Rätsel der Woche

Wo bleiben denn die Antworten unseres Quizmasters?
(Oder war die richtige Lösung schon dabei?)

Ich denke die Lösung war nicht dabei,wurde aber gestreift.
Vermutlich geht es um das Verhalten des Drehstromnetzes.Ein Drehstromanschluss mit 30mA FI-angeschlossen 15 Geräte in 3 Gruppen auf die Phasen verteilt.Alle Geräte wurden geprüft,keinerlei Fehler ,Isolationswiderstand unendlich,Ableitstrom 3mA.OK
Warum lassen sie sich nur als Gesamtgruppe einschalten.
Warum überhaupt.

Auch wenn ich in Strom wohl ehr der Leihe bin käme mir jetzt einfach eine Sternpunkverschiebung in den Sinn die durch ungleichmäßige Belastung der einzelnen Phasen zustande kommt. Solange ich an allen drei Phasen Gerät die gut Leistung ziehen angeschlossen habe verteilt sich der Strom ehr einheitlich und der Sternpunkt liegt mittig, nehme ich nun eine Phase der belasteten weg, werden beide anderen schwer belastet, die dritte läuft leer und der Sternpunkt verschiebt sich so das auf den anderen beiden ein höherer Strom fließt der dann den RCD auslöst. Lösbar ist das Problem dann dadurch das ich entweder wieder einstecke und alle Phasen wieder ähnlich stark belaste oder die Lasten umverteile.

Aber das wie gesagt von einem gelernten Mechaniker der sich mit Strom nur befreundet hat.

Kurze nachfrage, auch wenn wir nun fast gleichzeitig gepostet haben. Ist dann meine Antwort vom Laihen her gesehen genau das was du beschreibst. Würde mich freuen wenn ich es gewußt hätte auch wenn du Sekunden vor mir aufgelöst hast.

Kracky: Durch ungleiche Verteilung der Phasen bzw. durch die Verschiebung des Sternpunktes löst doch kein RDC aus, oder?
Bei Michaels Lösung entsteht ein virtueller Sternpunkt in dem sich die Ströme wie bei einem Motor zu Null addieren...
Kann aber auch sein dass ich hier Quark erzähle, habe nämlich selber keine Ahnung...

Gut, du könntest recht haben weil ein RDC ja nichts anderes macht wie den Eingangs und den Ausgangsstrom zu vergleichen und weicht der über die Fehlstromsumme ab löst das Relais aus und schaltet den Stromkreis ab. Bei einer Sternpunktverschiebung bin ich mir nun nicht sicher ob sich diese Stromwerte veränder. Was sich sicher verändert ist die Spannung, die an den belasteten Phasen sich erhöht und auf der unbelasteten Phase abnimmt, dieser Sternpunkt wird ja über den Nulleiter gestützt. Hierraus entsteht ja die Gefahr bei Nulleiterbruch und das damit verbundene abrauchen von Geräten. Aber sagen wir es so der Gedanke ist der Lösung nahe wenn auch nicht ganz richtig gedacht. Die vorgeschlagene Lösung des Problems wäre in beiden Fällen aber die gleiche, so hätte ich wahrscheinlich den Fehler richtig behoben ohne verstanden zu haben warum es nun genau so war.

ooch kinnesch... Sorry, aber verstanden habt Ihr es offenbar beide nicht...

Nochmal zum hinter die Löffel schreiben:

Der Sternpunkt bleibt natürlich zu jeder Zeit auf gleichem Potential, nämlich auf "Null", solange keiner den Neutralleiter abzwickt (oder ein unzulässig hoher Übergangswiderstand herrscht), daher fließt ja auch u.U. ein Strom drauf, abhängig von der Symmetrie der Belastung. Die Leiterspannungen bleiben dadurch natürlich auch gleich, unabhängig von der Symmetrie der Belastung. (Sonst würde ja im Wohnzimmer das Licht (auf L1) heller werden, wenn Du in der Küche die Kaffemaschine (auf L2) einschaltest... der Sternpunkt wandert ja mit dem Strom)

Anm: Wenn der Sternpunkt merklich wandert, ist der Neutralleiter entweder unterbrochen, oder hat einen viel zu hohen Widerstand (schlechte Übergänge oder kilometerlange Verlängerungsleitungen...)

Michas Beispiel betrachtet ungefähr genau das gleiche, nur das die Ableitströme hier eben nicht den "offiziellen" Weg über den Neutralleiter nehmen, sondern sich einen "Schleichweg" über den Schutzleiter suchen. Dieser verschiebt sich natürlich vom Potential her auch nicht, solange er nicht unterbrochen wird. s.o.. Es fließt eben nur, wieder abhängig von der Symmetrie der Ableitströme, u.U. ein Strom. Ist dieser zu hoch, schaltet der RCD eben ab, dafür ist er ja da.
Heißt aber auch: wenn man es extrem symmetrisch hinbekommt, könnte man auch mehrere Ampere Ableitströme je Phase hinter dem RCD auf den Schutzleiter legen, ohne dass der RCD was merkt. Sobald aber mehr Unsymmetrie im Sternpunkt der Ableitströme auftritt als der Auslösestrom des RCD beträgt, würde er was davon mitbekommen und abschalten... Nachdem der RCD aber bereits sehr geringe Unsymmetrien dedektiert (eben i.d.R. 30 (bzw. 300 oder 500mA)) bleibt der Anwender im Regelfal geschützt.

1012178 - steht über dem Board nicht irgendwo drüber, dass hier gerne Fragen gestellt werden dürfen, aber von allgemeinen Unwissenheitsbekundungen doch gerne Abstand gehalten werden sollte? Merci an dieser Stelle...

ADMIN:

Irre ich mich, oder habe ich 7 Postings vor deiner Auflösung das Problem schon ansatzweise erkannt ??
(wenn auch lange nicht so schön formuliert und verständlich ausgedrückt )

Tom

Zitat von "Skyper"

1012178 - steht über dem Board nicht irgendwo drüber, dass hier gerne Fragen gestellt werden dürfen, aber von allgemeinen Unwissenheitsbekundungen doch gerne Abstand gehalten werden sollte? Merci an dieser Stelle...

@ Skyper: Möglich, bitte vielmals um Entschuldigung.
Habe es so verstanden dass sich sozusagen die Ströme auf dem Schutzleiter zu Null addieren wie bei einem Motor die Ströme die auf dem Nulleiter fließen würden; falls das so stimmt, habe ich mich nur etwas umständlich ausgedrückt.

Skyper hat zwar recht,aber wozu ist das Forum da?
Ich äussere mal einige Gedanken,muss ja niemand lesen psst.
Erstmal für die die sich noch nicht mit Drehstrom beschäftigt haben.
Bei Wechselstrom (L1 und N ) addieren sich die Ströme der Verbraucher linear.3x 1000W = 3x 5A =15A auf der Phase L1 und auch 15A auf dem N.Beim Drehstrom haben wir 3Phasen aber nur einen Nulleiter.Die Sinuskurven der 3 Phasen sind zeitlich versetzt.Dadurch entsteht folgender Effekt:
L1=10A...L2=0A...L3=0A....10+0+0= 10A Nullstrom
L1=10A...L2=10A...L3=0A....10+10+0=10A Nullstrom!!
L1=10A...L2=10A...L3=10A....10+10+10= 0A Nullstrom!!!
DREHSTROMREGEL:Die Summe des Nullstromes ist immer kleiner als der grösste Einzelstrom.

Das Unerwartete am Rätsel war die Anwendung auf den Schutzleiter.Natürlich ist der SL elektrisch gesehen ein "Null".Beispiel (Ableitstrom):
L1=30mA...L2=0...L3=0.....30+0+0= 30mA FI aus
L1=30mA...L2=30mA...L3=0....30+30+0= 30mA FI aus
L1=30mA...L2=30mA...L3=30mA....30+30+30= 0 FI bleibt an !!!!

Die kirchhoffsche Regel " Die Summe aller Ströme ist 0 " ist auch in diesem Falle richtig.Die Stromsumme im FI ändert sich durch das zusammenführen der Ableitströme.

Hallo Michael,

Zitat von "ADMIN"

Jetzt habe ich viele solcher Geräte halbwegs symmetrisch auf die drei Phasen eines Drehstromnetzes verteilt. Somit bildet sich ein virtueller Sternpunkt, und zwar nicht - wie man's kennt - auf dem Neutralleiter, sondern auf dem Schutzleiter. Was von einer Phase als Schutzleiterstrom fließt, fließt über die anderen beiden zurück.

So weit, so gut.

Zitat von "ADMIN"

Warum Amprack? Nun ja, Geräte mit Schaltnetzteilen haben öfters mal nennenswerte Schutzleiterströme, würde mit allem gehen, was Schutzleiterströme hat.

Hier wird die Sache jedoch komplizierter. :wink: Gerade bei Geräten mit Schaltnetzteilen und lausiger PFC kommt noch ein weiterer Faktor ins Spiel.
Die Ableitströme eines Gerätes setzen sich aus einer 50Hz-Komponente sowie Harmonischen zusammen. Die 50Hz-Ableitströme heben sich in einem symmetrisch belasteten Dreiphasensystem wie beschrieben auf. Dieses gilt jedoch nicht für die Harmonischen, hier addieren sich die Ableitströme.

Ob das dein Szenario ins Wanken bringen könnte kann ich nicht beurteilen, da ich eventuelle Grenzwerte für Harmonische im Ableitstrom nicht kenne. Hat jemand entsprechende Literatur griffbereit, das würde mich einmal interessieren.

Viele Grüße,
Holger

ich hab nun eine Frage an die Fachleute und Spezialisten für E-Technik.

Wie oft kommt das was nun als Lösung gilt, real auch vor ?

Aus der Antwort ergibt sich die Information obs wirklich beachtenswert ist oder unter die 1% Klausel fällt.

In meinem sehr abwechslungsreichen Werdegang ist mir dieser Effekt noch nie über den Weg gelaufen, weder in der VT-Branche, noch in der konventionellen Installation...

Gruß aus Nürnberg,

Buzz

Zitat von "Manuela"

ich hab nun eine Frage an die Fachleute und Spezialisten für E-Technik.

Wie oft kommt das was nun als Lösung gilt, real auch vor ?

Aus der Antwort ergibt sich die Information obs wirklich beachtenswert ist oder unter die 1% Klausel fällt.

Na, Du brauchst ja mindestens 3 Geräte, die jeweils einen Fehlstrom produzieren, der so hoch ist, daß der RCD anspricht. Das allein sollte ja schon eigentlich unter die 1%-Grenze fallen.

Dann sollten diese Fehlströme alle auch gleich hoch sein und dann müssten sie auch schön gleichmässig über die drei Phasen verteilt werden und dazu müssen dann auch alle drei Geräte gleichzeitig eingeschaltet werden...

hwb

nein, nicht alle harmonischen sehr energiereich ist z.B die dritte.

Habe grad keine Zeit später mehr

Holger

ADMIN

sehr interressante Frage

Die Kapazität einer Leitung ist von ihrem Aufbau und der Verlegeart abhängig. Im allgemeinen kann mit
einer Leitungskapazität von 0,1 µF pro 1000 m Leitungslänge gerechnet werden.
In einem 50-Hz-Netz fliesst deshalb in einer 1000 m langen Leitung, deren Polleiter unter einer Spannung von 230 V gegen Erde stehen, in jedem Polleiter ein kapazitiver Strom IC von etwa 7 mA.

1. Das Einschalten
Meistens lösen die Fehlerstromschutzschalter beim Einschalten einer Leitung aus. Die Leitungskapazität
lädt sich beim Anlegen der Spannung mit einer recht grossen Stromspitze oder einem Einschwingvorgang
auf. In der Literatur findet man für die erste Ladestromspitze îC die Formel: îC = Wurzel aus ( 2 x IC x IK ) wobei IC der dauernd fliessende kapazitive Ableitstrom und IK der Strom ist, welcher bei einem etwa in der Mitte der Leitung auftretenden Erdschluss resultieren würde.

Beispiel:

Bei einer 1000m langen, einen Leiterquerschnitt von 6 mm2 aufweisenden Leitung beträgt der Erdschlussstrom Ik (bei einem Erdwiderstand in der Grössenordnung des halben Leiterwiderstandes) etwa 100 A.
Daraus und mit dem weiter oben berechneten kapazitiven Ableitstrom von IC = 7 mA ergibt sich eine
Ladestromspitze îC = Wurzel aus ( 2 x IC x IK ) => Wurzel aus ( 2 x 0,007 A x 100 A ) = 1,18 A .
Der Ladestromstoss dauert zwar kaum eine Millisekunde, aber seine Energie reicht aus, um einen unverzögerten Fehlerstromschutzschalter zur Auslösung zu bringen.
In einem Drehstromnetz ist die vektorielle Summe der kapazitiven Ableitströme etwa null. Beim Einschalten einer Drehstromleitung wird aber immer einer der drei Polleiter zuerst unter Spannung gesetzt, und deshalb ist die auftretende Ladestromspitze îC genau gleich gross wie beim Einschalten einer einpoligen Leitung.

2. Das Ausschalten
Fehlerstromschutzschalter können infolge der Leitungskapazität auch beim Ausschalten einer Leitung oder des angeschlossenen Verbrauchers ansprechen. Besonders häufig sind Auslösungen, wenn die Verbraucher
induktiv sind (Fluoreszenzröhren, Schützespulen etc.).
Beim Ausschalten eines induktiven Verbrauchers entsteht an seinen Klemmen eine Überspannung,
welche die Leitungskapazität der Leitung auflädt. Ist der Abschaltvorgang abgeschlossen, das heisst, der
Polleiter vom Netz getrennt, entlädt sich die kapazitive Ladung der Leitung über den Neutralleiter.
Dieser Entladevorgang führt zur Auslösung des Fehlerstromschutzschalters.

Bei dem von Admin beschriebenen Problem handelt es sich meines Erachtens nach um Auslösungen die durch die Verschiebung des Sternpunktes hervorgerufen werden.
Und wie oben beschrieben können Kapazitäten / Induktivitäten beim Ein- und Ausschalten ja noch ein wenig mehr Energie bereitstellen. :wink:

Grüsse Holger

irgendwo bei uns im netz kann man das auch nachlesen.

http://www.abb.de

weiß aber nicht mehr genau wo

Sterne die auf draht sind verschieben sich nicht :lol:

Hm.

Erstens:
In der Praxis liegt auf der belasteten Schukodose immer eine Spannung zwischen 0 und 10 Volt zwischen Neutral- und Schutzleiter an. Leute, die andere Messgeräte als Duspole nutzen, wissen, dass das fast immer der Fall ist und das ist ja sogar erlaubt:
Denn der erlaubte Spannungsabfall über eine Leitungsstrecke muss sich zur Hälfte auf dem Neutralleiterpotential zeigen (an der Last gemessen)!

In meinem langen Leben sind mir auch schon dubiose Stromfehler über den Weg gelaufen. Damit man weiß, was es alles gibt und was wie häufig vorkommt, muss man den Dingen vor Ort auf den Grund gehen....und nicht einfach sagen:kaputt, weiß ich auch nich....

Die Addition von kleinen Fehlerströmen ist auf jeden Fall häufig anzutreffen. Und zwar immer dort, wo viele hohe Lasten zweifelhaften Wartungszustandes und Alters an einem Netz hängen: Auf Dorf und Straßenfesten mit gutgemeint "großzügig" weitmaschigen Stromnetzen.
Alte Kühltruhen und andere Rumpelmotoren können über (kautte?) Entstörkondensatoren erhebliche Fehlerströme aufweisen, die sich auch über die Phasen auf dem Weg zum Dreipol RCD kompensieren können.

Zu dem beschriebenen Fehler kommt es immer dann, wenn mehrere Geräte, die alle einen zu hohen Fehlerstrom raustun, vor dem gleichen FI hängen. Das kommt schon noch vor , vor allem auf dem Lande....wo RCDs selten sind und FIs heißen und wo die Temperatur des Bieres wichtiger ist, als VDE.

Mein schönstes Elektroelebnis:
Kannst Du mal gucken, im Bad geht das Licht nicht mehr.
Haste nach den Sicherungen geguckt?
Ja, hab geguckt, alles gut.
Stimmt.
Jetzt kommts: Wenn ich das warme Wasser aufdrehe kommt auch Licht!
tatsächlich, man kann sogar mit dem Wasserhahn die Helligkeit regeln!
Na denn... musst du zum Rasieren die Dusche eben anlassen.

Seltsam? ist aber so geschehen und hat einen Elektrikergesellen 6 Stunden beschäftigt.

vorkommen tut sowas zb bei led videowänden, als beispiel 6 reihen a 4 module, jeweils 2 reihen hängen auf einer phase...
man hat pro reihe als bsp 8 schaltnetzteile also 16 in summe, weils ein italiener gebaut hat sinds etwas mehr als 3,5 mA pro schaltnetzteil*fg* und schwupps schon haben wir genau den fall.....

lg getec