Dreiphasen-Wechselstrom Kapitel 15

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1

Kapitel 15

Dreiphasen- Wechselstrom

Verfasser:

Hans-Rudolf Niederberger Elektroingenieur FH/HTL Vordergut 1, 8772 Nidfurn

055 - 654 12 87

Ausgabe:

August 2012

Bild Blick in einen Turbogenerator eines Kernkraftwerks

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20. Oktober 2011

Inhaltsverzeichnis

15 DREIPHASENWECHSELSTROM 15.1 Einleitung

15.1.1 Einführung bei Drehstrom

15.1.2 Die Dreiphasen-Innenpolmaschine 15.1.3 Berechnung der Netzdrehzahl 15.1.4 Bezeichnungen bei Drehstrom

15.2 Linien- und Zeigerdiagramme Dreiphasen-Wechselstrom 15.2.1 Phasenspannungen bei Drehstrom

15.2.2 Phasenspannungen und verkettete Spannungen 15.2.3 Aufgaben zu Liniendiagrammen Spannungen 15.2.4 Aufgabe zu Liniendiagramm Strombelastung 15.2.5 Darstellung der Zeiger für Grafische Darstellungen 15.2.6 Verkettungsfaktor

15.2.7 Tagesganglinie des elektrischen Energiebedarfs 15.3 Leistungen bei symmetrischer Last

15.3.1 Leistungen Dreieckschaltung symmetrische ohmsche Last 15.3.2 Leistungen Sternschaltung symmetrische ohmsche Last 15.3.3 Vergleich der Leistungsaufnahme

15.3.4 Leistungen bei ohmisch-induktiver Last 15.3.5 Leistungen bei kapazitiver Last

15.4 Leistungen bei unsymmetrischer Last

15.4.1 Ohmsche Verbraucher-Leistung Dreieckschaltung 15.4.2 Ohmsche-induktive Leistung Dreieckschaltung 15.4.3 Ohmsche Verbraucher Leistung Sternschaltung 15.4.4 Ohmsche-induktive Leistung Sternschaltung

15.4.5 Ohmsche Verbraucher Leiterströme Dreieckschaltung 15.4.6 Ohmsche Verbraucher Sternschaltung (Neutralleiterstrom) 15.4.7 Fehlerfall bei symmetrischer Last

15.4.8 Kombinierte Verbraucher in Dreieckschaltung 15.4.9 Kombinierte Verbraucher in Sternschaltung 15.4.10 Sternschaltung mit Neutralleiterunterbruch 15.5 Spannungsabfall bei Drehstrom

15.5.1 Repetition Einphasenwechselstrom

15.5.2 Spannungsabfall Dreiphasenwechselstrom 15.5.3 Netzübliche Spannungsabfälle

15.5.4 Bemessung verschiedener ortsfester Leiter

15.5.5 Maximale Leiterlängen verschiedener ortsfester Leiter 15.6 Spannungsebenen im Verteilnetz

15.7 Energieberechnung

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3 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

1 EINLEITUNG

15 Dreiphasenwechselstrom

15.1 Einleitung

15.1.1 Einführung bei Drehstrom

Energieverteilsystem

Dieses wirtschaftliche Energieverteilsystem hat sich in Verteilnetzen durchgesetzt. Mit dieser Stromart kann in Motoren ein drehendes Magnetfeld erzeugt werden; deshalb auch der Name Drehstrom.

Beim vorher beschriebenen Einphasen-Wechselstrom entseht im Generator nur eine

Spannungskurve. Bei der Dreiphasen-Innenpolmaschine rotiert das Polrad, während die drei Spulen am Statorumfang gleichmässig verteilt sind.

Aussenleiter (Polleiter), Mittelleiter (Neutralleiter)

Ein Außenleiter, in der Schweiz auch Polleiter oder Aussenleiter,unpräzise und umgangssprachlich auch als Phase bezeichnet, ist ein Leiter, der im üblichen Betrieb unter Spannung steht und in der Lage ist, zur Übertragung oder Verteilung elektrischer Energie beizutragen, aber kein Neutralleiter oder Mittelleiter ist. Bei einphasigen Anschlüssen mit einer Nennspannung von 230 V tritt er nur einfach auf und wird mit L (von engl. live

wire) bezeichnet; bei

Dreiphasenanschlüssen gibt es drei Außenleiter, die mit L1, L2 und L3 bezeichnet werden (früher R, S, T).

Dreiphasen Wechselstrom-

Generator Spannungs-

Messgerät Montiert man am Umfang des Stators drei Spulen die je um 120°

versetzt sind, wird in jeder einzelnen Spule eine Spannung induziert. Diese Spannungen sind gegeneinander um 120° zeitlich verschoben.

Dreiphasennetz

Beim Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) erreichen die Wechselströme in den drei Außenleitern ihre Amplituden in unterschiedlichen Phasenlagen (120° Verschiebung).

Im Hausstromnetz beträgt der Effektivwert der Spannung von Außenleitern in der Regel:

230 V gegen den Neutralleiter beziehungsweise den Schutzleiter und 400 V zwischen zwei Außenleitern.

Phasenspannungen

Den Begriff Phasenspannung (Aussenleiter zu Neutralleiter) wurde ich auch als Korrekt ansehen, da man ja vom Einphasennetz (230V), Zweiphasennetz (400V) und Dreiphasennetz (3x400V) spricht!

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5 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

1 EINLEITUNG

15.1.2 Die Dreiphasen-Innenpolmaschine

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15.1.3 Berechnung der Netzdrehzahl

Die Formel für die Berechnung der Synchrondrehzahl bzw. der Drehfelddrehzahl lautet wir folgt:

Wenn sich in einem Stator mit Drehstromwicklung ein Magnetfeld dreht, wird in dieser Wicklung ein

Drehstrom erzeugt.

Die Formel für die Berechnung der Synchrondrehzahl bzw. der Drehfelddrehzahl lautet wir folgt:

60 p f n ^N 



Einige der derzeit größten Synchrongeneratoren im Brasilianischen Kraftwerk Itaipu besitzt eine Nennleistung von 700 MW und ist so groß (d = 16m), dass in seinem Stator ein Orchester Platz findet.

Wenn ein Stator mit einer Drehstromwicklung an Drehstrom angeschlossen wird, entsteht im Inneren ein Drehfeld. Besteht der Rotor aus einem

Dauermagneten oder aus Elektromagneten läuft der Rotor mit synchroner Drehzahl zur Netzdrehzahl.

p n f 60

1

 

Asynchronmotoren sind Motoren mit

Kurzschlussläufern und werden überwiegend dort eingesetzt, wo sie nicht ständig mit derselben Drehzahl laufen müssen. Die Formel für die Berechnung der Synchrondrehzahl bzw. der Drehfelddrehzahl ist oben berechnet worden. Ein Asynchronmotor dreht nicht mit der Synchrondrehzahl.

Der Unterschied wird wie folgt berechnet:

 

 



 

 %

n s

n ^%

1 100

1

Aufgabe

Berechnen Sie den Schlupf und die Schlupfdrehzahl aus dem abgebildeten Klemmenbrett!

Typ

3 ~ Mot Nr. 1981

380 V 2 A

1 kW cos 0,85

1450 U/mi

n 50 Hz

Isol-Kl. B IP 44 t

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7 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

1 EINLEITUNG

15.1.4 Bezeichnungen bei Drehstrom

15.1.4.1 Schaltung von Netz-Transformatoren

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15.1.4.2 Genormte Klemmenbezeichnungen

Motorausführung bzw.

Netzleiter

Wicklungs bzw.

Anschlussbezeichn ungen alt

Bezeichnung der

Wicklungsenden Anschlussklemmen bezeichnung

Motoren mit einer Drehzahl U – X V – Y W - Z

U1 – U2 V1 – V2 W1 – W2

U1 – U2 V1 – V2 W1 – W2

Polumschaltbare Motoren mit 2 getrennten Wicklungen für je eine Drehzahl und

6 Anschlussklemmen

U

a

– U

b

V

a

– V

b

W

a

- W

b

1U1 – 2U1 1V1 – 2V1 1W1 – 2W1

1U – 2U 1V – 2V 1W – 2W

Polumschaltbare Motoren mit 2 getrennten Wicklungen für je eine Drehzahl und

12 Anschlussklemmen

U

a

– X

a

V

a

– Y

a

W

a

- Z

a

U

b

– X

b

V

b

– Y

b

W

b

- Z

b

1U1 – 1U2 1V1 – 1V2 1W1 – 1W2 2U1 – 2U2 2V1 – 2V2 2W1 – 2W2

1U1 – 1U2 1V1 – 1V2 1W1 – 1W2 2U1 – 2U2 2V1 – 2V2 2W1 – 2W2

Polumschaltbare Motoren mit einer Wicklung

(Dalander-Wicklung)

U

a

– U

b

V

a

– V

b

W

a

- W

b

1U1 – 1U2 1V1 – 1V2 1W1 – 1W2 2U1 – 2U2 2V1 – 2V2 2W1 – 2W2

1U – 2U 1V – 2V 1W – 2W

Spannungsumschaltbare Motoren mit Schaltung im Klemmenkasten und 9 Anschlussklemmen

U

a

– X

a

V

a

– Y

a

W

a

- Z

a

U

b

V

b

W

b

U1 – U2 V1 – V2 W1 – W2 U5 V5 W5

U1 V1 W1

Spannungsumschaltbare Motoren mit Schaltung im Klemmenkasten und 12 Anschlussklemmen

U

a

– X

a

V

a

– Y

a

W

a

- Z

a

U

b

– X

b

V

b

– Y

b

W

b

- Z

b

U1 – U2 V1 – V2 W1 – W2 U5 – U6 V5 – V6 W5 – W6

U1 V1 W1

Einphasenmotoren mit 3 Anschlussklemmen 4 Anschlussklemmen

U – V W – Z U – V W - Z

U1 – U2 Z1 – Z2 U1 – U2 Z1 – Z2

U1 – U2 U1 – U2 Z2 Z1 – Z2

Netzleiter im Drehstromnetz R S T N

- - - -

L1 L2 L3 N

L 1 L 2 L 3

U 2

V 1 W 1

U 1

V 2 W 2

Wicklungen und Brücken bei Sternschaltung einzeichnen

L 1 L 2 L 3

U 2

V 1 W 1

U 1

V 2 W 2

Wicklungen und Brücken bei Dreieckschaltung einzeichnen

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9 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

1 EINLEITUNG

4 BEZEICHNUNGEN BEI DREHSTROM

15.1.4.3 Anschlussmöglichkeiten und Drehsinn

Lage des

Klemmenkastens Anschluss von

L1, L2, L3 an Drehsinn der Welle

Rechts U1, V1, W1

V1, U1, W1

Rechtslauf Linkslauf

Links V1, U1, W1

U1, V1, W1

Rechtslauf Linkslauf

Aufgabe

Bestimmen Sie den Wirkungsgrad, aus dem dargestellten Klemmenbrett, des Drehstrommotores!

Typ

3 ~ Mot Nr. 1981

380 V 2 A

1 kW cos 0,85

1450 U/mi

n 50 Hz

Isol-Kl. B IP 44 t

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15.1.4.4 Spannungstoleranzen in Drehstromanlagen

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11 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

2 LINIEN- UND ZEIGERDIAGRAMME DREIPHASEN-WECHSELSTROM

15.2 Linien- und Zeigerdiagramme Dreiphasen-Wechselstrom

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15.2.1 Phasenspannungen bei Drehstrom

U ₁ N N U _{2 N} U _{3 N}

U ₁ U _{2 N} U _{3 N}

Die Phasenspannungen, so wie auch deren Ströme, sind mit den entsprechenden Farben nachzuzeichnen. Die aufgeführten Farben sind auch gleich den Aussenleiterferben.

U

₁N

Phasenspannung 1 (braun)

U

₂N

Phasenspannung 1 (schwarz)

U

₃N

Phasenspannung 1 (grau)

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13 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

2 LINIEN- UND ZEIGERDIAGRAMME DREIPHASEN-WECHSELSTROM

15.2.2 Phasenspannungen und verkettete Spannungen

U ₁ N U _{2 N} U _{3 N}

U 1 2 U _{2 3} U _{3 1}

U ₁ N U _{2 N} U _{3 N}

U 1 2 U _{2 3} U _{3 1} Die Phasenspannungen, so wie auch deren

Ströme, sind mit den entsprechenden Farben nachzuzeichnen. Die aufgeführten Farben sind auch gleich den Aussenleiterferben.

U

₁N

Phasenspannung 1 (braun)

U

₂N

Phasenspannung 1 (schwarz)

U

₃N

Phasenspannung 1 (grau) Die Verketteten Spannungen bzw. die entsprechenden Liniendiagramme, so wie auch deren Ströme, sind gemäss den nachfolgenden Farben nachzuzeichnen. Diese Farben sollen wenn möglich für die weiteren Arbeiten eingesetzt werden.

U

12

Verkettete Spannung (grün)

U

23

Phasenspannung 1 (violett)

U

31

Phasenspannung 1 (orange)

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15.2.3 Aufgaben zu Liniendiagrammen Spannungen

Bestimmen Sie aus den Liniendiagrammen der Dreiphasen-Wechselspannungen die Summe der drei Spannungen bei 90° und bei 270° (U=3x400/230V).

Phasenspannungen

bei 90° ____________________________________________

____________________________________________

bei 270° ____________________________________________

____________________________________________

Aussenleiterspannungen oder verkettete Spannungen

bei 90° ____________________________________________

____________________________________________

bei 270° ____________________________________________

____________________________________________

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15 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

2 LINIEN- UND ZEIGERDIAGRAMME DREIPHASEN-WECHSELSTROM

15.2.4 Aufgabe zu Liniendiagramm Strombelastung

Das Dreiphasennetz ist ohmisch belastet und es sollen die Ströme bei 90°

nachvollzogen werden.

Wicklungen Verbraucher Drehstrom

des Generators ohmsche Last

in Sternschaltung in Sternschaltung

I1

5, 2

0 I

 I1

 5, 2

0 I

5, 3

0 I

5, 3

0 I



x R

_{1 N}

R

^{2 N}

R

3 N

1 N 1 3 N

2 N 3

2

B i ld 1 5 . 2 3 . 2

x

x

I1

5, 2

0 I

I1

5, 2

0 I

5, 3

0 I

5, 3

0 I

Welche Schlussfolgerung bei der symmetrischen Belastung im Drehstromnetz kann gezogen werden?

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15.2.5 Darstellung der Zeiger für Grafische Darstellungen

B i ld 7 . 1 0 . 2

U

_{1 2}

U

_{1 N}

U

2 3

U

3 1

U

2 N

U

_{3 N}



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17 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

2 LINIEN- UND ZEIGERDIAGRAMME DREIPHASEN-WECHSELSTROM

15.2.6 Verkettungsfaktor

B i l d 7 . 8 . 2

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15.2.7 Tagesganglinie des elektrischen Energiebedarfs

Der Bedarf an elektrischer Energie unterliegt sowohl tageszeitlichen als auch jahreszeitlichen Schwankungen. Tageszeitlich betrachtet ergeben sich Bedarfsspitzen im Zeitraum zwischen 7 Uhr und 14 Uhr und in den Abendstunden. In den späten Nachtstunden erreicht der Bedarf ein

Minimum. Im Winter stellt sich auf Grund der kürzeren Tageszeit (erhöhter Beleuchtungsaufwand) einerseits und den tieferen Temperaturen (Elektroheizung, Wärmepumpen) andererseits ein höherer Bedarf an elektrischer Energie ein.

Zur permanenten Deckung des Bedarfs ist es nötig, neben dem Grundbedarf auch die

Bedarfsspitzen sicher handhaben zu können. In diesem Zusammenhang spricht man auch von Grundlast, Mittellast und Spitzenlast.

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19 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

3 LEISTUNGEN BEI SYMMETRISCHER LAST

15.3 Leistungen bei symmetrischer Last

15.3.1 Leistungen Dreieckschaltung symmetrische ohmsche Last

B i l d 7 . 8 . 2

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15.3.2 Leistungen Sternschaltung symmetrische ohmsche Last

B i l d 7 . 8 . 2

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21 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

3 LEISTUNGEN BEI SYMMETRISCHER LAST 3 VERGLEICH DER LEISTUNGSAUFNAHME

15.3.3 Vergleich der Leistungsaufnahme

15.3.3.1 Konstante Widerstände symmetrische ohmsche Last

Variante 1

B i ld 7 . 8 . 2 B i ld 7 . 8 . 2

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15.3.3.2 Konstante Leistung symmetrische ohmsche Last

Variante 2

B i ld 7 . 8 . 2 B i ld 7 . 8 . 2

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23 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

3 LEISTUNGEN BEI SYMMETRISCHER LAST

15.3.4 Leistungen bei ohmisch-induktiver Last Repetition Leistungsberechnung

Ohmsche Last

Sternschaltung Dreieckschaltung

Berechnung der Impedanz und Zeigerdarstellung Widerstands-, Strom- und Spannungsdreieck

Impedanzformel Zeigerdiagramm

Sternschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

Dreieckschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

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15.3.5 Leistungen bei kapazitiver Last Sternschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

Dreieckschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

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25 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4 Leistungen bei unsymmetrischer Last

15.4.1 Ohmsche Verbraucher-Leistung Dreieckschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

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27 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.2 Ohmsche-induktive Leistung Dreieckschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

B i ld 1 5 . 0 4 . 0 1

c o s  s i n 

1 , 0 0 , 9 0 , 8 0 , 7 0 , 6

1 , 0 0 , 9 0 , 8 0 , 7 0 , 6 0 , 5 0 , 4 0 , 3 0 , 2 0 , 1

0 P

Q

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15.4.3 Ohmsche Verbraucher Leistung Sternschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

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29 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.4 Ohmsche-induktive Leistung Sternschaltung

B i ld 7 . 8 . 2

B i ld 1 5 . 0 4 . 0 1

c o s  s i n 

1 , 0 0 , 9 0 , 8 0 , 7 0 , 6

1 , 0 0 , 9 0 , 8 0 , 7 0 , 6 0 , 5 0 , 4 0 , 3 0 , 2 0 , 1

0 P

Q

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15.4.5 Ohmsche Verbraucher Leiterströme Dreieckschaltung

Gegeben sind I

12

=6A, I

23

=2A, I

31

=4A. Es sind die Aussenleiterströme grafisch zu ermitteln.

B i l d 1 0 . 2

U

_{1 2}

U

_{1 N}

U

_{2 3}

U

_{3 1}

U

2 N

U

3 N



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31 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.6 Ohmsche Verbraucher Sternschaltung (Neutralleiterstrom)

B i l d 1 0 . 2

U

_{1 2}

U

_{1 N}

U

_{2 3}

U

_{3 1}

U

2 N

U

_{3 N}



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B i l d 1 0 . 2

U

_{1 2}

U

_{1 N}

U

_{2 3}

U

_{3 1}

U

_{2 N}

U

_{3 N}



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33 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.7 Fehlerfall bei symmetrischer Last

15.4.7.1 Neutralleiterströme im Fehlerfall ohmsche Last

B i ld 1 0 . 2

U1 2

U1 N

U2 3

U3 1

U2 N

U3 N

 Normalfall

Ausfall L1

B i l d 1 0 . 2

U1 2

U1 N

U2 3

U3 1

U2 N

U3 N



B i ld 1 0 . 2

U1 2

U1 N

U2 3

U3 1

U2 N

U3 N

 Ausfall

L1 und L2

Ausfall aller polleiter

B i l d 1 0 . 2

U1 2

U1 N

U2 3

U3 1

U2 N

U3 N



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15.4.7.2 Fehlerfall bei Dreieck ohmsche Last

B i l d 7 . 8 . 2

Normalfall

Ausfall Strangwiderstand R

12

B i l d 7 . 8 . 2

B i l d 7 . 8 . 2

Ausfall L1

Ausfall Strangwiderstand R

12

und R

23

B i l d 7 . 8 . 2

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35 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.8 Kombinierte Verbraucher in Dreieckschaltung Gegeben sind folgende ohmisch-induktive Verbraucher:

S 12 =2kVA mit cos 12 =0,5 sowie, S 23 =1kVA mit cos 23 =0,5 und S 31 =0,5kVA mit cos 23 =0,5. Es sind die Aussenleiterströme grafisch zu ermitteln.

B i l d 1 0 . 2

U

1 2

U

1 N

U

_{2 3}

U

_{3 1}

U

_{2 N}

U

_{3 N}



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37 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.9 Kombinierte Verbraucher in Sternschaltung Gegeben: Ohmscher Widerstand ^I

₁N

 7 ^A

Kapazitiver Widerstand ^I

₂N

 7 ^A

Impedanz ^I

₃N

 7 ^A , 

L

^{ 60 }

B i ld 7 . 8 . 2

B i l d 1 0 . 2

U

1 2

U

1 N

U

2 3

U

3 1

U

_{2 N}

U

_{3 N}



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39 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

4 LEISTUNGEN BEI UNSYMMETRISCHER LAST

15.4.10 Sternschaltung mit Neutralleiterunterbruch

B i l d 7 . 8 . 2

1. Aufgabe:

Zeichnen Sie zuerst die Sternschaltung mit folgenden Widerständen vor dem Neutralleiter-unterbruch. Die Spannungen, Ströme und Leistungen vor dem

Neutralleiterunterbruch sind rechnerisch zu bestimmen.



 20 R

1N



 60 R

2N



 40 R

3N

2. Aufgabe:

Die Spannungen, Ströme und Leistungen an den Widerständen nach dem Neutralleiterunterbruch sind grafisch zu bestimmen.

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41 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

5 SPANNUNGSABFALL BEI DREHSTROM

15.5 Spannungsabfall bei Drehstrom

15.5.1 Repetition Einphasenwechselstrom

U ₁ U ₂

U _L

U _L R _L

R _V R _L

U _L I

U ₁ U ₂

U _L

U _L R _L

R _V R _L

U _L

X _V I

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15.5.2 Spannungsabfall Dreiphasenwechselstrom

B i ld 7 . 2 . 2

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43 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

5 SPANNUNGSABFALL BEI DREHSTROM

2 SPANNUNGSABFALL DREIPHASENWECHSELSTROM

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15.5.3Netzübliche Spannungsabfälle

Für die Praxis wird empfohlen, dass der Spannungsabfall zwischen Hauseinführung (Hausanschlussicherung) und Energieverbraucher nicht grösser als 4 % der Bemessungsspannung des Netzes sein soll.

Abweichende Werte sind zulässig für Motoren während des Anlaufs und für Energieverbrauchern mit hohen Einschaltströmen.

Haupt- anschluss-

sicherung

Haupt- leitungs-

schutz- schalter

Energie- Zähler

Endstromkr eise

k W h

Zulässiger Spannungsabfall

 u bei einer Scheinleistung am

Hauptleitungsschutzschalter:

bis 100 kVA ^{u  0 , 5 %} kVA

100 - 250 kVA u  1 % kVA

250 - 400 kVA

% 25 ,

 1

u

über 400 kVA ^{u  1 , 5 %}

Nach DIN 18015, Teil 1

%

 3

u

Nach DIN VDE 0100, Teil 520

%

 4

u

Bei Kleinspannungsbeleuchtungsanlagen sollte aus lichttechnischer Sicht der Spannungsabfall zwischen dem Transformator und der in der grössten Entfernung installierten Leuchte u  5 % sein.

Bei der Berechnung des Spannungsabfalles sind Einphasen- und

Dreiphasenanlagen zu unterscheiden. Bei der näheren Betrachtung geht hervor, dass eine Drehstromleitung doppelt so lang sein kann wie eine Einphasenleitung.

Bemessungsspannung Spannung, durch die die elektrische Anlage oder ein Teil der Anlage

gekennzeichnet ist.

Der Nennwert und Bemessungswert können häufig gleich sein.

Nennwert (nominal value) Bemessungswert (fated value)

Grenzwert (limiting value)

Anlaufströme Motoren Elektromotoren (sowohl Gleich- als auch Wechselstrommotoren) haben einen hohen Einschaltstrom, weil für das Beschleunigen der drehenden Schwungmasse auf Nenndrehzahl mehr Leistung und damit mehr Strom als für das Halten der Drehzahl nötig ist.

Ein erhöhter Strom fließt bis zum Erreichen der stationären Drehzahl; je nach Größe des Motors, Schwungmasse und Last kann diese Zeit zwischen Sekundenbruchteilen und vielen Sekunden liegen.

Einschaltströme

Energieverbraucher können beim Einschalten das mehrfache des Nennstromes erreichen.

Der Einschaltstromstoß bei Halogenlampen und Projektionslampen ist besonders hoch und kann das 15-fache des Nennstroms überschreiten.

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45 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

5 SPANNNGSABFALL BEI DREHSTROM

15.5.4 Bemessung verschiedener ortsfester Leiter

Strombelastbarkeit bzw. Wahl des Anschlussüberstromunterbrechers nach NIN Tabelle

5.2.3.1.1.15.2.2 und für Verlegearten nach NIN Tabelle 5.2.3.1.1.9, PVC-Isolierung, drei belastete Kupferleiter mit einer Leitertemperatur von 70°C und einer Umgebungstemperatur von 30°C.

Maximaler

Anschlussüberstromunterbrecher Verlegeart

Polleiter L1-L2-L3

Leistungs- Lichtstrom- und kreise

PEN- Leiter Neutralleiter

Haus- zuleitung

Schutz- leiter

Haus- zuleitung

Erdungs-

leiter Haupt- potential- ausgleichs-

leiter

HPA-Leiter mit Verbindung Blitzschutz- zur Anlage

(in Wärme-

dämmung) (in Beton) (auf

Wand) 5.2.4.3 5.4.6.2

5.2.3.7 5.2.3.7

5.2.4.3 5.4.3.1.2

5.4.2.3 5.4.2.3 5.4.7.1 5.4.7.1

[A] [A] [A] [mm

²

] [mm

²

] [mm

²

] [mm

²

] [mm

²

] [mm

²

] [mm

²

]

A1 A2 B1 B2 C

13 13 16 16 16 1,5 1,5 1,5 16 6 10

16 16 20 20 25 2,5 2,5 2,5 16 6 10

20 20 25 25 32 4 4 4 4 16 6 10

32 25 32 32 40 6 6 10 6 6 16 6 10

40 40 50 40 50 10 10 10 10 16 6 10

50 50 63 63 63 16 16 16 16 16 10

63 63 80 80 80 25 25 16 25 16 25 16 16 10

80 80 100 100 100 35 35 16 35 16 35 16 16 10

100 100 125 100 125 50 50 25 50 25 50 25 25 16

125 125 160 125 160 70 70 35 70 35 70 35 35 16

160 125 200 160 200 95 95 50 95 50 95 50 50 25

160 160 225 200 250 120 120 70 120 70 120 70 50 25

200 200 250 200 250 150 150 95 150 95 150 95 50 25

250 200 250 250 315 185 185 95 185 95 185 95 50 25

250 250 315 250 400 240 240 120 240 120 240 120 50 25

315 250 400 315 400 300 300 150 300 150 300 150 50 25

4),5) 5) 3) 2) 1)

1) 50% des Hauptschutzleiters, aber mindestens 6mm

²

und nicht grösser als 25mm

²

2) 16mm

²

ist der kleinste und 50mm

²

der grösste Querschnitt, ansonsten gleich wie der Schutzleiter

3) Schutzleiter 16 Querschnitt wie Polleiter, 16mm

²

für Querschnitte  35mm

²

, Halber Polleiterquerschnitt ab 50mm

²

. Der Schutzleiterquerschnitt muss mit Rechnung nachgewiesen werden.

4) Mindestquerschnitt für PEN-Leiter 10mm

²

oder bei Konzentrischem Kabel 4mm

²

5) Bemessung von PEN- und Neutralleiter wie Polleiter. Reduktion des Querschnittes nur zulässig, wenn halber Polleiterstrom vorhanden

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15.5.5 Maximale Leiterlängen verschiedener ortsfester Leiter

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47 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

6 SPANNNGSEBENEN IM VERTEILNETZ

15.6 Spannungsebenen im Verteilnetz

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15.7 Energieberechnung

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49 15 DREIPHASENWECHSELSTROM

Animationen

http://www.walter-fendt.de/ph14d/generator.htm Einphasengenerator

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