Drehstrom 3Phasen Überlandleitung , dünner Nullleiter ?

Hm, also bei Drehstromverbrauchern kann ich das nachvollziehen, dass N 
nicht belastet wird.

Aber denken wir mal an so nen Baustellenverteiler, der aus einer 
Drehstromsteckdose drei normale 230V Dosen bereitstellt.
Alle 3 Steckdosen haben ja dasselbe N.
Wenn nun an jeder Steckdose ein 3kW Flutlicht hängt, läuft doch auf der 
Drehstromseite alles über dasselbe N!??
Zwar 120° Phasenverschoben, aber die gemittelte Belastung, 
Temperaturerhöhung des Kabels etc. ist doch 3mal so hoch.
Oder ich kapiers nicht.

Du solltest dir mal die Grundlagen von 3 Phasensystemen anschauen.. N 
wird maximal mit dem Außenleiterstrom belastet

Falk Brunner schrieb:
> @ Elektriker (Gast)
>
>>Mache gerade Urlaub in Finnland und grüble über eine 3 Phasen
>>Überlandleitung ( Mast).
>
>>Die 3 Drähte für die Phasen sind dabei genauso dick wie der Nulleiter.
>
> Ich hab noch keine dreiphasige Freileitung mit Nullleiter gesehen. Das
> ist das ERDSEIL gegen Blitzeinschläge!


Der Nulleiter ( Mittelpunktleiter) ist doch im Kraftwerk mit der Erde 
verbunden?!


Also pro Mast ging ein Draht von diesem Leiter den Mast entlang nach 
unten.
Vermutlich in die Erde...

Wie der PEN Strom über viele Kilometer zu Kraftwerk zurück fließen soll, 
ist mir immer ein Rätsel gewesen.

Der Widerstand ( trockenes Erdreich) ist doch riesig?

Karl Heinz schrieb:
> Elektriker schrieb:
>> Wie der PEN Strom über viele Kilometer zu Kraftwerk zurück fließen soll,
>> ist mir immer ein Rätsel gewesen.
>>
>> Der Widerstand ( trockenes Erdreich) ist doch riesig?
>
> Aber dafür mit heftig dicken Leitungen. Und dann legt man den Anschluss
> ja auch nicht einfach so auf die Erde.


Ok, alles natürlich auch ne Frage der Dimensionen;-).
Gibt's da in den Kraftwerken riesige Metallplatten in der Erde, oder wie 
legt man das aus?

Trotzdem fällt es mir schwer unter Extrembedingungen daran zu "Glauben", 
etwa im Wüstensand...

Und sogar noch Dipl. Ingenieur ;-(((.

Lang ist's her...

@ Falk,

das ist der entscheidende Hinweis gewesen;-)..

Karl Heinz schrieb:
> Elektriker schrieb:
>> Wie der PEN Strom über viele Kilometer zu Kraftwerk zurück fließen soll,
>> ist mir immer ein Rätsel gewesen.
>>
>> Der Widerstand ( trockenes Erdreich) ist doch riesig?
>
> Aber dafür mit heftig dicken Leitungen. Und dann legt man den Anschluss
> ja auch nicht einfach so auf die Erde.

Ausserdem wird ja nicht einfach beliebig verschaltet, sondern man achtet 
sorgfältig darauf dass alle 3 Phasen gleichmässig belastet sind.

Ändere Länder, andere Systeme:

Beim Single-Wire Earth Return System wird die Erde fleißig als 
Rückleiter verwendet - da steht dann wirklich nur ein Mast an der Straße 
mit einem Isolator drauf und der führt die Hochspannung - selbst in 
Australien & Neuseeland gesehen!

http://de.wikipedia.org/wiki/Single-Wire_Earth_Return

Skyper schrieb:
> Ändere Länder, andere Systeme:
>
> Beim Single-Wire Earth Return System wird die Erde fleißig als
> Rückleiter verwendet - da steht dann wirklich nur ein Mast an der Straße
> mit einem Isolator drauf und der führt die Hochspannung - selbst in
> Australien & Neuseeland gesehen!
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Single-Wire_Earth_Return

Gibt es auch bei uns:

http://de.wikipedia.org/wiki/Baltic_Cable

Lattice User schrieb:
>> http://de.wikipedia.org/wiki/Single-Wire_Earth_Return
>
> Gibt es auch bei uns:
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Baltic_Cable

Der feine Unterschide ist aber, das Baltic Kabel führt Gleichstrom (HGÜ) 
- SWER ist klassischer Wechselstrom ;-).

Skyper schrieb:
> Lattice User schrieb:
>>> http://de.wikipedia.org/wiki/Single-Wire_Earth_Return
>>
>> Gibt es auch bei uns:
>>
>> http://de.wikipedia.org/wiki/Baltic_Cable
>
> Der feine Unterschide ist aber, das Baltic Kabel führt Gleichstrom (HGÜ)
> - SWER ist klassischer Wechselstrom ;-).

Nur weil es Gleichstrom ist, wird es auch nicht besser.
Im Gegenteil, Harald hat ja schon geschrieben, dass das Baltic Kabel 
Probleme mit dem Erder hat.

Normalerweise, bei symmetrischer Belastung, wird der Neutralleiter kaum 
belastet. Das ist ja auch der wirtschaftliche Vorteil des Drehstroms. 
Dank Herrn Tesla, der das aber nicht gut zu vermarkten wußte.

Wenn man die 3 Phasen aber mit Gleichrichter/Kondensator belastet, dann 
ergibt sich kein sinusförmiger Strom, sondern nur kurze Stromspitzen. 
Diese gleichen sich nicht mehr aus, sondern addieren sich im 
Neutralleiter. Der hat dann wirklich den 3-fachen Strom und keine 
Sicherung .....
Lustig wird das in USA, die nur die halbe Spannung, und damit den 
doppelten Strom haben. Dank der Hund-tot-Vorführungen des Herrn Edison 
konnte man keine höhere Spannung durchsetzen. Was dieser besser zu 
vermarkten wußte.

abc.def schrieb:
> Wenn man die 3 Phasen aber mit Gleichrichter/Kondensator belastet, dann
> ergibt sich kein sinusförmiger Strom, sondern nur kurze Stromspitzen.
> Diese gleichen sich nicht mehr aus, sondern addieren sich im
> Neutralleiter.

wie soll das gehen?

man müsste ein Phase Kapazitiv belasten und eine andere Induktiv - dann 
addieren sie sich. Mit Gleichrichtern und Kondensatoren schafft man das 
kaum.

abc.def schrieb:

> Wenn man die 3 Phasen aber mit Gleichrichter/Kondensator belastet, dann
> ergibt sich kein sinusförmiger Strom, sondern nur kurze Stromspitzen.
> Diese gleichen sich nicht mehr aus, sondern addieren sich im
> Neutralleiter.

Diese Stromspitzen treten aber nicht gleichzeitig auf, sondern sind brav 
120° Phasenverschoben. Im ungünstigsten Fall hast du den einfachen Strom 
mit 3 facher Frequenz.

Peter II schrieb:
> wie soll das gehen?

Phase 1 hat Strom von  88° bis 90° und von 268° bis 270°
Phase 2               208     210          388      390
Phase 3               328     330          148      150

Das mit dem 2° Stromflußwinkel ist zwar etwas übertrieben, aber dann 
hast Du lauter Höcker auf dem Neutralleiter, jeder mit dem vollen 
Effektivwert und damit mit der vollen thermischen Belastung.
Und wenn jeder zuhause dicke PC-Netzteile an der Leitung hat und 
ESL-Lampen, dann wird das eben Wirklichkeit. Auch das ist ein Grund, 
weshalb eine Power-factor-Korrektur PFC erforderlich ist.

abc.def schrieb:
> Das mit dem 2° Stromflußwinkel ist zwar etwas übertrieben, aber dann
> hast Du lauter Höcker auf dem Neutralleiter, jeder mit dem vollen
> Effektivwert und damit mit der vollen thermischen Belastung.

aber dann kommt ja wieder eine Pause. für die thermischen gilt aber der 
Mittelwert und diese ist nicht höher als der von den Einzelphasen.

> Auch das ist ein Grund,
> weshalb eine Power-factor-Korrektur PFC erforderlich ist.
da geht es vielmehr um die Sinusförmige Stromaufnahme, sonst bekommen 
Trafos ein Problem.

Peter II schrieb:
> aber dann kommt ja wieder eine Pause. für die thermischen gilt aber der
> Mittelwert und diese ist nicht höher als der von den Einzelphasen.

definitiv nein. Bitte Grundlagen der E-Technik nochmal durchlesen.
Der Mittelwert kommt als DC hinten raus. Der Effektivwert ist 
sqr(mittelwert(I*I)); und damit höher wie der Mittelwert. Und im 
Beispiel auch dreifach auf demselben Neutralleiter vorhanden.
Zur Effektivwertmessung müßte man eigentlich einen Leistungsvergleich 
machen zwischen dem zu messenden Strom und einem Vergleichs-DC, die 
beide in gleichen Widerständen gleiche Leistung umsetzen. Normale 
Multimeter messen den Mittelwert und skalieren auf den Effektivwert hoch 
(im AC-Messbereich). Bessere DMM haben einen Analog-Multiplizierer 
eingebaut. Früher nahm man DrehEISENinstrumente, die konnten das auch.

Peter II schrieb:
> sonst bekommen
> Trafos ein Problem.
nein, den Trafos ist das egal. Außer die thermische Belastung. Der Trafo 
übersetzt eigentlich nur den Strom von hier nach da, egal welche 
Kurvenform.
Insgesamt ist aber eine Oberwellenblindleistung mit dabei, die in den 
Leitungen Verluste verursacht, im Kraftwerk nicht schön ist, und im 
Verkauf kein Geld bringt (wird vom Zähler nicht gemessen).

abc.def schrieb:
> Peter II schrieb:
>> aber dann kommt ja wieder eine Pause. für die thermischen gilt aber der
>> Mittelwert und diese ist nicht höher als der von den Einzelphasen.
>
> definitiv nein. Bitte Grundlagen der E-Technik nochmal durchlesen.
> Der Mittelwert kommt als DC hinten raus.

Der Mittelwert ist 0, du solltest dir nochmal den Stromlauf durch einen 
Brückengleichrichter anschauen.

Ja ich weiss, es gibt auch Gleichrichter mit nur einer Diode, wer das 
aber bei der hohen Stromaufnahmen macht gehört gefiedert und geteert.

abc.def schrieb:
>> sonst bekommen
>> Trafos ein Problem.
> nein, den Trafos ist das egal.

nein ist es nicht.

Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.

abc.def schrieb:
>> aber dann kommt ja wieder eine Pause. für die thermischen gilt aber der
>> Mittelwert und diese ist nicht höher als der von den Einzelphasen.
>
> definitiv nein. Bitte Grundlagen der E-Technik nochmal durchlesen.

doch. Nur mit einer Phasenverschiebung kann man den N überlasten. Mit 
irgendwelche Impulsen von Kondensatoren kann man zwar kurzeitig den 
Maximalen Strom überschreiten aber der Effektivwert bleibt <= den 
Effektivwert der Außenleiter.

Peter II schrieb:
> Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.

Bitte Angabe, wo und wie.
Die Eisenverluste werden sich ein bißchen erhöhen, weil sich die 
Wirbelstromverluste vergrößern. Früher gab es NF-Übertrager in 
Lautsprecherendstufen. Das waren genauso geblechte Kerne, nur die 
Windungszahl an die Anforderungen angepaßt. Grundsätzlich können Trafos 
alle Frequenzen (wenn es dem Theoretiker zu hoch wird, bitte neu 
berechnen und ggf Ferrit statt Blech verwenden).
Aber eigentlich reden wir von vielleicht bis 3. Oberwelle, das sind 
200Hz.

Peter II schrieb:
> doch. Nur mit einer Phasenverschiebung kann man den N überlasten.

Bitte zeichne mein obiges Beispiel als Diagramm auf Papier auf.
Wir reden hier nicht mehr über sinusförmigen Strom, da ist das mit der 
Phasenverschiebung etwas anders zu sehen.
Mittelwert: Die Fläche zwischen der Linie und der Nullinie.
Effektivwert: U proportional I, P=U*I also P=I*I*faktor, das ist die 
Leistung. Bis jetzt für jeden Moment einzeln berechnet. Und die Leistung 
mittle ich, weil das die Wärme ist und damit der Energieverlust oder die 
Belastung der Leitung.

Mittelwert: sorry, ich hätte oben eher schreiben sollen: 
Gleichrichtwert; das ist der gleichgerichtete Mittelwert.

Wenn wir jetzt noch die DC-Anteile im Drehstromnetz betrachten wollten, 
das wird aufwendig. Bitte nicht.

abc.def schrieb:
> Peter II schrieb:
>> Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.
>
> Bitte Angabe, wo und wie.

suche einfach google

Die Auswirkungen von Oberschwingungen sind:
•Bei Dreh- oder Wechselstrommotoren und -generatoren führen 
Stromoberschwingungen zu zusätzlicher Erwärmung.

Gockel hat mir nicht weitergeholfen, aber ich habe es freihand 
gezeichnet.

Oben die normale Gleichrichterschaltung mit C und RL.
Unten dasselbe mit Drehstrom.

Wenn Du den Strom der 3 Höcker im Diagramm addierst, dann heben sich die 
Aussenleiterströme nicht auf, wenn sie im N zurückfließen. Das Thema 
Effektivwert wird vom Schmelzeinsatz erledigt, denn dort wird die 
Leitungserwärmung nur übersteigert nachgebildet. Aber der 3-fache Wert 
der gesamten farbigen Höcker nicht, denn der N hat keine Sicherung.

Peter II schrieb:
>>> Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.
>>
>> Bitte Angabe, wo und wie.
>
> suche einfach google
>
> Die Auswirkungen von Oberschwingungen sind:
> •Bei Dreh- oder Wechselstrommotoren und -generatoren führen
> Stromoberschwingungen zu zusätzlicher Erwärmung.

Das mit dem Trafo hatte ich schon geschrieben, wenn Du Motoren mit 
einbeziehst, mag das richtig sein. Hätte ich implizit dazugerechnet.

Pulse bedeuten Oberschwingungen, Fourrier lässt grüßen, und diese 
wiederum löschen sich nicht gegenseitig auf den N aus.
 Es braucht da ja hauptsächlich ungeradzahlige Oberschwingungen 
(Rechteck!) und 3x50Hz 120grad verschoben sind 150Hz in Phase!
 Deswegen darf man auch keine Monster-NTe ohne PFC einsetzen. Deren 
Stromflußwinkel (mit PFC) ist nämlich viel größer und damit der Strom 
näher am 50Hz Sinus.
 In anderer Beschreibung: mehr als 8% THD sind nicht erlaubt, weil bei 
voller Ausnutzung der Außenleiterströme den N überlasten würden.
 Ohne böse Halbleiter, denn die machen die Verzerrungen, kann dem N 
nicht viel passieren. Höchstens einer, der weiß wie man einen Strom um 
60grad vordreht und den anderen um 60grad zurück. Braucht man dicke und 
Spulen für.

abc.def schrieb:
> Gockel hat mir nicht weitergeholfen, aber ich habe es freihand
> gezeichnet.
>
> Oben die normale Gleichrichterschaltung mit C und RL.
> Unten dasselbe mit Drehstrom.
>

Ok, ich sehe was du meinst.

3500 W Schaltnetzteil ohne PFC, da löst der normale B-Automat schon aus 
wenn man nur wagt ans Einschalten zu denken.


> Peter II schrieb:
>>>> Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.
>>>
>>> Bitte Angabe, wo und wie.
>>

Wirbelstromverluste im Trafokern.

>> Oberschwingungen erzeugen höhere Verluste um Trafo.
> Bitte Angabe, wo und wie.

Das ist ein spezielle Eigenschaft von Drehstromtrafos in der 
Schaltgruppe Dyn5

Bei so einem Trafo sind die drei Primärwicklungen im Dreieck und die 
drei Sekundärwicklungen im Stern mit zugänglichem Sternpunkt geschaltet.

Bei Oberwellen mit 150Hz fliest der dazugehörende Strom auf der 
Primärseite durch die drei Primärwicklungen im Kreis herum.