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Der Spannungsfall als ProblemfallStefan FassbinderDeutsches Kupferinstitutwww.copperalliance.dehttps://www.kupferinstitut.de/de/werkstoffe/anwendung/e-energie/stromnetze/spannungsfall.html

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Der Spannungsfall

Ursache u. a. fr Spannungseinbrche

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Vom Spannungsfall in die Spannungsfalle

Falle 1 liegt auf der formalen Ebene.Laut internationaler Festlegung (SI-Einheiten IEC 60027) steht:Sfr Scheinleistung;Querschnittsflche msste A sein.Lfr Induktivitt;Lnge msste l sein.fr Leistungsfaktor;induktive Reaktanz msste XL sein(xL fr lngenbezogene Belge).

Offensichtlich war dies in der alten Version noch richtig

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Vom Spannungsfall in die Spannungsfalle ein Fehler in der Norm? Ein Nutzer fragt:

Aha, also damals waren die Formelzeichen noch richtig!

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Vom Spannungsfall in die Spannungsfalle

Falle 2 war allerdings hausgemacht:

Fallen 3 und 4 heben sich weit gehend gegenseitig auf:Falle 4: Auch da, wo gar kein Neutralleiter angeschlossen ist?Falle 3: Kein Spannungsfall auf der Gegenphase?

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Vom Spannungsfall in die SpannungsfalleAuch Falle 5 war normal:

Der Last!Der Leitung!

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Vom Spannungsfall in die SpannungsfalleErgebnis:

Speist man hiermit z. B.eine Blindstrom-Kompensations-Anlage ( = -89; cos = 0,0175),so ergibt sich beieinem Bemessungsstrom von 16 A undeinem Leiterquerschnitt von 2,5 mmeine zulssige Leitungslnge von 2 km!Dabei hat diese Leitung schoneinen Wirkwiderstand von 37 , alsoeinen Kurzschlussstrom von kaum ber 6 A!Will uns da jemand ein XL fr ein U0 vormachen?

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Vom Spannungsfall in die Spannungsfalle doch dies war ja erst Falle Nr. 5Das erinnert stark an die Kurzschlussleistung:Man multipliziere die Leerlaufspannung mit dem Kurzschlussstrom.Was man erhlt, ist nicht die Bemessungsleistung der Anlage!Gerade so gut knnte mandie Transportkapazitt (z. B. eines Ozeanriesen)mit der Geschwindigkeit (z. B. eines Flugzeugs)multiplizieren.Was man bekme, wre eine gigantische Verkehrsleistung aber wovon? Von einem fliegenden Schiff!(Luftschiff: Raus mit dem unntzen Helium das gibt 100.000 m Frachtraum her).Falle Nr. 6 lauert nicht auf mathematischer, sondern auf sprachlicher Ebene

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Der Spannungsfall ist ein schwieriger FallFalle 6: Was ist das denn nun eigentlich?Die zwischen Anfang und Ende einer Leitung gemessene Spannung?Oder der Betrag / das Verhltnis, um wie viel die Spannung einbricht?Nein, das ist nicht notwendigerweise das gleiche!Tcke der Wechselstromtechnik:3 + 4 = 5 ? !

3 V4 V5 Vohmsche Leitunginduktive Last

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Der Spannungsfall ist ein schwieriger FallU = 589,624 V - 500,000 V = 89,624 V < 100,7 VReLast = 400 VImLast = 300 VReLeitung = 100 VImLeitung = 12,5 VULast = 500 VULeitung = 100,778221853732 VUgesamt = 589,623820753538 V

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Der Spannungsfall ist ein zweideutiger FallDer Spannungsfall(zwischen Leerlauf und voller Last an der Steckdose)betrgt in diesem Beispiel nur:U 540,7 V - 500,0 V = 40,7 Voder 8%.

Dabei betrgt der Spannungsfall(zwischen Anfang und Ende der Leitung)hier immerhin:U 100,778 Voder 20%!ReLast = 100 VImLast = 489,897948556636 VReLeitung = 100 VImLeitung = 12,5 VULast = 500 VULeitung = 100,778 VUgesamt = 540,743653419914 V

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Der Spannungsfall an der Steckdosegemessen mit einer groen induktiven LastDiese hier lsst sich nur ber einen Einschaltstrom-Begrenzer (Vorwiderstand) in Betrieb setzen.Das sieht dann aus wie folgt:

Vor-widerstandinduktive Prflast

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Der Spannungsfall an der Steckdosegemessen mit einer groen induktiven Last

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Eine Darstellung in der Totale, ber 2 s betrachtet, zeigt es ganz genau:

Und das ist logisch, denn der Verbraucher wird zeitweise zum Erzeuger.

Der Spannungsfall an der Steckdosegemessen mit einer groen induktiven Last

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Der Spannungsfall an der Steckdose gemessen mit einer groen induktiven LastEffektivwerte von U und I, Mittelwerte von P und S,gemittelt jeweils ber eine Periode

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Der Spannungsfall an der Steckdose berechnet mit einem korrigierten Verfahren

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Der Spannungsfall:Angaben der Hersteller beachten!R/X gibt den Ausschlag und ist sehr stark vom Querschnitt abhngig (www.faberkabel.de/upload/datenblaetter/Datenblaetter/DE/DBL_NYY.PDF):

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Der Spannungsfall:Angaben der Hersteller beachten!

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Das Verhltnis R/X gibt den Ausschlag und ist sehr stark vom Querschnitt abhngig!

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Wie reduziert man den Spannungsfall?Grerer Querschnitt oder Blindstrom-Kompensation? Kommt drauf an:

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Nur eines ist sicher:Die gegenwrtig zur Berechnung des Spannungsfalls angegebenen Formeln sind grtenteils falsch.In eine korrekte Berechnung mssen die Phasenwinkel bzw. die Leistungsfaktoren von Leitung und Last separat eingehen.Fr eine vereinfachte Rechnung knnen stets beide Teile,Leitung und Last, als ohmsch angesehen werden.Damit liegt man immer auf der sicheren Seite.Mit Mischmasch dagegen nicht!