Gründe für Neutralstrom 

Der Neutralleiterstrom ist der Strom, der in einem mehrphasigen elektrischen System durch den Neutralleiter fließt. In einem perfekt ausgeglichenen System sollte sich die Summe der Ströme in allen Phasen theoretisch aufheben, sodass der Neutralleiterstrom null beträgt. In der Praxis führen jedoch verschiedene Faktoren dazu, dass Strom im Neutralleiter fließt.

Gründe für Neutralleiterstrom in elektrischen Systemen

Neutralleiterstrom in elektrischen Systemen kann verschiedene Ursachen haben, vor allem Lastungleichgewichte und das Vorhandensein von Oberschwingungen. Hier finden Sie eine detaillierte Übersicht über die Ursachen für Neutralleiterstrom:

1. Lastungleichgewicht

Beschreibung:

• Wenn in einem Dreiphasensystem die Belastungen der drei Phasen nicht gleich sind, entsteht ein Ungleichgewicht. Dieses Ungleichgewicht führt dazu, dass in jedem Phasenleiter ungleiche Ströme fließen, die sich nicht vollständig aufheben, wodurch ein resultierender Strom im Neutralleiter entsteht.

Ursache:

• Ungleichmäßige Verteilung einphasiger Lasten auf die drei Phasen.
• Variationen in den an jede Phase angeschlossenen Lasttypen.

Wirkung:

• Erhöhter Neutralleiterstrom aufgrund der Vektorsumme der unsymmetrischen Phasenströme.

2. Harmonische Ströme

Beschreibung:

• Oberwellen sind Ströme oder Spannungen, die ein Vielfaches der Grundfrequenz sind. Nichtlineare Lasten wie Computer, Leuchtstofflampen, Frequenzumrichter und andere elektronische Geräte erzeugen Oberwellen.

Ursache:

•  Oberschwingungen in das System einführen, wobei die dritte Harmonische (150 Hz in einem 50-Hz-System) erheblich zum Neutralleiterstrom beiträgt, da sie in allen drei Phasen in Phase ist und sich direkt im Neutralleiter addiert.

Wirkung:

• Erhöhter Neutralleiterstrom aufgrund der additiven Natur der Oberschwingungsströme , insbesondere der Triplen-Harmonischen (Vielfache der dritten Harmonischen).

3. Einphasige Lasten

Beschreibung:

• Einphasige Verbraucher werden zwischen einem der Außenleiter und dem Neutralleiter angeschlossen. Diese sind in Wohn- und Gewerbegebäuden üblich.

Ursache:

• Einphasige Lasten verursachen ein Ungleichgewicht in einem Dreiphasensystem, wenn sie nicht gleichmäßig auf die Phasen verteilt sind.

Wirkung:

• Der Neutralleiterstrom steigt aufgrund der durch einphasige Lasten verursachten Unwucht.

4. Unsymmetrische Verteilungstransformatoren

Beschreibung:

• Verteilungstransformatoren, die einphasige Lasten aus einem Dreiphasensystem versorgen, können Ungleichgewichte erzeugen, wenn die einphasigen Lasten nicht gleichmäßig verteilt sind.

Ursache:

• Ungleichmäßige Belastung der Sekundärseite des Transformators.

Wirkung:

• Der Neutralleiterstrom fließt, wenn die unausgeglichenen Sekundärströme durch den Neutralleiter zurückkehren.

5. Nullströme

Beschreibung:

• Nullströme sind Stromkomponenten, die in allen drei Phasen gleich sind und durch den Neutralleiter zurückkehren.

Ursache:

• Entsteht durch unsymmetrische Belastungen und Oberschwingungen, insbesondere dritte Harmonische.

Wirkung:

• Diese Nullströme heben sich nicht auf und führen zu einem Neutralstrom.