Stroombepaling door de Nulleider bij 3fasig net 400V

Bij het ontwerpen van een installatie en meerbepaald op installaties met een 3 fasig net van 400V is het zeer belangrijk
te weten hoeveel stroom er loopt door de nulleider en dit om te bepalen of de kabelsectie voldoende is.

Bij een gelijkmatige belasting zoals van 3 fasige weerstanden of motoren is de theoretische stroomwaarde door de Nulleider ook effectief
0 Ampere maar bij onevenwichtige belastingen zoals die veelvuldig voorkomen wanneer tussen de fasen en de Nul aftakkingen worden
gemaakt voor 230V mono kringen loopt er wel degelijk een stroom door die nulleider.

Om deze te bepalen kan men dit op voorhand inschatten door deze te berekenen.
Bepaling van de vermogens

Vooreerst moet men bepalen welke vermogens er op de kast zijn aangesloten bv :   
1 motor 3F/400V    cos phi 0.85    2Kw
1 boiler 3F/400V  2.5Kw
1 lichtkring 2Kw (230v) op Fase 1/Nul
stopcontacten 3,7Kw (230v)op fase 2/Nul
1 oven 2,2Kw (230v) op  fase 3/Nul
(we houden hierbij geen rekening met eventuele inductieve of capacitieve faseverschuivingen om de berekening eenvoudig te houden)

berekening van de stromen L1/L2/L3 voor de motor  I= P/U*cos phi*3^0.5  = 3.39A per fase
berekening van de stromen L1/L2/L3 voor de boiler  I= P/U*3^0.5 = 3.6 A per fase
lichtkring op fase 1   I1=P/U = 8.69A
stopcontacten op fase 2  I2=P/U = 16.3A
oven op fase 3  I3=P/U = 9.56A

Na de somering per fase komt men op een stroom uit van
fase1 = 3.39+3.6+8.69= 15.68A
fase2 = 3.39+3.6+16.3= 23.29A
fase1 = 3.39+3.6+9.56= 16.55A

om de wiskundige vergelijking te kunnen laten kloppen herschikt men de stroom waarden van hoog naar laag

AL1=23.29A
AL2=16.55A
AL3=15.68A

De formules op basis van een goniometrische benadering van het vectorendiagram

I1 = (( AL1^2 + AL2^2) - (2 * AL1 * AL2 * 0.5 ))^0.5
cosb = (( I1^2 + AL2^2 ) - AL1^2 ) / ( 2 * AL1 *AL2 )
b =  ACOS ( cosb )
c = 180 - ( b + 60 )
d = 90 - ( 30 + c )
cosd = COS ( d )
I nulleider =  (( AL3^2 + I1^2 ) - ( cosd * 2 * AL3 * I1 ))

wanneer deze formules uitgewerkt zijn komt men aan en stroom door de nulleider van 7,56Ampere.
Deze berekening houd dus geen rekening met soorten belastingen en faseverschuivingen maar is een goede referentie
Het is echter wel eens interessant deze berekeningen te maken en men kan dan eigenlijk  besluiten dat de vereenvoudigde versie
( AL1 - AL3 ) - (( AL2 - AL3)/2) bij benadering de stroomwaarde geeft door de nulleider.= 7.17Ampere.wat een snellere maar
minder acurate methode is.

De maximale stroom door de nulleider

De maximale stroom door de nulleider kan men dus eenvoudig bepalen door de hoogste belasting in monofasig bedrijf te hanteren in de
meest ongunstigste situatie en die is dan 16,3A.
Contact

Algemene voorwaarden
Sitecsolutions
Your partner in automation solutions
Webdesign : Sitecsolutions