3Phasen in Wechselstrom aufteilen. Absicherung/N-Überlast

[worlde]

Hallo zusammen,
Folgende Ist-Situation:
5x2,5mm² Leitung (L1, L2, L3) geht vom Zählerschrank zur Garage
abgesichert bis 3x 1pol B16 LS-Schalter
RCD vorhanden
Lampen, Garagentorantrieb und Wechselstromsteckdosen in Garage
Garage steht nahe am Haus, also sollte eine 16A Absicherung bei 2,5mm² OK sein

Es sollen zusätzliche Wechselstromsteckdosen und eine 16A Drehstromsteckdose hinzukommen.

Fragen:
Sollte man die die 3 1polige LS-Schalter durch einen 3poligen B16 LS-Schalter tauschen? Würde ich vermutlich so machen?

Können die Wechselstromsteckdosen auf die 3 Phasen verteilt werden, ohne dass der Neutralleiter überlastet wird? In Hinblick auf Phasenverschiebung und Aufhebung der Neutralleiterströme bei symetrischer Last. Da bei verschiedenen Wechselstromsteckdosen keine symetrische Last zu erwarten ist.

Vielen Dank

 

[Octavian1977]

Neutralleiterüberlastung wird es sicher nicht geben da es ein Drehstromkreis ist.
Deine geplante Installation kann nicht gleichzeitig betrieben werden.
Der Automat sollte ein dreipoliger C16A Sein, sofern das von den Abschaltbedingungen paßt.

Entweder ist dann die Drehstromsteckdose verwendbar oder die Schuko Steckdosen, Licht und Torantrieb, ja nach Belastung führt das zu Überlast und Sicherungsfall.

Die Leitungslänge sollte ca 20m nicht übersteigen.

Wenn man mit der Drestromsteckdose mehr machen will, sollte man hier einen separaten Stromkreis ziehen.

 

[fuchsi]

in Millionen Garagen läuft das aber so.

Kommt darauf an, was man auf dieser Drehstromsteckdose betreiben will.
Manchmal halt eine Mischmaschine, einen Hochdruckreiniger oder eine Kreissäge fürs Brennholzschneiden, wird die Leitung nicht überlasten, nur weil da auch noch Wechselstromkreise dranhängen.


Für eine Werkstatt zum Auto-'Bandern' wird es wohl eher weniger ausreichend sein.

 

[worlde]

Vielen Dank für die Antworten. Möchte nur sicher gehen und andere Meinungen einholen. Einen Bedarf für die 16A CEE gibt es momentan noch gar nicht. Die Steckdose möchte nur ein Kumpel installiert haben, für den Fall der Fälle. Also wenn dann nur sporadisch. Dass der LS-Schalter bei Überlast auslöst, ist klar. Wenn eine größere Leistung benötigt würde, wäre es sowieso besser, einen größeren Querschnitt zu nehmen und eine Unterverteilung zu machen. Aber da ist kein Bedarf vorhanden.

 

[Octavian1977]

Dann sollte das gehen.

 

[risbo]

Ich greife mal den alten Thread auf. Habe quasi das gleiche Setting und mal den Spannungsabfall nachgerechnet: meine 16A Drehstromdose (12m vom Sicherungskasten zur Dose, 5x2.5mm2, abgesichert mit B16) wird mittels 5x2.5mm2 CEE Verlaengerung (25m) mit einem Stromverteiler in der Garage verbunden, welcher den Drehstrom dann auf drei 230V Stromkreise aufteilt (ein Stromkreis pro Phase, jeweils nochmal separat abgesichert).

Ist-Zustand:
[ Sicherungskasten: 3-poliger B16 ] --------12m, 2.5mm2-------- [ Drehstromdose ] --------25m, 2.5mm2-------- [ Stromverteiler ] --------E [3 einphasige Stromkreise, separat abgesichert]

Nach Beispiel 2 auf der letzten Seite kann ich, obwohl sich mein Drehstrom in drei Einphasenstromkreise aufteilt, den ersten Teil (vom Sicherungskasten bis zum Stromverteiler, also 12m+25m=37m) ja mit der Drehstromformel berechnen. Der prozentuale Spannungsfall (bei Kupferleitern) ist dann:
eps = (sqrt(3) * laenge * I * 1 ) / (A * 56 * U) = (sqrt(3)*37m*16A) / (2.5mm^2 * 56 * 400V) = 1.83%
Das heisst mir bleiben derzeit noch 3%-1.83% = 1.17% uebrig um meine Verbraucher an den Stromverteiler anzuschliessen.

Bei 230V Verbrauchern ergibt das eine maximale Leiterlaenge (2.5mm^2) von
laenge = 2.5mm^2 * 56 * 1.17% * 230V / (2* 16A*1) = 11m.

Ist das korrekt?

Potentieller Soll-Zustand:
In der Garage gibt es bereits einen Stromkreis mit kleineren Verbrauchern (Licht, Garagenantrieb, etc.), welcher jedoch erweitert werden soll. Dafuer sind die 11m zu knapp, und zukuenftig sollen auch groessere Maschinen (Kreissaege 230V / 2.6kW, Absaugung 230V / 2.2kW, beide laufen gleichzeitig) betrieben werden.

Ich koennte jetzt mit etwas Aufwand (Loecher Bohren, Kabel neu verlegen) meine 25m/2.5mm^2 CEE Verlaengerung durch eine kuerzere (10m) ersetzen, sodass der Spannungsabfall vom Sicherungskasten zum Stromverteiler
eps = (sqrt(3) * laenge * I * 1 ) / (A * 56 * U) = (sqrt(3)*22m*16A) / (2.5mm^2 * 56 * 400V) = 1.1%
betragen wuerde, sodass 3%-1.1% = 1.9% Spannungsabfall uebrig blieben.

Bei 230V Verbrauchern ergibt das dann eine maximale Leiterlaenge von
laenge = 2.5mm^2 * 56 * 1.9% * 230V / (2* 16A*1) = 19m.


Ich nummeriere meine Fragen mal durch.
1) Neutralleiter in Spannungsabfall Berechnung:
Kann ich den ersten Teil (Sicherungskasten bis zum Stromverteiler) tatsaechlich mit der Drehstromformel (sqrt(3) und 400V) rechnen, obwohl ich defacto am Ende 3x 230V Stromkreise habe?

Insbesondere: Wenn ich Kreissaege und Absaugung nun auf verschiedenen einphasigen Stromkreisen (also verschiedene Phasen des urspruenglichen Drehstromkreises) betreibe, kann ich dann davon ausgehen, dass mir aktuell noch 3%-1.83% = 1.17% des Spannungsabfalls "uebrig" bleibt fuer die Verkabelung vom Stromverteiler zum jeweiligen Geraet? Oder muss ich den Neutralleiter, der ja zwischen Sicherungskasten und Stromverteiler von beiden Geraeten geteilt wird (und somit gleichzeitig verwendet wird) abziehen, sodass ich mit 3%-1.83% = -0.66% bereits zuviel Spannungsabfall haette?

2) Gleichzeitig Einphasig und Dreiphasig:
Wie wird der Spannungsabfall gerechnet, wenn ich am Stromverteiler gleichzeitig Drehstrom (auf allen drei Phasen) und ein weiteres Geraet auf einer der Phase betreibe (mit dem o.g. Stromverteiler sollte das machbar sein)?

 

[Octavian1977]

Das wird so nichts.
Allein schon die Sicherungsautomaten am Ende sind vollkommen unsinnig.
Da hier eine unsymmetrische Belastung zu erwarten ist , muß dies auch schon für Drehstromleitung davor eingerechnet werden.

Der Ganze Aufbau ist Unfug.

 

[risbo]

Das wird so nichts.
Allein schon die Sicherungsautomaten am Ende sind vollkommen unsinnig.
Da hier eine unsymmetrische Belastung zu erwarten ist , muß dies auch schon für Drehstromleitung davor eingerechnet werden.

Der Ganze Aufbau ist Unfug.

Das heisst ich muss die Leitung zwischen Sicherungskasten und Stromverteiler als Einphasen-Wechselstrom ansetzen um den Spannungsfall zu berechnen? Muss der Neutralleiter dann gesondert betrachtet werden (falls ja, wie?), da dieser von mehreren Phasen gleichzeitig verwendet werden kann?

Du hast sicher recht dass es schoenere Loesungen gibt, aber ist derzeit meine Uebergangsloesung. Anmerkung: Der Stromverteiler am Ende ist portabel (“Baustromverteiler”, siehe obiger Link) und ist prinzipiell auch fuer solche Zwecke gemacht. D.h. auf der Baustelle haette man dann auch doppelt abgesichert.

 

[Octavian1977]

In dem Artikel steht dazu nichts aber ich Vermute der Verteiler ist für eine 32A Steckdose gedacht.
Der verbaute FI ist ein Typ A also für Baustellen gar nicht zulässig.

Bist Du Dir sicher, daß Dich das Projekt nicht überfordert?

Was mit dem N in Drehstrom und aufgeteilten Drehstromnetzen passiert kannst Du bei Wikipedia und Fachbüchern selbst nachschlagen.

 

[risbo]

Wenn es um meinen Verteiler geht: der ist fuer eine 16A Steckdose gedacht und er wird zumindest offiziell mit "fuer die Baustelle" beworben, ggf. spielt es auch einen Unterschied ob es eine private Baustelle ist oder nicht, aber das ist an der Stelle auch nicht so wichtig. Der Typ des FIs meines Verteilers scheint bei den technischen Daten nicht genannt zu sein - wo hast du die Infos her?

Laut dieses Artikels wird der Neutralleiter bei Ohmschen Lasten nicht staerker belastet als die maximale Last der einzelnen Phasen. Gibt es jedoch nichtlineare Verbraucher kann es eine Resonanz bei Oberschwingungen geben, sodass sich die (Effektiv-)Stroeme im Neutralleiter im schlechtesten Fall um den Faktor sqrt(3) vergroessern koennen.

Demnach duerfte ich bei 2.5mm^2 Leiterqueschnitt und Einphasenstrom mit sqrt(3)*16A = 27.7A eine maximale Gesamtleiterlaenge von 17m haben. Bei 4mm^2 Leiterquerschnitt waeren es 27.9m und bei 6mm^2 waeren es 41.8m. Gibt es Einwaende bzgl. meiner Folgerungen?

 

[Octavian1977]

Wenn man die Bilder sich ansieht ist dort ein Typ A FI zu erkennen.

Was Du damit bezweckst den Nennstrom mit Wurzel 3 zu multiplizieren weiß ich nicht.
Bei Wechselstrom ist der Spannungsfall mit 2*l/(kappa*A) zu berechnen.

Zum Neutralleiter hast Du ja immer hin schon mal Informationen gefunden.

 

[risbo]

Den Faktor sqrt(3) habe ich veranschlagt um den schlechtesten Fall der Neutralleiter Belastung (also nichtlineare Verbraucher) zu beruecksichtigen - wie wuerdest du das mit einbeziehen?

 

[Octavian1977]

Der schlechteste Fall für den Neutralleiter ist 3xIn.
Wie kommst Du auf die Wurzel 3?
Es wäre hier eher zu betrachten in wie weit das Risiko von solchen Oberwellen besteht.

 

[risbo]

Der schlechteste Fall für den Neutralleiter ist 3xIn.
Wie kommst Du auf die Wurzel 3?
Es wäre hier eher zu betrachten in wie weit das Risiko von solchen Oberwellen besteht.

Ich hatte mich auf Seite 2 bezogen, "Das hat zur Folge, dass die Ströme sich im Neutralleiter nicht auslöschen,
sondern zum dreifachen Scheitelwert beziehungsweise zum 1,73-fachen Effektivwert addieren.", wobei ich den Effektivwert (anstatt den Scheitelwert angesetzt hatte).

Bzgl. Risiko von Oberwellen: an staerkeren Verbrauchern werden ueberwiegend Motoren (230V bis 3kW, 400V bis 4kW) ohne Drehzahlregelung verwendet (welche nach meinen Recherchen keine Oberwellen erzeugen). Drehzahlgeregelte Motoren gibt es derzeit nur einen mit 230V/1.5kW, aber da dieser ja alleine ist sollte sich hier nichts an Oberwellen addieren koennen. Ansonste gibt es noch eine Reihe kleinere 230V Verbraucher (50W Netzteil, 240W Akku Ladegeraet, Lampen und LEDs, etc.), aber das faellt ja dann nicht wirklich ins Gewicht. Das heisst wenn ich den so beschriebenen tatsaechlichen (anstatt Worst-Case) Fall angehe, brauche ich mir ueber Oberwellen keine Sorgen zu machen.

Damit haette ich bei 2.5mm^2, 1-Phasenstrom bis max. 16A eine maximal moegliche Leiterlaenge von (2.5*56*0.03*230) / (2*16) = 30m. Wenn ich den 3-poligen LS am Hauptverteiler durch 13A (C-Charakteristik) ersetze kaeme ich auf 37m, das wuerde sowohl von der Belastung (Verbraucher bis max. 2.9 kW), als auch der Leiterlaenge geradeso ausreichen. Einwaende?

 

[Octavian1977]

Ja sofern die Oberwellen nur in der dritten Harmonischen sich befinden.
Da geht auch wesentlich mehr, je nach Typ der Oberwellen und deren Phasenverschiebung.

Üblicherweise gilt, daß Geräte egal welche keine Schädlichen Einflüsse ins Netz bringen dürfen und somit Oberwellen zu kompensieren sind.
Auch ein Cosinus Phi ist auf 0,9 zu kompensieren.
Die Frage ist halt ob sich da immer alle China Plunder Hersteller dran halten...