Herdanschluss in 3 Steckdosen aufteilen

[Shaker]

Hallo zusammen.

Ich weiß, diese Problemstellung wird hier schon in verschiedenen Szenarien behandelt, aber keiner der threads gibt mir so wirklich eine Antwort auf meine Gedanken / Sorgen. Darum hoffe ich, dass ich das hier mit Fokus auf mein Vorhaben einmal durchleuchten kann. Ich bin IT-ler, mit Erfahrung in Elektronik, nicht allzuviel in Elektrik.

Situation:
Alter Elektroherd, angeschlossen an 3 Phasen (5 Adern), jede Phase offensichtlich abgesichert mit jeweils 16A (nicht 25A). Ich möchte aus dem Anschluss 3 Steckdosen machen, der Herd kommt weg. Ich weiß noch nicht, wie die Leitungen aussehen, also welchen Querschnitt sie haben.

Ich weiß, was prinzipiell funktionieren würde: Jede Phase kommt an eine Steckdose, der Nuetralleiter wird aufgeteilt und kommt ebenfalls an jede Steckdose. Gleiches gilt für die Erdung.

Aber bei der Belastbarkeit beginnt mein Problem: Eigentlich müsste man ja 3x 3680W = 11kW aus dem Herdanschluss herausholen können / dürfen, denn erst dann fliegen ein oder mehrere Sicherungen. Ich habe aber keine Ahnung, wie ein Elektroherd intern die Phasen verwendet. Frage: Ist es so, dass im Verbund und wegen der Phasenverschiebung, der Neutral-Leiter nicht dieselbe Leistung abbekommt wie die 3 Phasen zusammen? Dann würde ich verstehen, warum sich die 3 Phasen nur einen Neutralleiter des gleichen Querschnitts teilen.
Gleichzeitig hätte ich dann aber mit 3 Steckdosen und 3 getrennten Geräten das Problem, dass dann der eine Neutralleiter, bei dem die Steckdosen wieder zusammenlaufen zu schwach dimensioniert wäre, wenn ich z.B. pro Steckdose die maximale Leistung abrufen möchte.

Oder ist eine 5-adrige Herdleitung üblicherweise so ausgelegt, dass wirklich 11kW durch den Neutralleiter fließen können?

Wie stellt sich dieser Sachverhalt rein technisch dar?
Und wie sieht das für die Praxis aus, wenn pro Steckdose maximal ca. 2200W abgerufen werden sollen?

 

[Harry Hole]

Aber bei der Belastbarkeit beginnt mein Problem: Eigentlich müsste man ja 3x 3680W = 11kW aus dem Herdanschluss herausholen können / dürfen,

Nur wenn es Drehstrom ist.
Also erst mit einem zweipoligen Spannungsprüfer messen ob zwischen L1 L2 und L3 auch die üblichen ca. 400 V messbar sind.
Wenn ja, kannst du mit jedem L einen Steckdosenkreis anfahren, N und PE durchschleifen.
Wenn nicht, kannst du nur aus einem L zu dem Steckdosenkreis machen.

 

[werner_1]

@Shaker, wenn dort Drehstrom anliegt und die Leitung per FI geschützt ist und die LSS max. 16 A betragen, kannst du das machen.

Bei Drehstrom sind die 3 Außenleiter um 120° phasenverschoben. Wenn durch jeden Außenleiter z.B. 10A fließen, summiert sich der Strom im N zu 0.

 

[Akkublitz]

Hier ist eine schöne Erläuterung zum Thema Neutralleiter bei Drehstrom:

 

[Harry Hole]

Hier ist eine schöne Erläuterung zum Thema Neutralleiter bei Drehstrom:

Das Video kenn ich - fand ich klasse und lehrreich.

 

[Shaker]

Heye super. Danke für die schnellen Antworten!

Nur wenn es Drehstrom ist.
Also erst mit einem zweipoligen Spannungsprüfer messen ob zwischen L1 L2 und L3 auch die üblichen ca. 400 V messbar sind.
Wenn ja, kannst du mit jedem L einen Steckdosenkreis anfahren, N und PE durchschleifen.
Wenn nicht, kannst du nur aus einem L zu dem Steckdosenkreis machen.

Okay, das kann ich machen. Ich gehe momentan davon aus, da der Herd wie erwartet funktioniert, schnell heiß wird, alle Heizspiralen glühen etc.

@Shaker, wenn dort Drehstrom anliegt und die Leitung per FI geschützt ist und die LSS max. 16 A betragen, kannst du das machen.

Bei Drehstrom sind die 3 Außenleiter um 120° phasenverschoben. Wenn durch jeden Außenleiter z.B. 10A fließen, summiert sich der Strom im N zu 0.

Echt? Wenn L1-3 dasselbe Gerät versorgen, kann ich mir das ja in etwa vorstellen. Darum hab ich das ja auch so gefragt. Aber hat man diesen Effekt auch, wenn die L1-3 jeweils zu von einander unabhängigen Geräten führen?

Danke auch für das Video @Akkublitz . Schau ich gleich mal

 

[ISO5Zole]

@Shaker:
Jedes Einzelgerät im Herd (Kochplatte1, Kochplatte2, … Ofen, Uhr) hängt zwischen genau einem der drei Außenleiter L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N – also nichts anderes, als wenn du später Geräte an deine abgezweigten Steckdosen hängst.

 

[Hemapri]

Okay, das kann ich machen. Ich gehe momentan davon aus, da der Herd wie erwartet funktioniert, schnell heiß wird, alle Heizspiralen glühen etc.

Was hat das damit zu tun? Der Herd würde auch genauso funktionieren, wenn die Außenleiter phasengleich sind. In dem Fall riskiert man aber eine Überlastung des Neutralleiters. Nicht umsonst wurde gefordert, zu messen, ob zwischen den Außenleitern immer 400 V messbar sind.

 

[Catweazle]

Hallo Elektrogemeinde,

solange hier lineare sprich ohmsche Verbraucher angeschlossen werden, kann der Neutralleiter nicht überlastet werden.
Wenn aber nichtlineare z.B. elektronische Gerätschaften an den Steckdosen angeschlossen werden, könnte es sehr wohl zu einer Überlastung des Neutralleiters kommen.
Dann könnte bis zum 1,73 fachen des Außenleiterstroms im Neutralleiter fließen.

Weiterhin besteht bei einer Unterbrechung des Neutralleiters und unsymmetrischer Belastung eine Verschiebung des Sternpunkts, dadurch könnten an bestimmten Verbrauchern Überspannungen entstehen.

Auch wenn die genannten Fälle vielleicht unwahrscheinlich sind, so besteht bei einem gemeinsamen Neutralleiter ein gewisses Risiko..

Gruß Catweazle

 

[Akkublitz]

Dann direkt noch ein glasklares Video zum Risiko der "Sternpunktverschiebung", wenn der Neutralleiter unterbrochen wird.
Diese Gefahr besteht praktisch in jeder Hausinstallation, wo Dreiphasenstrom zu 230V-Strängen aufgeteilt wird und der N-Anschluss an bestimmter Stelle z.B. in der Unterverteilung gelockert oder gelöst wird (oder eben bei @Shaker auch in der Herdanschlussdose):

Wenn also der N z.B. in der Herdanschlussdose locker oder gelöst ist, liegen die eingesteckten Geräte plötzlich in Reihe an 400V.
Die verteilen sich dann auf die Geräte ganz individuell je nach deren Widerstand, wie das im Video sehr schön erklärt wird...

 

[eFuchsi]

. Ich habe aber keine Ahnung, wie ein Elektroherd intern die Phasen verwendet.

Eigentlich genau so, wie Du das mit den 3 Steckdosen geplant hast.
Die meisten klassischen Herde verwenden Phase1 und N für das Backrohr, Phase2 und N für die linken beiden Kochfelder und Phase3 und N für die rechten beiden Kochfelder.

 

[Harry Hole]

solange hier lineare sprich ohmsche Verbraucher angeschlossen werden, kann der Neutralleiter nicht überlastet werden.
Wenn aber nichtlineare z.B. elektronische Gerätschaften an den Steckdosen angeschlossen werden, könnte es sehr wohl zu einer Überlastung des Neutralleiters kommen.

Zu dem Thema habe ich gerade was gefunden:
Ausgewählte Anwendungen: Nicht-lineare VerbraucherEMF

Mit welchen elektrischen Geräten wäre es eigentlich möglich den N zu überlasten ?
Netzteile usw von div Geräten und Computer wird wohl nicht ausreichen oder ?

Die im Artikel erwähnten geringen DC Gleichströme die Korossion erzeugen sind auch interessant.
Heute verwendet man ja meist Alu Verbundrohre - vermutlich ist es bei denen besser die dann nicht in den Potentialausgleich mit ein zu beziehen oder ?

 

[eFuchsi]

Schaltnetzteile, die Oberwellen erzeugen. Jede durch 3 teilbare harmonische Oberwelle summiert sich auch bei Drehstrom im N-Leiter.

Da ist in meiner Stadt sogar mal ein Elektrogerätehändler abgebrannt, weil er auf der TV-Wand die Vorführ-Geräte auf Drehstrom aufgeteilt hat, und der N aufgrund der vielen Schaltnetzteile ins kokeln angefangen hat.

https://www.a-eberle.de/wp-content/uploads/2022/02/SP_202202_Der_N-Leiter_DE.pdf

 

[Harry Hole]

Schaltnetzteile, die Oberwellen erzeugen. Jede durch 3 teilbare harmonische Oberwelle summiert sich auch bei Drehstrom im N-Leiter.

Da ist in meiner Stadt sogar mal ein Elektrogerätehändler abgebrannt, weil er auf der TV-Wand die Vorführ-Geräte auf Drehstrom aufgeteilt hat, und der N aufgrund der vielen Schaltnetzteile ins kokeln angefangen hat.

https://www.a-eberle.de/wp-content/uploads/2022/02/SP_202202_Der_N-Leiter_DE.pdf

Das bedeutet die vielen Vorführgeräte haben durch die 150HZ Oberschwingung, die sich über drei aufgeteilte Leiter eines Drehstromkreises angesammelt haben, den einen N des Kreises überlastet.
Aber sowas könnte doch auch bei einer ganz normalen einphasigen Zuleitung passieren oder ?
Bzw können diese Oberschwingungen auch eine dicke Gebäudezuleitung (z.B. den PEN bei TN-S) überlasten ? Vorausgesetzt natürlich man schließt genug Geräte an die 150 HZ erzeugen ?

 

[eFuchsi]

Aber sowas könnte doch auch bei einer ganz normalen einphasigen Zuleitung passieren oder ?

nein. Da bei einphasiger Zuleitung der Strom im N gleich sein muss wie im L, und der ist ja mit dem Leitungsschutz geschützt.

Die abgebrannte Firma verwendet jetzt mehrere Drehstromkreise und sichert diese mit echten 4poligen Leitungsschutzschalter ab, bei dem auch der N überwacht wird.

Bzw können diese Oberschwingungen auch eine dicke Gebäudezuleitung (z.B. den PEN bei TN-S) überlasten ? Vorausgesetzt natürlich man schließt genug Geräte an die 150 HZ erzeugen ?

Theoretisch ja. Kommt aber im privaten Umfeld eher nicht vor. Eher in der Industrie. Aber da gibt es Kompensationsmaßnahmen dagegen.

 

[Catweazle]

..man weiß eben nicht was in Zukunft alles an diesen Steckdosen angeschlossen wird.

Eigentlich müsste man immer vom Extremfall ausgehen, das also bis zum 1,73 fachen des Nennstrom der Sicherung im Neutralleiter fließen könnten.

Die Frage ist, wie hoch der Querschnitt der Zuleitung ist?
Da es sich ja um eine Ex- Herdzuleitung handelt, könnte diese 2,5 qmm haben, dann wäre bei 16A Absicherung schon mal das Überlastungsrisiko deutlich gesenkt.

Sollte die Leitung 1,5 qmm haben, so wäre m.E. durch Austausch der 16A Automaten gegen z.B. 10A die Möglichkeit der Überlastung ebenfalls reduziert..
Klar, dadurch wäre man natürlich in der anzuschließenden Leistung begrenzt..

Gruß Catweazle

 

[Octavian1977]

In der Industrie kommen solche Neutralleiterüberlastungen durch Oberwellen allerdings immer seltener vor, da heutige Maschinen nur noch sehr wenig Oberwellen produzieren, bzw direkt selbst entsprechende Filter integriert haben.

Im privaten Bereich sind deutlich mehr einfache Geräte vorhanden bei denen sich keiner um so was kümmert, nur sind die Leistungen dieser Geräte (Vorschlaltgeräte für LED, Steckernetzteile) auch in Summe sehr gering.

Das Vorhaben mit dem Umbau ist dann zulässig wenn, 1. Ein FI mit maximal 30mA Typ A vorhanden ist UND die Kreise über einen gemeinsamen dreipoligen Leitungsschutzschalter mit maximal 16A geführt werden.
Der FI ist messtechnisch zu prüfen!

 

[Shaker]

Was hat das damit zu tun? Der Herd würde auch genauso funktionieren, wenn die Außenleiter phasengleich sind. In dem Fall riskiert man aber eine Überlastung des Neutralleiters. Nicht umsonst wurde gefordert, zu messen, ob zwischen den Außenleitern immer 400 V messbar sind.

Also, nach allem, was ich weiß, würde ein Herd mit 230V schlechter funktionieren, z.B. länger brauchen zum Aufheizen. Ich bin der Meinung, was ich auch schon mal gesehen habe ist, dass nicht alle Heizspiralen versorgt werden, da kann ich mich aber täuschen.

Eigentlich genau so, wie Du das mit den 3 Steckdosen geplant hast.
Die meisten klassischen Herde verwenden Phase1 und N für das Backrohr, Phase2 und N für die linken beiden Kochfelder und Phase3 und N für die rechten beiden Kochfelder.

Ok, das macht absolut Sinn.

@Shaker:
Jedes Einzelgerät im Herd (Kochplatte1, Kochplatte2, … Ofen, Uhr) hängt zwischen genau einem der drei Außenleiter L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N – also nichts anderes, als wenn du später Geräte an deine abgezweigten Steckdosen hängst.

Stimmt. Was in meinem Kopf gefehlt hatte war ja, dass die Geräte alle über N miteinander verbunden, und gar nicht so sehr getrennt sind. Und in dem Fall kann ein Teil des Stroms über den gemeinsamen N zum nächsten Gerät, und damit über den nächsten L zurück fließen.

Dem Rest von wegen harmonische Oberwelle, 150Hz und dem 1,73, dem kann ich nicht folgen

An den 3 Steckdosen soll jeweils ein mobiles Induktionskochfeld mit 2200W betrieben werden. Diese sind ja für den Haus- oder Campinggebrauch konzipiert. Ist hierbei dieses Phänomen der N-Überlastung eher unwahrscheinlich?

Nur am Rande: Das erscheint uns als richtig clevere Lösung anstatt eines fest verbauten Ceranfeldes. Man kann sie bei großen Töpfen weiter auseinanderziehen, und wegräumen, wenn man mal mehr Arbeitsfläche braucht. Aber bei den 2200W war mir direkt klar, dass wir die nicht einfach an die Wandsteckdosen anschließen können, die an einer einzigen Sicherung hängen.

Oh, aber neue Frage:
Diese Wagoklemmen ... bei einem Drahende mit Hülse sowie bei verzinnten Drahenden oder diesen starren Unterputzleitungen, da ist die Kontaktfläche innerhalb einer solchen Klemme nicht sehr groß, würde ich schätzen. Kann man da dennoch 16A durchjagen oder sollten aus diesem Grund immer nur offene Litzen in diese Klemmen geschoben werden?

 

[eFuchsi]

An den 3 Steckdosen soll jeweils ein mobiles Induktionskochfeld mit 2200W betrieben werden.

Warum?
Moderne Induktionsfelder haben ein Lastmanagement und teilen intern die Leistung auf die 3 Phasen auf. Das ist wesentlich effizienter als Deine geplanten 3 Campingplatten.

 

[Octavian1977]

Normale Herde haben an Einphasen Wechselstrom die Gleiche Leistung wie an Drehstrom.
Es gibt Herde die lassen sich in der maximalen Leistung über deren Service Menu begrenzen, prinzipiell wäre es auch möglich einen Herd erkennen zu lassen ob er an Drehstrom oder Wechselstrom angeschlossen ist und darüber die Leistung steuern.
Ob das einer so mach kann ich allerdings nicht bestätigen.

Induktionsfelder und auch normale Ceranfelder liefern wenn überhaupt nur sehr geringe Oberwellenströme die Hauptlast ergibt sich durch die Wärmeerzeugung.

den Cosphi von Induktionsfelder kenn ich nicht, aber prinzipiell könnte der Induktiv sein, allerdings müsste der kompensiert sein auf minimal 0,95.
Prinzipiell ist es auch ohne Oberwellen möglich den N zu überlasten wenn der Cosinus Phi der einzelnen Phasen stark unterschiedlich ist.
Physikalisch betrachtet z.B. an einem ein Widerstand hängt, am anderen ein Kondensator und am dritten eine Spule.