0 (nul) belasting in 3 fase verdeelkast


de 3 fasen lopen niet gelijk.
Het zijn wisselspanningen met een sinus vorm.
In tijd lopen ze precies 1/3 tijdsdeel verschoven.

Door dat ze niet gelijk lopen onstaat er een vreem verschijnsel.
De stroom in de Nul is NOOIT meer dan een stroom in de zwaarst belaste fase.
Als alle fasen precies even zwaar belast worden dan is de stroom in de Nul 0
In een verdeelkast is de Nuldraad dan ook even dik als een fasedraad.

In hele grote installaties, en als je zeker weet dat de fasen ongeveer gelijk belast worden mag de nuldraad zelf dunner worden dan de fasendraden omdat er toch minder stroom doorheen gaat.

In wiki kun je er wat over lezen, met plaatjes er bij
https://nl.wikipedia.org/wiki/Driefasenspanning

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Bij een driefasenet is altijd minstens één fase positef en één fase negatief. De andere fase kan positief of negatief zijn. De stroom loopt van de positieve fase naar de nul en vandaaruit verdeelt dezelfde stroom naar de twee negatieve fasen. Bij gelijke belasting op alle drie de fasen is door de ontstane eerlijke verdeling de stroom door de nul nul Ampere. Bij ongelijke verdeling loopt er een nulstroom, maar die is nooit groter dan de grootste fasestroom.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 24 november 2019 17:11:34 schreef Toeternietoe:

In hele grote installaties, en als je zeker weet dat de fasen ongeveer gelijk belast worden mag de nuldraad zelf dunner worden dan de fasendraden omdat er toch minder stroom doorheen gaat.

dat is dus niet meer zo, vroeger wel idd. mede vanwege de harmonischen moet de nul juist dikker zijn in bepaalde installaties..

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Op 24 november 2019 17:13:22 schreef testman:
[...]

dat is dus niet meer zo, vroeger wel idd. mede vanwege de harmonischen moet de nul juist dikker zijn in bepaalde installaties..

Dat is alleen als je aandeel in harmonische groot is.
Als je een fabriekinstallatie met 100 kW aan motoren hebt en 5 kW aan gasontladingslampen dan mag je gerust een dunnere nul nemen.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Op 24 november 2019 17:13:22 schreef testman:
[...]

dat is dus niet meer zo, vroeger wel idd. mede vanwege de harmonischen moet de nul juist dikker zijn in bepaalde installaties..

Daarvoor moet je een niet-lineaire belasting hebben die dicht tegen de aansluitwaarde ligt, hier dus 25A. Zoiets is quasi onbestaande in een woning.

evengoed, ook in de industrie word de nul van verdelers en distributiekabels allang niet meer dunner uitgevoerd tegenwoordig. de tijden van sinusvormige lasten is wel over.

de nul dikker als de fasen uitvoeren betekent gewoon een dikkere kabel nemen, de fasen zijn dan gewoon te ruim berekend, geen probleem. harmonischen komen in oa panden met veel smps voedingen en ledverlichting voor.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Op 24 november 2019 17:08:32 schreef 60204:
De N is er om de boel in evenwicht te houden bij ongelijke belasting.

Stel je steekt je waterkoker aan, (wcd op L1), dan stroomt er door zowel fase als N 10A.
Neem nu drie waterkokers op drie verschillende wcd's, (eerste op L1, tweede op L2, derde op L3). Je belasting is nu gelijk op alle fasen en door de N zal er nu geen stroom vloeien, je zou deze zelfs kunnen weglaten.

Ja maar ja maar ;-) Ik heb toch nog steeds dezelfde nul bij iedere waterkoker. Ik belast niet tussen de fasen. Dus ik zou zeggen alles vloeit naar de 0.
Of belast je wel tussen de fasen in het electriciteitshuisje op de hoek van de straat?

Sorry mn begrijpertje doet et nog ff niet.

Edit(aha ik heb em denk ik)
Als 1 vd fasen op zn top vd sinus zit (10A) dan zitten die andere onder de 0 die tesamen 10A zijn.

Ik dacht even te DC achtig

Michel

Op 24 november 2019 18:59:08 schreef Hoihoi:
Ik dacht even te DC achtig

Niks mis mee, als het over DC gaat. :-)
Maar hier gaat het over 3 fasen AC. Teken eens 3 sinussen die 120 graden t.o.v. elkaar verschoven zijn en tel de waarden voor verschillende momenten bij elkaar. Je zal zien dat het resultaat voor elk moment nul is.

Op 24 november 2019 18:59:08 schreef Hoihoi:
Als 1 vd fasen op zn top vd sinus zit (10A) dan zitten die andere onder de 0 die tesamen 10A zijn.

Zo zit dat. Om wiskundig te zeggen, de som van de stromen in de nul is altijd nul bij het voorbeeld van de drie waterkokers.
Doe je één waterkoker weg, dan mis je de stroom van die ene waterkoker. De ontbrekende stroom gaat de nul leveren. In de nul loopt dan de stroom van één waterkoker. Doe je nog een waterkoker weg, dan heb je maar één waterkoker aangesloten. In de nul loopt dan de stroom van die ene waterkoker.
Als je de stroom meet in de nul dan kan er één van de twee volgende situaties optreden:
Er loopt geen stroom. Je weet dan niet of er nul of drie waterkokers zijn aangesloten.
Er loopt een stroom met de sterkte van één waterkoker. Je weet niet of er één of twee waterkokers zijn aangesloten.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 24 november 2019 19:22:26 schreef KlaasZ:
[...]Niks mis mee, als het over DC gaat. :-)
Maar hier gaat het over 3 fasen AC. Teken eens 3 sinussen die 120 graden t.o.v. elkaar verschoven zijn en tel de waarden voor verschillende momenten bij elkaar. Je zal zien dat het resultaat voor elk moment nul is.

Sterker nog, het werkt ook met 2 sinussen die je 180 graden verschuift (dus exact in tegenfase) , dan wordt het makkelijker te zien.

Met 3 sinussen is het principe precies gelijk, alleen moet je ze dan dus 360 / 3 = 120 graden verschuiven.

Ik denk zelfs dat het zomaar eens zou kunnen werken om ze voor n fasen 360/n graden te verschuiven.

Dus 60 graden voor 6 fasen, of een halve graad voor 720 fasen.

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.

Bij een even aantal fasen is het nog makkelijker te zien. Dan zijn er steeds 2 die elkaars tegengestelde zijn. Dus ze vallen paarsgewijze tegen elkaar weg.

En toch gaat het niet altijd op dat bij gelijke belasting de nul geen stroom voert. In het bedrijf waar ik destijds werkte had ik een probleem met ongelijke fase belasting. Een lichtgroep had op iedere fase 10A en exact gelijk. Iedere lichtgroep had een zelfde TL armaturen en waren om en om inductief capacitief. Toch had ik op de nul een stroom van bijna 20A. Nul los gekoppeld en alles bleef gewoon branden, ik snapte er geen jota van, er was wel op de nul een spanning van 10 volt. Landis en gyr erbij gehaald en zij constateerde een fasefout. Wij hadden een eigen trafo met 10KV aansluiting en daar is een fasecorrectie toegepast, probleem opgelost!

Groetjes Hans.

Hoe het werkt is niet belangrijk, als het maar werkt!

Misschien is bijgaand plaatje nog een aanvulling. Zie links de aansluiting van een 3-fasen elektromotor in ster. Zie rechts de aansluiting van drie waterkokers met een fase + nul. Verschil: bij de elektromotor is de sterpuntverbinding gemaakt op de aansluitklemmen van de motor. Bij de waterkokers bevindt het sterpunt zich in de verdeler.

Op 25 november 2019 00:49:14 schreef Zoef de Haas.:
Een lichtgroep had op iedere fase 10A en exact gelijk. Iedere lichtgroep had een zelfde TL armaturen en waren om en om inductief capacitief. Toch had ik op de nul een stroom van bijna 20A.

Dat is dan de derde harmonische geweest. Die stromen tellen juist op in de nulleider.

Frederick E. Terman

Golden Member

De derde harmonische kan niet net zo groot zijn als de totale stroom.

De ene fase was 10 A, de andere ook 10 A, het totaal liep door de nul als 20 A. De fasen waren dus in feite dezelfde fase.

Landis en gyr erbij gehaald en zij constateerde een fasefout.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 25 november 2019 11:11:57 schreef Frederick E. Terman:
De fasen waren dus in feite dezelfde fase.
[...]

Op 25 november 2019 00:49:14 schreef Zoef de Haas.:
(...)
Nul los gekoppeld en alles bleef gewoon branden,(...)

Das wel eigenaardig als alles op die enige twee fases zou zitten.
Gelukkig komt dan dit nog:

er was wel op de nul een spanning van 10 volt.

Maar dan moet je toch iets zien aan het licht?
Tis wel jammer dat we uit het relaas niet kunnen opmaken wat ze daar in dat trafohok omgewisseld zouden hebben. Als je trafokabels verkeerd aansluit, geeft dat meestal een korte plof, maar geen grotere nulstroom.

Als je thuis een 3 fasen verdeelkast heb. In mijn geval 3 x 25A + 0.

Deze gedachten, daarop zijn de meeste verdeelinrichtingen niet gebouwd. U(spanning) x √3 x 75(stroom) = 51,75 KVA. Wanneer je dit trekt met een woonhuis dan heb je waarschijnlijk veel geld.

De beveiligingstoestellen in een verdeelinrichting worden meestal zo opgebouwd dat er groepjes ontstaan. In de praktijk regelen we bijvoorbeeld dat alle automaten worden verdeeld over deze 3 fases. Mits er 3 fases worden aangeleverd door het energiebedrijf. Dit kan bijvoorbeeld 3 x 25A zijn. Er zijn 4 groepen op één aardlek aangesloten (meestal). Deze aardlek is dan aangesloten op een van de voedende fases (1 x 25A), aangeleverd door het energiebedrijf. De groepen zijn over het algemeen beveiligd met een installatieautomaat of smeltpatroon met een nominale stroom van 16A. Stel dat ik jou beredenering aanneem dan voldoen de hoofdzekeringen 25A niet, want, er kan 64 ampère over 1 fase lopen. Voor dat je dat bereikt is de zekering van 25A allang getript.

De gelijktijdigheid van de installatie zal bepalend zijn voor de hoeveelheid stroom die er loopt bij normaal gebruik van de installatie. In grote installaties wordt dit natuurlijk berekend op het te verwachten gebruik. Niemand kookt(inductie) tijdens het strijken en ondertussen loopt de koffie(automaat) de wasmachine is klaar maar de droger staat nog op vol vermogen te draaien, in dit geval is de gelijktijdigheid van de installatie wel hoog.

NEN 1010 (523.6.2) ziet de nul niet als een belaste ader ook al is er een asymmetrische belasting. Wanneer hogere harmonische een rol gaan spelen dan is dit een ander verhaal, maar dat is tevens een ander onderwerp.

Groeten,
Kevin M.

Watt? U x I

Op 25 november 2019 11:11:57 schreef Frederick E. Terman:
De derde harmonische kan niet net zo groot zijn als de totale stroom.

De ene fase was 10 A, de andere ook 10 A, het totaal liep door de nul als 20 A. De fasen waren dus in feite dezelfde fase.
[...]

Waarom denk je aan 2 fasen? Ik ging uit van 3 fasen. Elke fase 10A, dan is 20A aan derde harmonischen in de nul niet onmogelijk.

Frederick E. Terman

Golden Member

Daar zeg je wat, dat stond er inderdaad niet en was alleen mijn gedachte.

Blijft alleen de vraag waarom er niets aan het licht veranderde als je een leiding waar 20 A door loopt, los werd genomen. Da's vreemd.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 25 november 2019 13:04:50 schreef KevinM:
[...]
Deze gedachten, daarop zijn de meeste verdeelinrichtingen niet gebouwd. U(spanning) x √3 x 75(stroom) = 51,75 KVA. Wanneer je dit trekt met een woonhuis dan heb je waarschijnlijk veel geld.

De contractwaarde van een 3 faseaansluiting met 25A smeltpatronen is 17,25kVA.

Op 25 november 2019 13:40:29 schreef Frederick E. Terman:
Blijft alleen de vraag waarom er niets aan het licht veranderde als je een leiding waar 20 A door loopt, los werd genomen. Da's vreemd.

Dat snap ik ook niet goed. Het zou kunnen dat de belastingen op de 3 fasen het onderling uitvechten maar dan verwacht je dat het sterpunt gaat zwalken.

Op 25 november 2019 13:04:50 schreef KevinM:
Deze gedachten, daarop zijn de meeste verdeelinrichtingen niet gebouwd. U(spanning) x √3 x 75(stroom) = 51,75 KVA.

Ik snap het gedoe met die wortel 3 niet. De berekening is heel simpel, je hebt 3 fasen die ieder bij 230V 25A kunnen trekken.
Dus simpel 3x230x25=17250.

Dank allen voor de antwoorden,

Ik begrijp het nu (het gedeelte harmonische begrijp ik half). Ik begreep ook eens van iemand dat de energieleverancier het niet leuk vind al die inductieve belastingen van tegenwoordig).

Maar als ik puur in de tijd kijk dan wordt de 0 lijn wel langer belast dan de fase elk van zichzelf. De "0" wordt nooit 0 omdat hij "hopt" op de sinus boven de 0 lijn. Klopt dat wat ik zeg?

Er is geen "sinusvorm" stroom in de 0 zeg maar. Meer een continue afvloeien van de 3 fasen? ( ik zie het dan dat er meer vermogen (in de tijd) door een 0 gaat dan door een losse fase (klopt dat?)

Michel

Op 25 november 2019 22:11:01 schreef Hoihoi:
Maar als ik puur in de tijd kijk dan wordt de 0 lijn wel langer belast dan de fase elk van zichzelf. De "0" wordt nooit 0 omdat hij "hopt" op de sinus boven de 0 lijn. Klopt dat wat ik zeg?

Nee.

Als je twee sinussen optelt blijkt dat er ook weer een sinus met dezelfde periode uitkomt. In het plaatje heb ik zowel "sin(x)+cos(x)" als sqrt(2)*sin (x+pi/4) proberen te plotten, maar dat ligt zo mooi over mekaar dat je de achterste helemaal niet meer ziet. Vandaar dat ik de factor wat moest veranderen.

wiskundig: Er is altijd een e en f te vinden zodat gegeven abcd: a sin(x+b) + c sin (x+d) = e sin (x+f)

De stroom in de nul is dus altijd ook een sinusvormige curve.

Lucas heeft het al heel aardig uitgelegd. Ik wil het nog een keer proberen uit te leggen, maar dan iets anders.

Stel ik heb een netspanning L1: 320 sin (t * 50*2*pi) Die loopt dus tussen -320 en 320 heen en weer te wiebelen op een frequentie van 50 Hz. Stel ik sluit een weerstand (belasting) aan die 320 Ohm weerstand heeft. De stroom wordt dan U/R = sin (t *50*2*pi). 1A op de toppen.

Stel nu dat ik een tweede fase heb, L2: -320 sin (t * 50*2*pi) Die loopt dus OOK tussen -320 en 320 te wiebelen, maar nu precies in tegefase: Als L1 +320 is, dan is L2 precies op dat moment -320. Sluit ik ook HIER een 320 Ohm belasting op aan, dan krijg ik hier ook U/R = -sin (t *50*2*pi) als stroom. Maar als die OOK door de nulleiding loopt tegelijkertijd, dan moet je de twee stromen optellen: I0 = sin (t *50*2*pi) + -sin (t *50*2*pi) = 0.

Ook bij driefase stromen gebeurt dit: De stroom door de nul wordt altijd een sinusvorm, en altijd minder of gelijk aan de grootste fasestroom. (gelijk alleen als er 1 of 2 fases precies nul stroom voeren).

Dit alles blijft gelden als je capacitieve en inductieve lasten krijgt. Door een ongunstige combinatie van capacitieve lasten op 1 fase en inductieve lasten op een andere kan nu de stroom WEL groter worden dan de hoogste fasestroom. In de praktijk is dit echter ongebruikelijk omdat je dan in het uiterste geval dus een puur inductieve last op de ene fase een puurinductieve last op de andere fase hebt, terwijl je dus geen reel vermogen afneemt. Vandaar dat het tijden lang toegestaan was om voor de nul een draad van gelijke diameter te nemen als ook voor de fase draden is toegestaan.

Het kan "fout" gaan als je niet lineaire belastingen krijgt. Dus dingen met diodes en zo. DAN kan het zijn dat stromen uit L1 gaan optellen bij L2 en L3, zodat er een grotere stroom gaat lopen dan in de fasedraden. Dan heb je wel een "uitzonderlijke installatie" als zich dat in de praktijk voordoet. Maar kennelijk heeft men het wel eens meegemaakt want de regels zijn aangepast dat het soms nodig is om een dikkere nuldraad te nemen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 26 november 2019 09:53:17 schreef rew:
Het kan "fout" gaan als je niet lineaire belastingen krijgt. Dus dingen met diodes en zo. DAN kan het zijn dat stromen uit L1 gaan optellen bij L2 en L3, zodat er een grotere stroom gaat lopen dan in de fasedraden. Dan heb je wel een "uitzonderlijke installatie" als zich dat in de praktijk voordoet. Maar kennelijk heeft men het wel eens meegemaakt want de regels zijn aangepast dat het soms nodig is om een dikkere nuldraad te nemen.

Zo uitzonderlijk is dat niet. Het is eerder in dit topic al genoemd: TL armaturen veroorzaken een vrij groot aandeel derde harmonische. Als je armaturen hebt op alle fasen dan zijn die derde harmonischen in alle fasegeleiders met elkaar in fase. In de nulleider compenseren ze elkaar dus niet, maar ze tellen juist op.

Dat probleem kwam sterk naar voren bij verlichting in kassen. Daar gaat het om vrij grote vermogens en dus grote nulstromen. Er zijn in kassen heel wat nuldraden uitgefikt door dit verschijnsel.
Daar is het probleem nu opgelost door armaturen die op 400V werken. Die staan dus tussen de fasen in driehoek. De derde harmonische loopt dan niet meer door de nul, want die heb je niet meer nodig, maar die zingt rond in de driehoek.