Also, an der Steckdose eines Zimmers kommen ja nur 3Kabel an
u.a. 1Phase.
Drei Adern, der Fachmann nennt sie Außen-, Neutral- und Schutzleiter.
Wenn jetzt ein Gerät eingeschaltet wird, wird
diese Phase zu 100% belastet. Aber welche?
Es wird einer der drei Außenleiter belastet. Zu 100%? Nein, selten.
Es fließt ein Strom über einen Außenleiter und den Neutralleiter.
Darf ich hier einfach annehmen, dass im Sicherungskasten
verdrahtet wurde:
Zimmer1: Phase1
Zimmer2: Phase2
Zimmer3: Phase3
Zimmer4: Phase1
Bad: Phase2
Durchlauferhitzer: 3Phasig
Herd: 3Phasig
Wenn das Haus / die Wohnung mit Drehstrom versorgt wird (ist LÄNGST NOCH nicht überall so!), dann ist der Elektriker angehalten, die Belastung möglichst gleich auf alle Phasen aufzuteilen.
Hätte jedes Zimmer eine Sicherung, dann würde man eine Aufteilung in der Art deines Beispiels erwarten.
Bei 3Phasigen Geräten, darf ich einfach annehmen, dass jede
der 3 Phasen gleichmäßig zu 1/3 belastet wird?
Nein.
Bei einem Durchlauferhitzer bei Volllast ist das so, aber wenn er nur auf Stufe I heizt, dann ist eine Phase nicht belastet.
Ebenso beim Herd, da kommt es darauf an, welche Platten man anschaltet.
Du hast das cos(Phi) erwähnt, genau das interessiert mich. Es
tritt ja bei Induktiv oder Kapazitativ auf. Aber die
Gerätehersteller sind ja angehalten, dass dies 0 sein soll.
1 ! Das Ziel ist 1.
Der Leistungsfaktor gibt das Verhältnis von der „echten“ Wirkleistung an gegenüber der nur scheinbar aufgenommen Scheinleistung. Ein Faktor 1 ist optimal, das Gerät zieht dann z.B. 1A bei 230V, das wären 230VA Scheinleistung. Wenn es eine Glühlampe ist, dann wären dies gleichzeitig auch 230W Wirkleistung und 0var (Volt Ampere reaktiv, Blindleistung).
Die Geräte sind also um Komponenten zu erweitern damit dies 0
bleibt. Welche Geräte haben dies aber nicht und was passiert
dann?
Motoren und Leuchtstoffleuchten mit Spulen.
Was passiert?
„Induktivitäten? - Ströme sich verspäten!“
Teile der pro Periode in die Maschine geflossenen Energie werden dort umgesetzt (mechanische Arbeit, Wärme), Teile davon werden ins Magnetfeld „investiert“, welches diese Energie beim Rückgang der Spannung Richtung Nulldurchgang ans Netz zurück liefert. Ein Teil der Energie pendelt also stets zwischen Stromnetz und Magnetfeld.
Dies bringt einem dann die Blindleistung, welche Schalter, Kabel, Trafos,… belastet, die aber per Saldo keine Energie transportiert.
Wenn dies eingehalten wird: Im Idealfall sollen ja Spannung
und Strom gleichzeitig ankommen, richtig? Was ist aber das
Problem wenn dies nicht der Fall ist?
Das mit dem „ankommen“ missfällt mir. Strom kommt nicht an, für uns Elektrotechniker ist es immer erst die Spannung, die irgendwo bei einem Verbrauchger anliegt. Ob nun Strom fließt und welche Form und zeitlichen Verlauf dieser hat, das enscheidet der Verbraucher.
Man muss aber daran denken, dass ein Verbraucher, der den Strom stark verzögert zieht/pumpt, die Spannung des Netzes beeinflusst. Denn das Versorgungsnetz hat ja einen Innenwiderstand. Pumpt mir die Wicklung einer Maschine zu einem Zeitpunkt, wo der Nulldurchgang der Spannung sein sollte, 100A ins Netz zurück und hat das Netz einen Widerstand von 0,01Ohm, dann habe ich jetzt keinen Nulldurchgang mehr, sondern 1V Spannung.
Problematischer als kapazitive oder induktive Verbraucher sind Verbraucher, die den Strom verzerrt, also nicht sinusförmig aufnehmen.
Einfachstes Beispiel wäre eine Billi-LED-Lampe, die am Eingang eine Diode hat, welche einen Kondensator auflädt, welcher über Widerstand die LED betreibt.
Dann fließt nur dann ein Strom über die Diode in den Kondensator, wenn:
- Es eine positive Halbwelle ist
- Der Momentanwert der Versorgungsspannung höher als die Spannung am Kondensator ist.
Das bringt üble Stromformen.
http://img3.audio.de/image-f630x378-ffffff-C-b6b2f37…
Hier sieht man die Netzspannung (Sinus), die Spannung am Kondensator (rot) und blau schraffiert die kurzen Phasen des Stromflusses. (Der gestrichelte Teil ist die „nach oben geklappte“ negative Halbwelle der Spannung, dies hast du nur, wenn man mit mehr Dioden gleichrichtet.
