Maximale stroom in de nulleider

Ik heb een zwerfkast, een waterdichte kunststofkast waarop een 10-tal stopcontacten, deels blauw CEE caravan-model. Deze kast kan worden aangesloten met een rubberkabel 5 x 2,5 mm² op een vijfpolig drie maal 16A rood CEE stopcontact. Handig voor als we eens een tuinfeest hebben.

Nou viel het mij op dat in deze kabel de nulleider even dik is als de faseaders. Per faseader kan er maximaal 16A lopen. Daarvoor is 2,5 mm² goed geschikt. Maar is dan diezelfde dikte ook net zo geschikt voor de nulleider? Kan er niet een grotere stroom gaan lopen in de nulleider? In de fasedraden kan immers samen wel 3 x 16A gaan lopen?

Wat is dan de maximale stroom die in de nulleider kan gaan lopen zonder dat de zekeringen in de fasedraden aanspreken? Is dat niet véél meer dan 16A? Als ik op de kast één fase belast met 16A is de stroom door de nulleider al 16A, toch? En dan zijn de andere fasen nog helemaal niet in gebruik.

Als je alle fasen evenredig belast en je telt (vectorieel) daarna de stromen op, dan kom je op 0A. Dit komt omdat de 3fase-spanning onderling 120° verschoven zijn.

Ja, dat begrijp ik. Als je een draaistroommotor aansluit dan is dat zo. Maar met zo'n zwerfkast weet je nooit wat er op welke fase wordt aangesloten. Het enige dat je weet is dat het nooit langdurig meer dan 16A kan zijn, want dan spreekt de zekering van die fase aan.

De vraag is nu: wat gebeurt er met de stroom in de nul? Is die maximaal 16A of kan die veel groter worden. En zo ja, hoe groot dan wel?

De maximale stroom in de nulleider zal 16A zijn, nl 1 belaste ader, ga je een 2e fase belasten dan gaat de stroom in de nulleider naar beneden.

zoals hierboven al beschreven

Het is zoals the headunter zegt, je zou deze pagina eens kunnen lezen en de tekening waar de 3 fasespanning getekend staat eens goed bekijken.
Een voorbeeldje, kijk eens naar de grootte van de sinussen op 90° (wanneer fase 1 maximaal is).
Je zal zien als de fasen met bijvoorbeeld 16A belast worden, dat fase 2 dan negatief is en fase 3 ook terwijl fase 1 maximaal positief is. Als je deze dan gaat optellen (vectorieel!), kom je op 0A, dus er zal geen stroom in de nulleider vloeien.

Ga je asymmetrisch belasten, dus bv fase 1 en 2 met 16A. Dan krijg je een stroom van 8A die in de nulleider gaat vloeien.

Maar wat nu als ik de tweede fase óók met 16A belast? Wat wordt dan de stroom door de nulleider?
Ik zag ergens anders op dit forum dat er een waarde van 27A werd opgegeven. Ik vind dat een gek getal, dat ik nergens aan vast kan knopen. Maar het is wel méér dan 16A.

Waar baseer je op dat het meer dan 16A is?
Heb je die stromen nou al eens vectorieel opgeteld?

Een link naar dat forum zou handig zijn, misschien hebben ze het daar over iets helemaal anders.
Die 16A is de maximale stroom die je met die connector mag afnemen. Je hebt ook nog grotere connectors voor 32A.

Ik denk dat je mijn voorbeeldje nog eens moet lezen dan snap je het wel. En lees de wiki pagina ook nog eens door.

Als ik op de Wiki-pagina naar het grafiekje kijk met de drie sinuslijnen en ik zie daar de kromme E1 en de kromme E2, dat zouden de stromen van 16A kunnen zijn van fase L1 en van L2, en ik tel die op, dan komt dat zo midden tussen de letters E1 en E2 toch weer uit op de bovenste lijn. Dan zou de nulleiderstroom, dat is toch de som van die twee stromen, óók weer 16A zijn, en niet 8A. Maar gelukkig ook geen 27A.

Ik weet niet hoe ik verwijzingen kan aanbrengen. Ik zie jullie dat wel doen, maar ik heb geen idee hoe dat moet. Sorry.

Uitzondering vormt bij mijn weten enkel een last die met fase-aansnijding geregeld wordt, zoals bijvoorbeeld grote driefasen gevoedde lichtinstallaties.

De RMS stroom door de nul kan dan bij bepaalde standen oplopen boven die in een enkele fase.

Op 24 september 2008 18:49:36 schreef Wizzel:
Ik weet niet hoe ik verwijzingen kan aanbrengen. Ik zie jullie dat wel doen, maar ik heb geen idee hoe dat moet.

URL van het bewuste topic (niet forum, want er is maar 1 hier) bovenin je browser kopieren en in je post plakken.

O, dank je wel Henry. Ik zal het proberen terug te zoeken, want het was op dit forum, maar wel een bericht van een paar jaar geleden. Maar wat toen waar was is in dit vak gelukkig nog steeds waar.

Ik weet dat er ook 32A connectors zijn, maar ik neem aan dat er vóór een 3 maal 16A connector een zekeringsblok zit van 16A. Bovendien zitten er in mijn zwerfkast óók drie automaten van 16A, dit voor de zekerheid. Je weet maar nooit wat er op die stopcontacten aangesloten wordt.

[Bericht gewijzigd door Wizzel op (42%)]

Wat nu als je 1 fase inductief belast en de andere capicatief, gaat dat nog uitmaken?

In een normaal 3 fase net met Nul KAN de stroom in de Nul NOOIT hoger worden dan de maximale stroom van de zwaarst belaste Fase.
Stel dus dat er een fase met 16 A wordt belast, en de andere twee fasen worden niet belast, dan wordt de stroom in de Nul ook 16 A
Belast je 2 fasen elk met 16 Ampere, dan wordt de stroom in de Nul een factor V3 (1,73) lager, dus 16 / 1,73 , ongeveer 9 Ampere.
Worden alle 3 de fasen met 16 Ampere belast, dan wordt de stroom dioor de Nul 0 Ampere.

Er is echter maar een uitzondering,Indien er veel gasontladingslampen ( TL HPL, Na etc) wordt aangesloten, dan gaat het verhaaltje van de Nulstromen niet helemaal op.

Op 24 september 2008 19:23:38 schreef Benadski:
Wat nu als je 1 fase inductief belast en de andere capicatief, gaat dat nog uitmaken?

Dat gaat lukken.
In de éne fase 7,2Ω in serie met 39,6mH; in de andere fase 7,2Ω in serie met 256μF.
Dan loopt er in de nul 32A.

Je kunt de boel ook omdraaien (en met iets andere waarden), dan loopt er in de nul juist niets, hoewel de twee fasen ieder 16A leveren.
/e: die waarden zijn: 12,5Ω in serie met 443μF en 12,5Ω in serie met 22,9mH.

@Toet: met twee fasen ohms belast op 16A krijg ik er in de nul ook 16A uit.

Op 24 september 2008 19:40:17 schreef Frederick E. Terman:
[...]Dat gaat lukken.
In de éne fase 7,2Ω in serie met 39,6mH; in de andere fase 7,2Ω in serie met 256μF.
Dan loopt er in de nul 32A.

Ok, als je de boel op die manier gaat f*cken maak je de fase draaiing ongedaan. Dan zal het inderdaad wel ergens een keer lukken. Stelt het energiebedrijf niet een cosφ van minimaal 0.8? Overigens maakt inductief / capacitatief niet uit, mits alle fasen gelijk belast worden (dus niet alleen qua stroom maar ook qua fase draaiing)

@Toet: met twee fasen ohms belast op 16A krijg ik er in de nul ook 16A uit.

Ik ook.

Ja, maar dit kwam uit de twisted mind van Benadski hoor.
Ik heb er alleen de waarden bij berekend, dus ik ben volmaakt onschuldig. :P

Oef, dat is nogal wat. 32A door de nulleider. En die is (ook) maar 2,5mm². Gaat dat wel goed?

Dat is dus met slechts twee fasen belast, toch? De ene met een sterk inductieve belasting en de andere met een sterk capacitieve belasting. En wat gebeurt er als je de derde fase dan ook nog gaat belasten? Wordt het dan nog meer? Of is die 32A het maximum dat er door dat draadje loopt?

Ja maar we zitten de boel nu een beetje te stangen. Daar moet je niet naar kijken, want dit kan in de praktijk helemaal niet: er zijn geen verbruikers die dit doen.

In werkelijkheid blijft toch de hoofdregel: in het ergste geval loopt er in de nulleider net zoveel als in één fase, en meestal loopt er minder. Zijn de fasen gelijk belast, dan loopt er zelfs helemaal geen nulleiderstroom meer.

Dat is nu precies het voordeel van driefasensystemen: dat je aan koper kunt besparen.

Ik heb in mijn opleiding geleerd dat de max stroom in de nulleider hoger kan zijn dan de max stroom per fase. Zeker als er 2 belast zijn. IK daar ooit eens aan moeten rekene maar ben het al weer een beetje kwijt. Maar een mix van een verwarmings element met een enkelfase motor kan de nulstroom hoger maken.

Ze gaan inderdaad uit van 27A dus 1.73 * Inom.

Maar je moet je daar geen zorgen om maken. Aangezien je fasen daar voor beschermt zijn met een zekering is er geen gevaar.

Hier ligt dat dus aan.

3de harmonischen kunnen nulstroom groter maken dan lijnstroom. Een FFT van je stromen had interessanter geweest, dan zie je direct het probleem. (3de harmonischen zijn een homopolaire component en sommeren in de nulleider, ipv tegenover elkaar weg te vallen).

tegenwoordig is zelfs bij een symmetrische belasting de stroom door de N niet nul (net hetzelfde probleem als hier, die 3de, 9de, ... harmonischen die in fase zijn met elkaar en dus als homopolaire component opgenomen worden)

EDIT:
Hier wat documentatie

http://www.green-energy.nl/docs/PhaseLiner_Harmonischen.pdf

Ja, ik denk dat ik het begrijp. Dat is desastreus voor de stroom door de nul. De verhalen erover zijn nogal warrig, maar ik denk aan het volgende geval:

Stel ik heb een toepassing waarbij de drie fasen dubbelfasig worden gelijkgericht. Als je topgelijkrichting hebt, dan loopt er steeds maar stroom door één set diodes, dat wil zeggen in één fase. De andere twee fases zijn "dood", dat wil zeggen zij trekken dan geen stroom omdat de spanning in de derde fase groter is.

Door de dubbelfasige gelijkrichting is dit zowel zo voor de positieve als voor de negatieve helften van de sinus.

De fasedraden voeren dus steeds stroom voor 33% van de tijd, maar die stroom gaat steeds retour door de nulleider.

De nulleider voert dus voor 100% van de tijd stroom. Deze stroom is dus 3x zo groot als de stroom door elk van de fasedraden.

Zou de stroom door de fasedraden elk 16A zijn (voordat de zekering aanspreekt), dan is dus de stroom door de nulleider in dat geval 48A. Oeps....... door 2,5mm²?

Hoezo even dik maken?

Waarom kijk je alleen naar de verhalen die je zelf geloofd, en niet naar de verhalen die waar zijn....

Ook met je dubbelfasige gelijkrichting in een 3 fase net geld de regel dat de stroom door de Nul nooit groter is dan de stroom in een der fasen.
Dus ook in jou geval, wanneer er elke fase maar telkens even stroom trekt, zal in de nul telkens even een stroom lopen die even groot is.

Dat verhaal van die harmonische is van jou niet van toepassing!

Ja, dat klopt precies. Er loopt steeds maar even stroom in de fasedraden. In elk der fasen loopt er gedurende 33% van de tijd even 48A. Dat is gemiddeld 16A. Daarom spreekt de zekering in de fasedraden niet aan.

Maar de retourstroom loopt in al die gevallen door de nulleider. Dat zeg je zelf ook. En dat is diezelfde 48A die in die ader continue loopt. Is dit nou iets dat wáár is, of iets dat ik alleen maar geloof?

Ik zal eens kijken of ik een plaatje kan invoegen? Dan zal ik eens een schema tekenen van hoe de aangesloten schakeling er uit zou kunnen zien? Ik heb daar hier nog geen ervaring mee.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Bruggelijkrichter

Hier vind je een 3 fase gelijkrichter. De nul wordt niet eens aangesloten.

Wizzel:
Wat heb je nu, een zwerfkast waar vanalles op aangesloten wordt, of een drie-fasen gelijkrichter??
En de drie-fasen (dubbelfasige) gelijkrichter wordt deze precies met 16 Ampere belast?? Best wel een flinke.

Je geeft de doornede, of dikte van de aders niet aan,
Ook geef je de beveiliging niet aan.
Wat moeten we hier nu mee,
Of heb je toevallig precies voor 16 A hoge-druk gasontladingslampen op je voedinkje.

Blijf bij je vragen, en spring niet van de hak op de tak, dan kunnen wij hier antwoord geven, maar nu wordt het een hopeloze zooi.