Spannungen berechnen im Drehstromnetz

Ich habe in einem Drehstromnetz folgendes gemessen:
-Spannungen L1-L3 gegen Neutral ~230V
-Strom durch L1: 50A
-Strom durch L2: 20A
-Strom durch L3: 20A
-Spannung N-PE: 170-200V ortsabhängig.
-Die dreissig zusätzlichen Ampère flossen gegen Erde.
-20A pro Phase flossen regulär, d.h. zwischen den Phasen oder gegen N.

Leider habe ich vergessen, die Spannungen L1-L3 gegen PE aufzuschreiben. Kann ich sie berechnen? Wie?

Guten Start ins neue Jahr!
Tansanit

Ich habe in einem Drehstromnetz folgendes gemessen:
-Spannungen L1-L3 gegen Neutral ~230V

Wenn ich Sie richtig verstehe, haben Sie an der Drehstromsteckdose von L1, L2, L3, jeweils 230 Volt gegen den Nullleiter (blauer Draht) gemessen. Das ist normal.

-Strom durch L1: 50A
-Strom durch L2: 20A
-Strom durch L3: 20A

Ich verstehe Ihre Angabe so, dass der Verbraucher, über den der von Ihnen angegebene Strom (50A, 20A, 20A)fließt, an L1 bzw. L2 bzw L3 und N(Nullleiter) angeschlossen ist. Ist das so richtig?

-Spannung N-PE: 170-200V ortsabhängig.

Über Freileitung oder Kabel erfolgt die Elektroeinspeisung der Verbraucher 4-polig: L1, L2, L3 und der PEN (Nullleiter und Schutzleiter in einem). Im Zählerschrank wird der PEN mit einer Erdung (Nullleiterstütze) verbunden. Der PEN wird aufgeteilt: Als PE(Schutzleiter) wird er zur Steckdose weitergeführt. Der gleiche Draht wird als N(Nullleiter) über den Fehlerstromschutzschalter zur Steckdose geführt. N und PE haben den gleichen Ursprung aus dem PEN. N und PE sind galvanisch miteinander verbunden. Der Innenwiderstand des FI-Schalters ist zu vernachlässigen. Mir ist es unerklärlich, dass Sie zwischen Nullleiter(N) und Schutzleiter(PE) 170 bis 200 Volt messen. Hier ist in der Elektroanlage etwas kaputt !!! So etwas ist bei einer intakten Anlage nicht möglich.

-Die dreissig zusätzlichen Ampère flossen gegen Erde.
-20A pro Phase flossen regulär, d.h. zwischen den Phasen oder
gegen N.

Leider habe ich vergessen, die Spannungen L1-L3 gegen PE

Bei einer intakten Anlage ist es egal, ob Sie gegen N oder PE messen. Die Messwerte sind gleich. Wenn Sie gegen PE messen, könnte jedoch der FI-Schutzschalter auslösen.

aufzuschreiben. Kann ich sie berechnen? Wie?

Guten Start ins neue Jahr!
Tansanit

Wenn Sie mehr wissen möchten, dann bitte ich um einen Schaltplan in Form einer Skizze mit eingetragenen Messwerten.

Ich wünsche Ihnen ein gesundes und erfolgreiches 2011.

Ich habe in einem Drehstromnetz folgendes gemessen:
-Spannungen L1-L3 gegen Neutral ~230V
-Strom durch L1: 50A
-Strom durch L2: 20A
-Strom durch L3: 20A
-Spannung N-PE: 170-200V ortsabhängig.
-Die dreissig zusätzlichen Ampère flossen gegen Erde.
-20A pro Phase flossen regulär, d.h. zwischen den Phasen oder
gegen N.

Leider habe ich vergessen, die Spannungen L1-L3 gegen PE
aufzuschreiben. Kann ich sie berechnen? Wie?

Guten Start ins neue Jahr!

Hallo Tansanit,

In einem Drehstromnetz gibt es im Normalfall folgende Spannungsverhältnisse:
Spannung L-L: 400V.
Rechnet man diese 400V (Außenleiterspannung) nun durch den „Verkettungsfaktor“ Wurzel3, bekommt man die Spannung zwischen L-N.
Da der Neutralleiter im TN-Netz geerdet ist, muss die Spannung zwischen L und PE ebenfalls 400/Wurzel3 sein.

Eines kann aber nicht ganz in Ordnung sein:
„Die dreissig zusätzlichen Ampère flossen gegen Erde“
Wenn ein Strom gegen Erde fließt, kann irgendwas nicht in Ordnung sein. Das würde auch erklären, warum du zwischen N und PE eine Spannung messen kannst. (Zwischen N und PE darf kein Spannungsunterschied auftreten!)

mfg
Bernsch

Hallo Tansanit,
was ich bisher nicht verstehe, wie du zwischen N und PE eine Spannung haben kannst von 170 bis 200 Volt. Das geht einfach nicht, es sei denn, es liegt ein lebensgefährlicher Fehler vor ! Schau mal noch einmal nach. Oder meintest Du mV, das wäre nachvollziehbar.
Viele Grüße Matthias

Ich verstehe Ihre Angabe so, dass der Verbraucher, über den
der von Ihnen angegebene Strom (50A, 20A, 20A)fließt, an L1
bzw. L2 bzw L3 und N(Nullleiter) angeschlossen ist. Ist das so
richtig?

Ich verstehe die Frage nicht richtig. Verschiedene Verbraucher haben zusammen zu einer symmetrischen Belastung von 20A pro Phase geführt, gemessen mit der Zange. Daneben lag ein Erdschluss auf einer Phase vor, der zu den zusätzlichen 20A geführt hat.

-Spannung N-PE: 170-200V ortsabhängig.

Über Freileitung oder Kabel erfolgt die Elektroeinspeisung der
Verbraucher 4-polig: L1, L2, L3 und der PEN (Nullleiter und
Schutzleiter in einem). Im Zählerschrank wird der PEN mit
einer Erdung (Nullleiterstütze) verbunden. Der PEN wird
aufgeteilt: Als PE(Schutzleiter) wird er zur Steckdose
weitergeführt. Der gleiche Draht wird als N(Nullleiter) über
den Fehlerstromschutzschalter zur Steckdose geführt. N und PE
haben den gleichen Ursprung aus dem PEN. N und PE sind
galvanisch miteinander verbunden. Der Innenwiderstand des
FI-Schalters ist zu vernachlässigen. Mir ist es unerklärlich,
dass Sie zwischen Nullleiter(N) und Schutzleiter(PE) 170 bis
200 Volt messen. Hier ist in der Elektroanlage etwas kaputt
!!! So etwas ist bei einer intakten Anlage nicht möglich.

Besten Dank für Ihre prompte Antwort!

Dass hier ein Fehler vorlag, war mir klar. Ich habe ihn behoben, ohne die Spannungen L1-L3-&gt:stuck_out_tongue_winking_eye:E zu notieren, und frage jetzt, wie und ob ich sie berechnen kann. Es handelt sich um den Fall des asymmetrisch belasteten Drehstromnetzes.

Meiner Erfahrung nach verwenden die Stromversorger meist das TT System, wenn Freileitungen eingesetzt werden. So lag auch im vorliegenden Fall ein TT Netz vor, wo es eben keinen PEN gibt, da der N verbraucherseitig nicht mit dem PE verbunden wird.


Hallo Transanit,
gerne würde ich dir helfen, aber das ist schon lange her…

Aber wenn du gegen N die Spg. von 230 V gemessen hast, dann sollte doch gegen den Schutzleiter PE, die gleiche Spannung anliegen. oder ?

Warum willst du was berechnen, wenn es eigentlich logisch ist?

Dann kann ich leider nicht bei der Berechnung helfen.

Viel Erfolg!

Kannst mir ja später mal ne Lösung deines Problems zukommen lassen.

Hallo Tansanit,
eigentlich dürftest du zwischen N-PE keine Spannung messen dürfen.Da liegt ein Fehler am Verbraucher vor,so wie ich das sehe.Wenn die 30 A gegen Erde fliest, müsste dann ja der FI-Schutzschalter,wenn vorhanden,auslösen.Ist das jetzt eine reale Anlage oder ist das eine Aufgabe?

Kannst mir ja später mal ne Lösung deines Problems zukommen
lassen.

Gerne. Die Spannung N-PE ist nur gerade im TN-C System identisch, wo die beiden Leiter vereint sind. Insbesondere im TT-System kann die Spannung N-PE bei asymmetrischer Belastung der Phasen bei ohmschem Verbraucher bis 400V betragen.

Die Antwort auf meine Frage lautet daher: Ja, man kann es berechnen, die Spannung betrug 372.7 V.

Der entscheidende Trick ist, im Drehstromnetz das 2. Kirchhoffsche Gesetz zeitabhängig anzuwenden und einen Mittelwert über 2pi zu bilden.