Wisselspanning

[ddobbelaere]

Hallo,

ik zit met een vraagje over wisselspanning.

een gewoon stopcontact (230 V AC, 50 Hz) heeft twee draden, waarover de spanning 50 keer per seconde omdraait.

is het zo dat de ene draad constant op 0 V staat en dat de andere varieert tussen +230 V (of 230 * wortel(2) om precies te zijn) en -230 V of komt er afwisselend 230V en 0V op beide draden?

M.a.w. als ik op goed geluk één van de draden aanraak en in contact met de grond sta, is er dan een kans dat er geen stroom door mij vloeit?

[Gray]

Wel de nul is nul maar dan wel ten opzichte van de wisselende 230V van de fase.

Dus niet ten opzichte van het grondpotentiaal waar je opstaat.

[ddobbelaere]

Wel de nul is nul maar dan wel ten opzichte van de wisselende 230V van de fase.

Dus niet ten opzichte van het grondpotentiaal waar je opstaat.

Ok, dat begrijp ik.

Blijft de nul dan ook constant in de tijd t.o.v. zichzelf en is het de andere draad die in spanning onder en boven de nul komt?

[Bart]

Ok, dat begrijp ik.

Blijft de nul dan ook constant in de tijd t.o.v. zichzelf en is het de andere draad die in spanning onder en boven de nul komt?

Ja. De spanning varieert trouwens niet tussen + en - 230 volt, maar tussen ongeveer +325 en -325 volt. 230 volt is de effectieve spanning en niet de top (amplitude) spanning

[Stephaan]

Is het niet zo dat wat hierboven gezegd wordt over één vd draden op nul potentiaal wel geldt voor netwerken die 3x380 genoemd worden? Daar is de spanning tussen de nul leider en een phase 220V.

Ik ben echter niet zeker dat overal de vroeger bestaande netwerken van 3x220 reeds vervangen zijn door 3x380.

In zo een net van 3x220 is er tussen één spanningsdraad en de nulleider 127V maar als je 220V nodig hebt heeft elk van de phase draden wel spanning.

Graag correctie als ik verkeerd zit

[klazon]

De standaard situatie in de meeste Westeuropese landen is op het moment zo:

Laagspanningsnetten zijn 230/400V. Dat wil zeggen, tussen de nul en elke fase staat 230V (effectief), tussen twee fasen onderling staat 400V effectief.

De nul is in laagspanningsnetten altijd geaard. Dat is geen garantie dat de nul overal aardpotentiaal heeft. Doordat er stroom door de nuldraad loopt ontstaat er een spanningsverlies, waardoor op sommige plekken de nul een spanning kan krijgen ten opzichte van aarde. Die spanning wordt het grootst in geval van kortsluiting. Maar het net is zo uitgelegd dat die spanning niet gevaarlijk kan worden, d.w.z. nooit meer dan 42V.

In oudere netten wordt soms de spanning 127/220 gebruikt. Dus elke fase 127V t.o.v. aarde, en tussen twee fasen 220V. In zulke netten staat er op beide draden van een stopcontact dus 127V t.o.v. aarde.

[ddobbelaere]

Ja. De spanning varieert trouwens niet tussen + en - 230 volt, maar tussen ongeveer +325 en -325 volt. 230 volt is de effectieve spanning en niet de top (amplitude) spanning

Bedankt om dit op te helderen, Bart

[ddobbelaere]

De nul is in laagspanningsnetten altijd geaard. Dat is geen garantie dat de nul overal aardpotentiaal heeft. Doordat er stroom door de nuldraad loopt ontstaat er een spanningsverlies, waardoor op sommige plekken de nul een spanning kan krijgen ten opzichte van aarde. Die spanning wordt het grootst in geval van kortsluiting. Maar het net is zo uitgelegd dat die spanning niet gevaarlijk kan worden, d.w.z. nooit meer dan 42V.

Klazon, wat bedoel je met de nul is altijd geaard?

Betekent dit dat men hem dan aard bij het opwekken (transformeren) ervan of begrijp ik er helemaal niets van? Is het dan zo dat de aardpotentiaal lichtjes verschilt van plaats tot plaats? Waarom kan er nooit meer dan 42 V verschil met de grond zijn?

[klazon]

wat bedoel je met de nul is altijd geaard?

Bij de transformator worden een paar kloeke koperstaven de grond in gedreven. En die worden verbonden met het sterpunt van de trafo (aan laagspanningszijde). Bovendien wordt bij elke huisaansluiting ook nog een aardelektrode geslagen die verbonden wordt met de nul en de aardleider.

Is het dan zo dat de aardpotentiaal lichtjes verschilt van plaats tot plaats?

Nee, dat heb ik niet gezegd. Het potentiaal van de nul (ten opzichte van aarde) kan verschillen van plaats tot plaats.

Waarom kan er nooit meer dan 42 V verschil met de grond zijn?

Dat bereiken ze door een juiste keuze van de aderdoorsneden en de de juiste locaties van de aardpunten.

Het is een kwestie van berekenen hoeveel stroom er kan gaan lopen bij een kortsluiting, en berekenen hoe hoog de spanning van de nul t.o.v. aarde dan kan worden. Wordt die hoger dan 42V, dan worden de aderdoorsneden vergroot, en/of een extra aardpunt geslagen. Overigens wordt dit niet per woonhuis apart berekend. Er zijn standaard richtlijnen voor huisaansluitingen. Alleen grote aansluitingen, b.v. van bedrijven, worden apart berekend.

[ddobbelaere]

Bedankt voor je deskundig en helder antwoord, Klazon

Nog een klein vraagje: als de nul ietsje verschilt van 0V (vb. 10 V), dan betaal je toch teveel aan je leverancier (hij denkt dat hij een bepaalde stroom bij 230 V heeft geleverd). Of is het zo dat niet de stroom, maar het vermogen rechtstreeks wordt gemeten in je meterkast?

[klazon]

Een elektriciteitsmeter meet de energie, dat is dus het product van spanning en stroom, geïntegreerd naar de tijd.

En de spanning is dan de spanning tussen nul en fase, dus je betaalt niet te veel of te weinig als de nul niet precies op aardpotentiaal staat.

[ddobbelaere]

Een elektriciteitsmeter meet de energie, dat is dus het product van spanning en stroom, geïntegreerd naar de tijd.

En de spanning is dan de spanning tussen nul en fase, dus je betaalt niet te veel of te weinig als de nul niet precies op aardpotentiaal staat.

Oef, gelukkig maar he

[Stephaan]

ddobbelaere zegt : Een elektriciteitsmeter meet de energie

Volkomen akkoord maar moet in de formule niet een cosinus Phi voor de phaseveschuiving bijzitten?

Als je met "het product van spanning en stroom" bedoelt "het vectorieel product" dan zit die cosinus er vanzelf in maar dat maak je toch niet zo duidelijk vind ik.

[klazon]

De cosphi zit er vanzelf in omdat de elektriociteitsmeter steeds werkt met het momenteel product van spanning en stroom.

Bij een schijvenmeter komt dit vanzelf tot stand door het krachtenspel dat de stroom- en spanningsspoel op de schijf uitoefenen.

Bij een elektronische meter wordt dit bereikt doordat stroom en spanning bemonsterd worden met een frequentie die veel hoger ligt dan de 50Hz van het net.

[ddobbelaere]

ddobbelaere zegt : Een elektriciteitsmeter meet de energie

Volkomen akkoord maar moet in de formule niet een cosinus Phi voor de phaseveschuiving bijzitten?

Als je met "het product van spanning en stroom" bedoelt "het vectorieel product" dan zit die cosinus er vanzelf in maar dat maak je toch niet zo duidelijk vind ik.

EDIT: klazon was mij voor

Hallo Stephaan, dit was niet mijn uitspraak, maar die van klazon.

over welke formule heb je het trouwens?

als klazon zegt dat het ogenblikkelijke vermogen gelijk is aan de ogenblikkelijke stroom maal de ogenblikkelijke spanning, dan heb je toch de energie als je dit vermogen integreert? Die cosinusfactor (de arbeidsfactor) is enkel als je het vermogen wilt schrijven in functie van de amplitude van de stroom en de amplitude van de spanning, denk ik. Zoals klazon het bedoelt, is de integraal van cos(omega*t)*cos(omega*t+Pi/2) geintegreerd over de tijd 0 (een zuiver inductief of capacitief circuit). Je kan de tweede cosinus natuurlijk opsplitsen (in cos(omega*t)*cos(Pi/2) - sin(omega*t)*sin(Pi/2)) waarbij de tweede term altijd wegvalt om je een sin(2*omega*t) krijgt. Zo kun je het gemiddeld vermogen schrijven als Irms*Vrms*cos(phi). Dit is hetzelfde als klazon bedoelde.

Bij een vectorieel product komt er trouwens een sinusterm