowiederstand (oder so ähnlich) die Markierung der Scheibe erkennt! Wenn man sich nun zwei solcher Sensoren baut oder kauft, kann man die Zeit für eine Umdrehung messen (je Zähler) und je nachdem welche schneller und langsamer dreht weiss man die Energierichtung! Wäre mit nem yC recht einfach zu machen, und die Richtung dann mittels LEDs anzeigen lassen! Man könnte auch ein Display ranhängen, welches den aktuellen Energieverbrauch, -erzeugung anzeigt, oder man mittelt die letzten zehn Messungen,..! Wäre halt ne billige und einfache Lösung, dafür aber nicht so genau! Mit den neuen elektronischen gehts evtl sogar noch leichter, die haben glaube ich sogar a LED, die alle 0,1kWh einmal blinkt, bin mir da aber nicht sicher ob das so stimmt!? Vielleicht weiss ja da jemand anders mehr oder google befragen!
z.B. SDM630 Damit kannst du alle relevanten Daten wie Spannung,Strom,Wirkleistung,Scheinleistung,Leistungsfaktor,Frequenz und Klirrfaktor messen. http://bg-etech.de/os/product_info.php/cPath/25_28/products_id/50
Hallo allerseits!! Vielen Dank für die Zahlreichen & hilfreichen Kommentare! Ich sehe nun schon wesentlich klarer. Werde mich mal schlau machen, ob ich meinen Zähler (ein digitaler) allenfalls anzapfen kann, da dies vermutlich die einfachste Option wäre. Bei mir speist der Wechselrichter auf 3 Phasen ein und es wird auch jede Phase getrennt abgerechnet auf meiner Rechnung. Heisst, vermutlich zahle ich im Endeffekt effektiv, sobald ich auf einer Phase mehr Leistung ziehe, als zeitgleich eingespeist wird, auch wenn im Totalen von der PV-Anlage viel mehr Dampf zur Verfügung steht, als ich in der Summe benötige... Grüsse Elkooo
Spoe N. schrieb: > Bei mir speist der Wechselrichter auf 3 Phasen ein und es wird auch jede > Phase getrennt abgerechnet auf meiner Rechnung sehr ungewöhnlich. Musst du auch jeden Phase getrennt ablesen? Was ist du denn für einen Zähler?
Flussrichtung? von L zu einem anderen L, nach N oder PE -und weg hehehe ;)
Kauf dir einen fertigen datenlogger von Fluke, der das kann.
Spoe N. schrieb: > es wird auch jede > Phase getrennt abgerechnet auf meiner Rechnung Finde ich auch ungewöhnlich. Dann müssten ja drei Zähler existieren. Das meinte ich mit meinem Link nicht! Es kann nur sein, dass jede Phase vom Zähler getrennt betrachtet wird und sobald eine Phase unterm Strich einspeist, der Einspeisezähler steigt, auch wenn gleichzeitig mehr Verbraucht wird und somit der Verbrauchszähler auch steigt. Das ist natürlich gerade bei einer Einspeisevergütung von < Strompreis nachteilig für dich. Auf der Rechnung sollte trotzdem nur der Einspeisezählerwert und der Verbrauchszählerwert eine Rolle spielen, egal ob 1- oder 3-phasige Einspeisung.
Spoe N. schrieb: > Bei mir speist der Wechselrichter auf 3 Phasen ein und es wird auch jede > Phase getrennt abgerechnet auf meiner Rechnung. Welches Land soll denn das sein ?
Falls du je nach Überschuss oder Bezug Verbraucher zu oder weg schalten willst dann wäre der Smartfox was für dich. Google mal nach Smartfox. Macht dann Sinn wenn du nur 3-4 Cent für die kWh bekommst, da ist es dann besser den Strom selber zu verbrauchen wenn er zur Verfügung steht.
Spoe N. schrieb: > Guten Tag allerseits. > > Wie kann man die Energieflussrichtung in einer Wechselstrom-Leitung > bestimmen, wenn diese unbekannt ist? > > Es geht um folgendes Szenario: > Wenn ein Gebäude mit einer Solaranlage ausgestattet ist, kann entweder > der Fall auftreten, dass mehr Strom in der Anlage entsteht, als im Haus > verbraucht wird. > Es wird Strom eingespeist (Energiefluss in Richtung Stromnetz). > > Am Abend (wenn die Sonne untergeht) tritt der Fall auf, dass irgendwann > der Verbrauch im Haus höher ist als der Ertrag der Anlage. > Strom aus dem Netz wird gezogen (somit Energiefluss in Richtung Haus). > > Kann dies berührungsfrei (ähnlich wie mit einer Stromzange) gemessen > werden? Wenn ja, wie sieht die technische Lösung dafür aus? > > Danke im Voraus & freundliche Grüsse Interessante Frage! Ich kann mir nicht vorstellen, wie das berührungsfreie Ausmessen der Stromrichtung schaltungstechnisch zu realisieren wäre. Die Elektronen bewegen sich, abhängig vom Querschnitt und Material, ziemlich langsam mit einigen Zentimetern pro Sekunde in der Lichtleitung. Wenn ich mich recht erinnere. Wir hatten das mal in der Schule ausgerechnet. Atome in einem Volumenstück usw.). Bei Wechselstrom werden im Takt der Frequenz während des Fließvorganges die Elektronen etwas beschleunigt in ihrer Geschwindigkeit auch wieder ein wenig abgebremst. Je nach positiver oder negativer Halbwelle. In welcher Größenordnung Flußgeschwindigkeit und Beschleunigung zueinander stehen, weiß ich nicht (könnte man aber ausrechnen). M. E. müßte also während der pos. Halbwelle die Elektronenbewegung relativ zu einem Bezugspunkt an der Leitung größer sein als die für die neg. Halbwelle. Ob ein solch kleiner Unterschied induktiv meßbar ist mit einem sehr empfindlichen und schaltungstechnisch speziell konstruierten Wandler , bezweifle ich. Wenn, vielleicht so, daß die Nullinie der Wechselspannung nach dem Wandler nicht mehr direkt mittig liegt, sondern je nach Stromrichtung mehr im positiven oder negativen Bereich. Ich glaube aber nicht, daß das funktioniert. Das war auch nur mal so ein Gedankengang zur Problematik, vermutlich aber falsch.
juergen schrieb: > Ich kann mir nicht vorstellen, wie das berührungsfreie Ausmessen der > Stromrichtung schaltungstechnisch zu realisieren wäre. was glaubst du was eine Stromzange/Stromwandler macht? Das messen der Stromrichtung ist kein Problem, für das bestimmen der Energierichtung braucht man aber noch die Spannung und die kann man schlecht berührungsfrei messen.
Kann man das eventuell wieder löschen? Ich glaube, ich habe Unsinn geschrieben. Die Elektronen fließen ja bei Wechselstrom nicht durch die Leitung in vorwiegend einer Richtung, sondern bleiben an Ort und Stelle und bewegen sich nur vor und zurück im Takt der Frequenz.
Peter II schrieb: > juergen schrieb: >> Ich kann mir nicht vorstellen, wie das berührungsfreie Ausmessen der >> Stromrichtung schaltungstechnisch zu realisieren wäre. > > was glaubst du was eine Stromzange/Stromwandler macht? Der Stromwandler mißt den Strom, aber nicht die Stromrichtung.
juergen schrieb: > Der Stromwandler mißt den Strom, aber nicht die Stromrichtung. er misst beides. Bei Wechselstrom kommt ein Wechselstrom aus dem Wandler und diese hat eine Richtung die sich ständig wie auch die Quelle ändert. Es gibt auch Wandler für Gleichstrom und dort kann man auch die Richtung ablesen.
Peter II schrieb: > juergen schrieb: >> Der Stromwandler mißt den Strom, aber nicht die Stromrichtung. > > er misst beides. Bei Wechselstrom kommt ein Wechselstrom aus dem Wandler > und diese hat eine Richtung die sich ständig wie auch die Quelle ändert. Da habe ich Verständnisschwierigkeiten. Wenn ich ein Stück Draht nehme und Wechselstrom darüber fließen lassen; entweder von rechts oder von links, dann dürfte die Stromzange beide Male den gleichen Wert anzeigen und sich im Ergebnis durch nichts unterscheiden.
juergen schrieb: > den gleichen Wert anzeigen und sich im Ergebnis durch nichts > unterscheiden. der gleiche Wert ja, aber eine andere Phasenlange. Wenn es DC ist, hast du dann ein andere Vorzeichen. Bei AC gibt es keinen negativen Strom!
Peter II schrieb: > juergen schrieb: >> den gleichen Wert anzeigen und sich im Ergebnis durch nichts >> unterscheiden. > > der gleiche Wert ja, aber eine andere Phasenlange. Wenn rechts, oder links, abwechselnd, aber gleich eingespeißt wird, ist die Phasenlage auch gleich. > > Wenn es DC ist, hast du dann ein andere Vorzeichen. Das ist klar. Bei AC gibt es > keinen negativen Strom!
juergen schrieb: > Peter II schrieb: >> juergen schrieb: >>> den gleichen Wert anzeigen und sich im Ergebnis durch nichts >>> unterscheiden. >> >> der gleiche Wert ja, aber eine andere Phasenlange. > > Wenn rechts, oder links, abwechselnd, aber gleich eingespeißt wird, ist > die Phasenlage auch gleich, bzw. wird nicht zur Anzeige gebracht.
juergen schrieb: > Kann man das eventuell wieder löschen? > Ich glaube, ich habe Unsinn geschrieben. Tja, das Internet vergisst nichts. Deine Sätze wird man also noch nach tausenden von Jahren nachlesen können. :-)
Peter II schrieb: > Bei AC gibt es keinen negativen Strom! Genausowenig, wie es einen Blindstromm gibt. "Blindstrom" ist nur ein Denkmodell. Existent ist allein Blindleistung.
Es gibt aber tatsächlich solche Messeinrichtungen! Bei PV-Energiemanagern oder auch direkt am Wechselrichter. Zange zwischen Zähler und Verteilung hängen....https://westech-pv.com/PV-Energy-Manager-11 Datenblatt, Seite 4.
solariusStefan schrieb: > Es gibt aber tatsächlich solche Messeinrichtungen! Bei > PV-Energiemanagern oder auch direkt am Wechselrichter. Zange zwischen > Zähler und Verteilung > hängen... Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können die Energieflussrichtungen bestimmen, wenn sie einen Bezug zur Phasenlage der Spannung messen können. Dein verlinkter Manager wird aus dem gleichen Netz versorgt, und kann deshalb Strom und Spannung messtechnisch in der Phase vergleichen.
MaWin schrieb: > daher verteilt das Netz kostenlos die Leistung je nach Bedarf auf > die 3 Phasen Im Prinzip wird das Integral von Spannung(t) mal Strom(t) über Zeit t über alle drei Leiter im Drehstromnetz gemessen. Nur die Abrechnung erfolgt über alle drei Phasen gemeinsam. Die Schieflast wird nicht ausgeglichen. Das kann nur durch geschickte Aufteilung der Einspeisung der Fotovoltaikanlagen erfolgen. Über eine bestimmte Leistung muss in alle Phasen eingespeist werden!
Peter II schrieb: > Wenn es DC ist, hast du dann ein andere Vorzeichen. Bei AC gibt es > keinen negativen Strom! Es eine Frage der Betrachtungsweise! Wenn ich mir zum maximal Wert der Spannung den Strom ansehe, dann kann der Momentan-wert positiv (Zeiger für Strom und Spannung zeigen in die gleiche Richtung) oder negativ (Zeiger zeigen in die entgegen gesetzte Richtung) sein. Dann ist auch das Produkt positiv oder negativ (+ * + = +, + * - = -, - * + = - u. - * - = +)
Spoe N. schrieb: > Kann dies berührungsfrei (ähnlich wie mit einer Stromzange) gemessen > werden? Wenn ja, wie sieht die technische Lösung dafür aus? Man braucht für jede Phase zwei "Stromzangen". Ein Stromzange umklammert die Leitung, die zweite Stromzange misst den Strom durch einen Messwiderstand zwischen der Phase und dem Nullleiter. Die Phasendrehungen durch die Stromzangen müssen korrigiert werden, bevor die beiden Signale miteinander multipliziert werden. Das Ergebnis ist die Leistung. Die Leistung ist eine komplexe Größe und kann einen positiven als auch negativen Wert, sowie einen imaginären Anteil, die sogenannte Blindleistung, haben.
GEKU schrieb: > die zweite Stromzange misst den Strom durch einen > Messwiderstand zwischen der Phase und dem Nullleiter. Also die Spannung zwischen Phase und Neutralleiter... (Was ist ein Nullleiter? PVC, Glas, Porzellan?)
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Route 6. schrieb: > Was ist ein Nullleiter In Deutschland gab es in den alten VDE-Vorschriften keinen Neutralleiter. Noch im Jahr 1958 wurde dort ausschließlich das Prinzip der Nullung angewendet. Der geerdete Mittel-Leiter wurde als Nulleiter (damalige Schreibweise, siehe auch Link darunter) bezeichnet. https://de.wikipedia.org/wiki/Neutralleiter
Route 6. schrieb: > Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können > die Energieflussrichtungen bestimmen Eine Stromzange alleine kann keine Energieflussrichtung bestimmen. Die Stromzange lieft eine Wechselspannung. Erst wenn man die Phasenlage zur Netzspannung kennt, kennt man die Energieflussrichtungen. Je nachdem im welchen Quadranten die Zeiger der Leistung liegt (komplexes Produkt aus Spannung und Strom, an man erkennen in welcher Richtung die Energie fließt und wie hoch der Blindleistungsanteil ist. https://www.diesteckdose.net/viewtopic.php
GEKU schrieb: > Route 6. schrieb: >> Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können >> die Energieflussrichtungen bestimmen > > Eine Stromzange alleine kann keine Energieflussrichtung bestimmen. Die > Stromzange lieft eine Wechselspannung. Erst wenn man die Phasenlage zur > Netzspannung kennt, kennt man die Energieflussrichtungen. > > Je nachdem im welchen Quadranten die Zeiger der Leistung liegt > (komplexes Produkt aus Spannung und Strom, an man erkennen in welcher > Richtung die Energie fließt und wie hoch der Blindleistungsanteil ist. > > https://www.diesteckdose.net/viewtopic.php jetzt mir richtigem Link: https://infosys.beckhoff.de/index.php?content=../content/1031/el34x3/2344945163.html&id=8424265866137069419
GEKU schrieb: > Route 6. schrieb: >> Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können >> die Energieflussrichtungen bestimmen > > Eine Stromzange alleine kann keine Energieflussrichtung bestimmen. Die > Stromzange lieft eine Wechselspannung. Erst wenn man die Phasenlage zur > Netzspannung kennt, kennt man die Energieflussrichtungen. Abgesehen davon, dass du nicht lesen kannst, solltest du schon vollständig zitieren! Route 6. schrieb: > Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können > die Energieflussrichtungen bestimmen, wenn sie einen Bezug zur > Phasenlage der Spannung messen können. Und zum Nullleiter: in einem aktuellen Forum sollte man die Frager nicht mit antiquierten Begriffen verunsichern!
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Route 6. schrieb: > Abgesehen davon, daß du hier Leichen ausgräbst: Die Stromzangen können > die Energieflussrichtungen bestimmen, wenn sie einen Bezug zur > Phasenlage der Spannung messen können. Dein verlinkter Manager wird aus > dem gleichen Netz versorgt, und kann deshalb Strom und Spannung > messtechnisch in der Phase vergleichen. Nur keine Aufregung, war technisch korrekt, aber die Stromzangen tun es alleine nicht, oder? "daß" ist auch antiquiert und entspricht nicht der neuen deutschen Rechtschreibung. Aber ich will nicht kleinlich sein, der Inhalt ist OK!
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