Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk (vektorsum av tre faseforskjøvne strømmer). Krav til nøytralleders tverrsnitt ved harmonisk belastning er beskrevet i NEK 400 delnorm 52 og delnorm 43. Fordelingen dokumenteres i kursfortegnelsen etter FEL § 12.
Formelen for strøm i nøytralen
Ved tre ulikt belastede faser med samme effektfaktor blir nøytralstrømmen IN = √(I1² + I2² + I3² − I1×I2 − I2×I3 − I3×I1).
Formelen kommer av at de tre fasestrømmene ligger 120 grader fra hverandre, slik at de delvis opphever hverandre i nøytralen. Er alle tre like store, blir uttrykket null: en balansert trefaslast har ingen nøytralstrøm i det hele tatt.
Er bare én fase belastet, blir IN lik den fasestrømmen — nøytralen fører hele returstrømmen alene. Det er derfor nøytralen aldri kan være tynnere enn fasene i en installasjon med mange enfas kurser.
Eksempel: 32, 24 og 10 ampere
En fordeling har 32 A på L1, 24 A på L2 og 10 A på L3.
IN = √(32² + 24² + 10² − 32×24 − 24×10 − 10×32) = √(1 024 + 576 + 100 − 768 − 240 − 320) = √372 = 19,3 A.
Nesten 20 A i en leder mange behandler som en tilfeldighet. Samtidig er belastningen skjev på en annen måte: hovedvernet må dimensjoneres for 32 A selv om gjennomsnittet er 22, og L1 får det største spenningsfallet.
Flytter du en 8 A kurs fra L1 til L3, blir fordelingen 24, 24 og 18: IN = √(576 + 576 + 324 − 576 − 432 − 432) = √36 = 6 A. Én kurs flyttet, nøytralstrømmen ned to tredeler, og hele fordelingen med bedre margin.
Harmoniske: nøytralen kan føre mer enn fasene
Formelen over gjelder rene sinusstrømmer. Med mye LED-belysning, ladere og annen kraftelektronikk kommer tredje harmoniske og multipler av den, og de har den ubehagelige egenskapen at de legger seg sammen i nøytralen i stedet for å oppheve hverandre.
I et anlegg med mange enfas elektronikklaster kan nøytralstrømmen bli større enn fasestrømmene, selv med perfekt balanse mellom fasene. Da må nøytralen dimensjoneres etter den strømmen, ikke etter fasene, og grupperingsfaktoren for kabelen påvirkes fordi nøytralen blir en strømførende leder som teller med.
Praktisk: har du mistanke, mål. Et tangamperemeter rundt nøytralen i en fordeling med mye LED-armaturer gir svar på et halvminutt, og tallet er ofte en overraskelse.
Vanlige spørsmål
Skal jeg fordele etter antall kurser eller etter belastning?
Etter forventet samtidig belastning. Tre kurser med lys og én kurs med en 3 000 W varmtvannsbereder er ikke i nærheten av samme last, selv om det er fire kurser. Fordel etter ampere, ikke etter plass på skinnen.
Hvor mye ubalanse er akseptabelt?
Det er ingen absolutt grense i forskriften for et vanlig installasjonsanlegg, men praksis er å holde forskjellen mellom høyeste og laveste fase liten nok til at hovedvernet ikke løser ut på én fase mens de andre går lett. Nettselskapet kan sette egne krav for større anlegg.
Blir kursfortegnelsen viktig for dette?
Ja, og det er den eneste måten fordelingen overlever på. Uten en oppdatert kursfortegnelse i tavla vet ikke neste elektriker hvilken fase noe ligger på, og da skjer fordelingen på nytt etter hvilken skinne som er ledig.
Les videre
- Spenningsfall trefas: kvadratrot tre, ikke to — Trefasformelen forutsetter balanse — her er regnestykket for hvor skjevt det faktisk er.
- Belastning i tavle: hvor mye varme kapslingen tåler — Ubalanse gir høyere strøm i én skinne, og dermed mer varme i tavla enn snittet tilsier.
- Jordelektrode og overgangsmotstand: formel og eksempel — Formelen for en vertikal stav, regnet eksempel, og hvorfor tykkelse betyr nesten ingenting.
- Spenningsfall enfas: formelen, tallene og faktor 2 — Formelen med faktor 2, et regnet eksempel på 2,5 mm², og feilen som halverer svaret.
- Lysberegning med lumenmetoden: antall armaturer på et rom — N = (lux × areal) / (lumen × utnyttelsesfaktor × vedlikeholdsfaktor). Med eksempel.
- THD harmonisk forvrengning: formelen og hva den koster — THD = roten av summen av harmoniske i annen, delt på grunnharmonisk. Med nøytralstrømmen regnet.