Springen naar inhoud

Stroomkring 3-fasen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

wilmz

    wilmz


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 juli 2013 - 09:27

Goede dag allen,
Ik werk sinds begin dit jaar in de hoogspanningswereld, en herinnerde me slechts de natuurkundelesjes met wat basale begrippen en formules.
De belangrijkste les die ik onthouden heb is dat stroom pas 'loopt' als deze in een kring kan bewegen. (batterij met lampje in simpelste voorbeeld).
Hoewel ik niet primair zelf met elektro werk wil ik wel graag weten hoe e.e.a. werkt, en op de volgende vraag kan ik GEEN(!!!) sluitend antwoord vinden, en trust me: ik heb gezocht! Internet komt een heel eind, maar er blijft voor mij 1 hamvraag over:

Hoe zien de stroomkringen van de 3 fasedraden er uit?
.
Tussen generator en stepup-trafo loopt daadwerkelijk een stroomkring (0-draad is aanwezig)

Tussen stepdown-trafo en MS-installatie loopt een 0-draad.

Maar tussen stepup-trafo en 'stepdown'-trafo zit geen 0-draad. Dit is natuurlijk het hoogspanningsnet, cq de lijnen zo u wilt.
Ik begrijp de wiskundige benadering dat de 3 fasedraden gesommeerd altijd een nettostroom van 0,0A voeren (I1+I2+I3=0), en je dus per definitie geen 0-draad nodig hebt.
Echter. een wiskundig sommetje geeft nog geen natuurkundige verklaring voor hoe de stroomkring er dan uitziet.

Ik denk nu dat het zo zit:

De fasedraden vormen elkaars 0-draad. Dit kan ik 'verklaren' doordat twee fasedraden onderling altijd een spanningsverschil hebben (sinussen die achter elkaar aanhobbelen).

Als mijn aanname klopt heb ik alleen nog steeds niet helder op mijn netvlies hoe dat er dan fysiek uit moet zien in die lijnen.
Als mijn aanname niet klopt: HELP!!!! :)

Wie weet raad?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8788 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 juli 2013 - 12:06

Misschien is het gemakkelijker om je eerst een 2-fasen net in te beelden:

In plaats van 1 230V draad en 1 nuldraad, twee draden met ieder 115V (tov de aarde) in antifase. Daarop kun je ieder (dubbelgeisoleerd) 230V apparaat gewoon aansluiten en laten werken zoals het hoort, maar er is geen sprake meer van een 'nul'.

Je kunt dit systeem daadwerkelijk bouwen met een scheidingstrafo die in de secudaire winding een midden-aftakking heeft, welke je vervolgens met de aarde verbindt*. Daarachter kun je aansluiten wat je wilt op je nieuwe 2-fase netwerk.

Bij 2 fasen lopen de stromen (cq spanningen) 180 uit elkaar, maar fundamenteel is dat niet anders dan 3 fasen die 120 graden uit elkaar lopen.



* Veiligheidsrisico: dit daadwerkelijk doen zet de aardlekschakelaar buiten spel!
Victory through technology

#3

wilmz

    wilmz


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 juli 2013 - 13:31

Daar kan ik me iets bij voorstellen omdat je dan evengoed een potentiaalverschil van 230V hebt.
Het idee van potentiaalverschil snap ik denk(!) ik ook wel, maar zoals ik het begrijp is een potentiaalverschil een vereiste om stroom te kunnen laten lopen. (electrons te laten bewegen).
Ofwel: bij een batterij met lampje is het potentiaalverschil tussen de + en de - 1,2V ofzo, waardoor er stroom kan lopen.
Bij een 3-fasennet met ster-trafo's aan beide kanten is er kun je een 0-draad/lijn leggen, zodat het potentiaalverschil tussen fase en 0 bv 110/V3 = 64kV is. Door de 0-draad kan dan in mijn beleving de stroom 'teruglopen', analoog aan de batterij-lampje-schakeling.
Nu is in 3-fasenet de 0-draad weggehaald omdat de somstroom=0,0A is.
De potentiaalverschil tussen fase en fase is dus gewoon 110kV. Er kan dus stroom lopen zou ik denken.
Echter, waar doorheen?

Bij 2-fasen zou ik dezelfde vraag hebben.

#4

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8788 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 juli 2013 - 01:23

Ik laat het even bij netspanningen, daarbij is het principe weinig anders, maar zijn de getallen wat prettiger.

Wat je normaliter in een huisinstallatie kunt aantreffen zijn 3 fasen (120 graden uit elkaar), waarbij iedere fase ten opzichte van de aarde/nul een spanning van 230 volt heeft. Tussen de fasen is het verschil 400 volt (geen 460, want het verschil is 120 graden, geen 180 graden zoals bij het 2-fasige net).

Zolang je alle fasen precies gelijk belast is er in feite geen nulleider nodig die het pand van de eindgebruiker verlaat. Zou je bijvoorbeeld 3 stuks 400 volt lampen aansluiten tussen de fasen dan heb je geen nul nodig. Hetzelfde geldt voor een draaistroommotor die alledrie de fasen onderling gelijk belast.

Dat alledrie de fasen gelijk belast worden is echter een -aanname-. Als dat niet het geval is moet er enige stroom door de nulleider lopen om te zorgen dat alledrie de fasen de correcte potentieel tov de aarde hebben.

Dit effect bestaat overigens ook met 2-fasige netten die een nul aansluiting kennen, zoals in de VS wel gebruikt wordt. Als je die scheidingstrafo met midden-aftakking in de secundaire neemt, en alle belastingen tussen 1 fase en die midden aftakking aansluit dan zouden de fases veranderen van + en - 115 volt naar +230 en 0 (of iets daartussen).

In nederland komt het regelmatig voor dat een huis maar aangesloten is op 1 fase en op de nul. De buren zitten dan op een volgende fase, en die daarnaast op de 3e fase. Als ze allemaal evenveel gebruiken volstaat het om een nulleider te leggen tussen de 3 buren, en niet verder dan dat.

In de praktijk gebruiken ze niet allemaal tegelijk precies evenveel stroom, en moet je die nulleider doortrekken over een gebied dat zo groot is dat het uitmiddelt. Dat voorkomt dat 1 van de fasen een hogere of lagere spanning tov de nul krijgt.
Victory through technology

#5

wilmz

    wilmz


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 juli 2013 - 14:29

Die principes begrijp ik ook wel.

Alleen het is me dus nog steeds niet helemaal helder hoe de elektronen dan bewegen (fysiek en schematisch).
Want: in een stroomkring lopen de elektronen een rondje.
Ofwel: hoe ziet dat rondje eruit in een 3-fase HS-net?

#6

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8788 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 juli 2013 - 16:06

Ik heb er even een pagina met wat plaatjes bij gezocht: http://www.electrici.../electa3htm.htm

http://www.electrici...ta1/phase6a.gif

geeft een situatie weer waarbij de fasen gelijk belast worden, en de stroom in een keurig driehoekje loopt. De nul is daar niet nodig (dwz: als je hem aansluit zou er geen stroom door lopen).

Als je de fases ongelijk belast, krijgt je dit:

http://www.electrici...cta1/phase7.gif

Je ziet dat de stroom tussen de fases loopt waar dat mogelijk is. Overigens staat dat paarse pijltje min of meer verkeerd om, het is wat de nuldraad moet 'bijspringen', het resultaat van dat bijspringen is een vector in precies de ogekeerde richting.
Victory through technology

#7

Deupie

    Deupie


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 juli 2013 - 22:27

Eigenlijk denk je te ingewikkeld. De sinusvorm is voor de 3 fasen gelijk maar 120° ten opzichte van elkaar verschoven. http://www.google.co...Q9QEwAg&dur=517

Op elk punt van de horizontale lijn kun je nu verticaal strepen trekken. Boven de lijn is een positieve waarde onder de lijn is een negatieve waarde. Ga je nu alle 3 fasen bij elkaar optellen dan zal je steeds op 0 uitkomen. Dus de één of twee fase(n) die onder de lijn lopen, worden gebruikt als nul-leider. Dit principe wordt ook gebruikt in je auto, motorfiets, brommer of fiets. In de scheepvaart kom je het ook vaak tegen dat geen speciale nul-leider aanwezig is (alles wordt wel geaard op het frame/carrosserie).

Je kunt met sinus ook voor de verschillende fasen de punten uitrekenen en kom je op hetzelfde uit.

#8

wilmz

    wilmz


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 juli 2013 - 15:07

Prima. Wat ik nu dus uit uw beider reactie afleid is dus dat de fase-draden inderdaad elkaars - draad vormen.
(kort samengevat en btje kort door de bocht).
Correct?

Wat ik in zn algemeenheid merk bij dit onderwerp is dat mensen die al jaren in het vak zitten niet goed meer in lekentaal kunnen duiden hoe het principieel werkt, en komen dan snel met wiskundige en meetkundige verklaringen (no offense). Die verklaringen maken echter niet duidelijk hoe het er fysiek aan toe gaat in een lijnenstel.
Als je eenmaal snapt hoe het principe werkt (het voor je ziet..) zijn die wiskundige afleidingen aardig.

Maar goed, volgens mij ben ik er dan na 7 maanden eindelijk uit.
Nu zou alleen een plaatje (schematisch) van de 3 rondlopende fasestromen nog leuk zijn ;-)

#9

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 31 juli 2013 - 17:25

Wel er is niks mis mee met af en toe een kleine opfriscursus , wie heeft het niet nodig van tijd tot tijd , het spijtige is dat het in het engels is


3 phase current

Nullius in Verba


#10

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 31 juli 2013 - 18:06

klein vraagje ,
Al de MS/LS transformatoren (10kV/400V) bij ons zijn in DYn geschakeld ,
wilt zeggen dat de MS zijde in driehoek (D) geschakeld word , dit om de kosten te drukken ,kan me wel indenken waar het wel nodig is , in IT stelsels mss .

aan de LS aansluiting dus de ster (Y) aansluiting komt de Neuter naar buiten en
word door ons de gebruiker aan de aardklem gelegd en word zo overgegaan naar een
TN-C netwerk voor de industrie
Aarding en O gecombineerd in 1 geleider dit om de kosten te drukken

Hoe stromen in zo'n netwerk lopen vraag echt een groot begrip van vectoren en
hoe men ze algebraïsch manipuleert

gaan nu alle stromen van niet gelijk belaste fasen verloren in de 0-geleider en richting aarde ?

( ik denk dat klassiek fysica met zijn conventionele stroomrichting moeite heeft met een juiste en begrijpelijke antwoord ,
en we onze heil in de quantumfysica moeten zoeken of ? )

Nullius in Verba


#11

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 31 juli 2013 - 18:12

gaan nu alle stromen van niet gelijk belaste fasen verloren in de 0-geleider en richting aarde ?

De stromen gaan niet verloren. Als de belasting van de drie fasen niet in evenwicht is, dan loopt de verschilstroom via de nul naar de transfo terug.
De stromen lopen zeker niet naar aarde. Stromen moeten altijd in kringen lopen, dus als een stroom naar aarde loopt, dan moet die ergens anders weer terug komen. Maar waar? Nergens dus.

#12

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8788 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 augustus 2013 - 00:21

Inderdaad, dat komt bij elkaar in de driehoek-naar-ster transformator, en als er een nettostroom in de nul is wordt die hier alsnog uit de fases betrokken - er loopt normaliter geen stroom door de aardpen, die is alleen om te zorgen dat de nul ook op nul potentieel zit en de fases niet compleet gaan 'zweven' tov de aarde.

Overigens kan het wel zo zijn dat er op de nul enige spanning tov de aarde staat als je aan een 'gewoon' randaardestopcontact meet. Dat komt dan omdat deze fase relatief over- of onderbelast is tov de andere, en wat je meet in de spanningsval over de nuldraad gezien die geen oneindig lage weerstand heeft.
Victory through technology

#13

Moab

    Moab


  • >100 berichten
  • 140 berichten
  • Validating

Geplaatst op 02 augustus 2013 - 11:12

ieder is juist in zijn uitleg

maar zoals ik al eerder aanhaalde
in een TN-C stelsel is er geen "0-draad" of "aardings-draad"
maar slechts 1 geleider PEN genaamd die dienst doet als Neuter en aarde.

PEN = Protected Earth Neutral


en hoe verschilstromen hierin terugvloeien naar de stepdown-transfo (3150 KVA )
kan ik me alleen verduidelijken als ik elektronen aanschouw als negatief geladen
deeltjes die zeker niet aangetroken worden door de aarde die een lager potentiaal heeft.

Nullius in Verba






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures