Sv: Etter Ampera E, hva bør man satse på?

[Adrian Stachnik]

Saken gjelder ved lading på TN-nett.

En Mercedes Electric støtter 11kW (16A 3-fase lading på 400volt)
Jeg forstår det dit hen at det da trekkes jevnt ut av alle 3 faser,
og at det kun går styrestrøm mellom L1 og N. Altså N blir minimalt belastet.

Men hvordan belastes N-leder i andre sammenhenger?

Vurderer å bygge ny garasje, og da med flere ladeplasser.
3ladeplasser fordi det er 3leiligheter.
Har lurt på å benytte Zaptec sine ladebokser.
Men si nå at det kommer 2 biler som ikke støtter 400volt og 3-fase, men kun kan trekke 16A 230volt 1-fas.
Bil1 lader på L1+N, mens Bil2 lader på L2+N.
Hvor mye strøm går det nå da i N-lederen?

Jeg kommer frem til at det vil gå ca.7,4kW i denne.
Er jeg helt på jordet?

[Griffel]

Saken gjelder ved lading på TN-nett.

En Mercedes Electric støtter 11kW (16A 3-fase lading på 400volt)
Jeg forstår det dit hen at det da trekkes jevnt ut av alle 3 faser,
og at det kun går styrestrøm mellom L1 og N. Altså N blir minimalt belastet.

Men hvordan belastes N-leder i andre sammenhenger?

Vurderer å bygge ny garasje, og da med flere ladeplasser.
3ladeplasser fordi det er 3leiligheter.
Har lurt på å benytte Zaptec sine ladebokser.
Men si nå at det kommer 2 biler som ikke støtter 400volt og 3-fase, men kun kan trekke 16A 230volt 1-fas.
Bil1 lader på L1+N, mens Bil2 lader på L2+N.
Hvor mye strøm går det nå da i N-lederen?

Jeg kommer frem til at det vil gå ca.7,4kW i denne.
Er jeg helt på jordet?

kW er ikke strøm men effekt, og en kan ikke snakke om effekt i en ledning. Disse to bilene trekker jo ca. 7,4kW tilsammen.
I dette tilfelle med 16A L1 til N og 16A L2 til N vil stømmen i N også bli 16A. 16+16=16 artig ikke sandt.

Og når en bil til med 16A tilkobles også mellom L3 og N mde 16A blir srømmen i N 0A som du skriver 16+16+16=0. Så de som mener at 2+2=4 har bare rett av og til (I dette tilfelle er 2+2=2).

Om jeg har fotstått det riktig, må du da ha Zapladeboks pro og internett for denne funksjonen med optimal omkobling fra trefase til minst belastede enfase. Rett meg om dette er feil.

[Adrian Stachnik]

Jeg får ikke det du sier til å stemme.

At om bil1 lader 16A på L1+N og bil2 lader 16A på L2+N, så blir den samlede belastningen i N lik 16?
Det kan godt være at dette stemmer. Forklar gjerne hvorfor.

Jeg påstår ikke at jeg har rett, jeg prøver bare å forstå hvorfor.
Jeg trenger noen referanser.
Handler dette om induktiv last, eller noe annet som har et faglig uttrykk?

Har ikke et tangamperemeter, ellers skulle jeg målt dette mer nøyaktig og fått en lesbar verdi ut av det.

[Griffel]

De handler om vektorregning og har ikke noe med induktivitet å gjøre. Jeg kunne ha tegnet det men tidspunkt passer dårlig.

[Adrian Stachnik]

De handler om vektorregning og har ikke noe med induktivitet å gjøre. Jeg kunne ha tegnet det men tidspunkt passer dårlig.

Kom gjerne med en tegning på et senere tidspunkt

[jkirkebo]

De handler om vektorregning og har ikke noe med induktivitet å gjøre. Jeg kunne ha tegnet det men tidspunkt passer dårlig.

Kom gjerne med en tegning på et senere tidspunkt

Jeg kan prøve å forklare:

Vekselstrøm er jo en sinuskurve. Strømtrekket følger (når effektfaktoren er 1) spenningen, så det vil variere med sinuskurven.

Strømmen på L1 og L2 er 120 grader ute av fase med hverandre. Så når L1 har maks strømtrekk i en retning har L2 et mindre strømtrekk i en annen retning. Summen blir derfor fortsatt 16A.

Om du tegner det opp er det enklere å forstå. Merk et punkt på et papir. Tegn en strek på 16cm (for å representere 16A) rett til venstre. Det er L1. Så har vi L2, som er 120 grader ute av fase med L1. Da fortsetter du der streken for L1 stoppet, tar en 120 graders vinkel og tegner nye 16cm.
Hvis du nå måler avstanden fra det punktet du ender opp i og tilbake til startpunktet vil du se at avstanden er nettopp 16cm. Dette er strømmen i N-leder, forskjellen mellom L1 og L2.
Så kan vi tegne inn 16A også i L3: Ta en ny 120 graders vinkel og tegn nye 16cm strek. Hvor ender vi opp? Jo nettopp der vi startet. Mao. 0A i N om det også går 16A i L3.
Du har nå tegnet en rettvinklet trekant. Prøv gjerne å måle fra startpunktet til et hvilket som helst punkt inne i trekanten, du vil aldri få mer enn 16cm. Altså maks 16A strøm i N.

Om det går 16A i L1 og 8A i L2 blir faktisk strømmen i N noe mindre enn 16A.

[Griffel]

Da er jeg våken igjen, og ser at jeg kanskje slipper å tegne?,
siden jkirkebo lagde en så komplett forklaring. Riktig nok er ikke trekanten som er beskrevet rettvinklet, men derimot likesidet, men det oppdager du når du tegner.

Om det går 16A i L1 og 8A i L2 blir faktisk strømmen i N noe mindre enn 16A.

I dette tilfelle blir strømmen i N ca.13,9A.
Så har du en bil koblet til som trekker 16A og kobler til en som trekker 16A eller mindre i dette systemet vil strømmen i N ligge mellom 16A og 13,9A

[Elmo]

Har ikke et tangamperemeter, ellers skulle jeg målt dette mer nøyaktig og fått en lesbar verdi ut av det.

Koster ikke allverden   (299,- nå på Jula  og  549,- / 749,- på Biltema)

[elektrolux]

Obs på at Jula sitt ikke måler DC strømmer. Kun AC, så lurt å legge på noen kroner for Biltema sine.

[Griffel]

Da er jeg våken igjen, og ser at jeg kanskje slipper å tegne?,
siden jkirkebo lagde en så komplett forklaring. Riktig nok er ikke trekanten som er beskrevet rettvinklet, men derimot likesidet, men det oppdager du når du tegner.

Da har jeg laget en liten figur alikevell som et slags bevis, men mest fordi jeg synes det er gøy å lage sinuskurver:
Her ser du strømmen i L1 =22,6A Blå, Strømmen i L2=22,6A Rød, og summen i N Gul også 22,6A på topp. L2 ligger 120grader etter L1 og N blir da liggende mellom disse.

Dette greier du ikke å se med tangamperemeter. (Sinuskurven og faseforskyvingen altså)

En sinuskurve er jo litt ugrei når en skal regne så en flytter dette ut av strøm-tidsplanet til et statisk vektordiagram hvor lengden ikke lenger er ampelituden men effektivverdien av strømmen =16A . som beskrevet. Et statisk vektordiagram gjør det enklere å regne.
Men denne figuren gjør det kanskje enklere å forstå.

[Adrian Stachnik]

Så om jeg klyper et tangamperemeter rundt N-lederen på kursen som forsyner
ladestasjonene mens 2 biler lader på hver sin fase, og samme N-leder,
vil jeg ikke lese av noen verdi her? Den fikk jeg ikke til å henge sammen.

Grunnen til at jeg lurer på dette med N-leder har med hvor mye
overkill det er vits i å legge i det å sette opp ladestasjoner.

Er det holdbart å ha en 20A 3-fas 400volt kurs er det jeg lurer litt på.
Da kan det kobles opp slik at hver stasjon får hver sin fase, og deler N-leder.
At hver boks er begrenset til 16A 1-fas.
Det jeg er bekymret for er om ikke N-lederen smelter hvis det bare
var 2 biler og ikke 3 på en gang som stod til lading.

[Griffel]

Så om jeg klyper et tangamperemeter rundt N-lederen på kursen som forsyner
ladestasjonene mens 2 biler lader på hver sin fase, og samme N-leder,
vil jeg ikke lese av noen verdi her? Den fikk jeg ikke til å henge sammen.

Det har aldrig jeg skrevet og ingen andre heller etter hva jeg kan se.
Har du 3 16A enfase ladestasjoner fordelt på 3faseledninger og N vil du få maksimalt 16A i N leder om en, to eller trebiler er til tilkoblet. Avhengig av fordelingen av strøm i L1, L2, og L3 . N leder kan ha samme tversnitt som de øvrige.

[Adrian Stachnik]

Da fant jeg ut av det hele til slutt.
Takk for gode svar alle sammen.

[zyp]

Ser det er en del svar her, men ingen som sier hvordan man har regnet dem ut.

Denne typen tall er greiest å regne på ved hjelp av komplekse tall. Strømmen i en fase kan da uttrykkes som I e^{i θ}, hvor I er strømmen i fasen og θ er fasevinkelen.

Når du har strømmen i hver fase uttrykt som et komplekst tall er det bare å legge dem sammen for å finne strømmen i N. For å konvertere den tilbake til et vanlig tall regner du absoluttverdien av det komplekse tallet. Du ender da opp med I_N = | I_L1 e^{i 0°} + I_L2 e^{i 120°} + I_L3 e^{i 240°} |

Wolframalpha er fin til å gjøre selve utregningene. Her er et eksempel med henholdsvis 16A, 8A og 12A, som gir 6.9A i N. Sett gjerne L3 til 0A for å komme frem til de samme 13.9A som ble nevnt tidligere.

[Griffel]

For oss som hører til regnestav/papir og blyant generasjonen er det nesten enklere i et hvert fall om en husker at sin 60 er sqr3/2 og cos 60=0,5.

Da ser en lett at I_L1 = I_L1 (0°)
I_L2 = -0,5I_L2 + 0,5 x sqr3I_L2i (120°) og
I_L3 = -0,5I_L3 - 0,5 x sqr3I_L3i (240°).
Setter vi inn tallene 16A, 8A og 12A
I_L1=16 A
I_L2=-4+(4 x sqr3)i A
I_L3=-6-(6 x sqr3)i A
Sum N = 6 - (2 x sqr3)i A
Pytagoras brukes for å finne absolutt verdien sqr(6²-2²x sqr3²)=sqr(36+12) = 6,9A

Ser det er en del svar her, men ingen som sier hvordan man har regnet dem ut.

Det er feil dette har jeg forklart for lenge siden, riktig nok for IT anlegg så det blir litt ulikt siden en her må se hvordan laststrømmene summerer seg i faseledningene istedt for hvordan faseledningsstrømmen summerer seg i N. Prinsippene er det samme.

Kan noen av elektroingeniørene på forumet gi en liten beskrivelse av hvordan lasten på hver av fasene påvirker hverandre i denne sammenhengen?

Jeg lovet jo et mer utfyllende svar. Her kommer det som vedlegg.  Jeg syntes jeg var nødt til å tegne og forklare litt.