Ein vieradriges Kabel führt in ein Mehrfamilienhaus, um es mit dreiphasigem 380/220-Volt-Wechselstrom zu versorgen. Jede Wohnung ist mit einer Phase verbunden, verschiedene Wohnungen sind mit Verschachtelung mit verschiedenen Phasen verbunden, so dass die Phasen hoffentlich gleichmäßig belastet werden.
Nun stellt sich heraus, dass die Spannung zwischen Phase 1 und dem Neutralleiter etwa 215 Volt beträgt und die Spannung zwischen den anderen beiden Phasen und dem Neutralleiter jeweils etwa 203 Volt beträgt.
Einer der Mieter ist an eine Phase angeschlossen, die 203 Volt gegenüber dem Neutralleiter beträgt, und hat Probleme mit Geräten, die aufgrund von Unterspannung nicht funktionieren. Er ruft einen Servicetechniker und der Servicetechniker behauptet, der Umspannwerkstransformator speist solche Spannungen ein und er könne nur den Mieter von seiner Phase trennen und ihn an die Phase mit 215 Volt anschließen.
Was verursacht solche ungleichen Spannungen? Ist es eine ungleiche Belastung auf verschiedenen Phasen oder etwas anderes? Hat der Servicetechniker auch das Richtige getan oder hat er nur die Hochspannungsphase zusätzlich belastet und das Risiko eines Verteilungsausfalls induziert?
Jede Wohnung ist mit einer Phase verbunden, verschiedene Wohnungen sind mit Verschachtelung mit verschiedenen Phasen verbunden, so dass die Phasen hoffentlich gleichmäßig belastet werden.
Ja.
Er ruft einen Servicetechniker und der Servicetechniker behauptet, der Umspannwerkstransformator speist solche Spannungen ein und er könne nur den Mieter von seiner Phase trennen und ihn an die Phase mit 215 Volt anschließen.
Ja.
Ist es eine ungleiche Belastung auf verschiedenen Phasen oder etwas anderes? Hat der Servicetechniker auch das Richtige getan oder hat er nur die Hochspannungsphase zusätzlich belastet und das Risiko eines Verteilungsausfalls induziert?
Der Servicemann hat das Richtige getan.*
Ich denke, Sie haben die meisten Ihrer eigenen Fragen beantwortet!
Das Umspannwerk soll vermutlich über eine Art Spannungsregler verfügen (schließlich hat der Transformator eine Ausgangsimpedanz ungleich Null, sodass die Spannungen mit der Last abfallen). Ich gehe davon aus, dass dies theoretisch pro Phase möglich ist, aber ich vermute, dass sie dies nur als 3-Phasen-Set tun. In diesem Fall wird das Ungleichgewicht durch ungleiche Belastung verursacht.
* Vorbehalt: Ich nehme an, technisch gesehen sollte jemand die Ströme aus dem Transformator messen und sicherstellen, dass das Ungleichgewicht der Ströme mit dem Durchhang der Spannungen übereinstimmt. Wenn die Ströme ungefähr gleich sind, die Spannungen jedoch nicht, könnte es sich irgendwo im Verteilungsnetz um eine höhere Impedanz als normal handeln.
Schlechtes Design.
Überlastung.
Sollte nicht passieren.
Kommt vor.
Sehr nah an "in spec" in Großbritannien.
Keine Seltenheit in vielen Ländern.
Die Spannung an der niedrigsten Phase sollte unter ungünstigsten Belastungen theoretisch nicht schlechter als das garantierte Minimum und in der Praxis vielleicht etwas schlechter sein.
Ihre angegebenen 203 V bei einem nominalen 220-V-System sind 203/220 = 92,3 %.
WIKIPEDIA - STROM NACH LÄNDERN sagt für
UK: Spannungstoleranz von 230 V +10 %/–6 % (216,2 V bis 253 V),
erweitert auf 230 V ±10 % (207 V bis 253 V) im Jahr 2008.
Die Systemversorgungsspannung bleibt auf 240 V zentriert
NZ: Electricity (Safety) Regulations 2010 State Versorgungsspannung beträgt 230 V ±6 %
~= 216 - 243.
In Großbritannien liegt Ihr Beispiel 203 V also so nahe am zulässigen Minimum von 207 V, dass das Gerät im Wesentlichen "nicht konform" ist. Keine Zufriedenheit für den Benutzer.
Die Wahl einer weniger leicht belasteten Phase würde helfen, ABER es gibt keine Garantie dafür, dass dies ein konsistenter Zustand ist, und wenn dies der Fall ist, sollte jemand die Dinge neu ausbalancieren.
Betroffen sind Geräte ohne Heizung - oder nicht der Heizungsteil. zB wohl zB Fernsehen und ähnliches. Eine "Lösung" ist also ein Variac- oder Spartransformator, mit der Erkenntnis, dass die Leistung sehr hoch wird, wenn das Netz hoch wird. Eine „sicherere“ Alternative ist eine dauerhaft betriebene USV oder ein Wechselrichter – sofern sie dafür ausgelegt sind. Sie können auch Netzkonditionierer erhalten, die die Ausgangsspannung automatisch anpassen – normalerweise fachmännisch und teuer.
Ich habe festgestellt, dass die Verwendung eines Trenntransformators dazu neigt, die Wellenform zu verbessern und das Rauschen zu reduzieren, und in Grenzfällen eine Art "Fix" sein kann.
Übermässig Enthusiasten könnten zB einen 12 VAC Ausgangstransformator verwenden, um eine Spannung auf das Netz zu legen. So könnte beispielsweise ein 10-A-12-V-Transformator = 120 VA in Reihe mit dem Netz geschaltet werden und es Lasten bis zu etwa 2300 Watt ermöglichen, einen Anstieg der Netzspannung um 12 V zu "sehen". Dies wäre wohl von den Regulierungsbehörden verpönt.
Roland