Einphasig ↔ dreiphasig: die Ströme auf den Außenleitern und dem Neutralleiter
Schalte zwischen einphasig (230 V) und dreiphasig im Stern (400/230 V) um und verfolge in Echtzeit, wie sich die Ströme auf die Außenleiter aufteilen und was der Neutralleiter führt — von ausgeglichenen Lasten bis zum Ungleichgewicht.
Was der Neutralleiter tatsächlich führt
Drei Situationen, denen jede Elektrofachkraft im Wohnbereich täglich begegnet.
Einphasig — der Neutralleiter führt den ganzen Strom
Bei einem einphasigen Stromkreis fließt der Strom über den Außenleiter ab und kehrt vollständig über den Neutralleiter zurück. Der Neutralleiter führt genau denselben Strom wie der Außenleiter, wird also nicht unterdimensioniert.
I = P / (230 · cos φ) → I_nul = I_fază
Dreiphasig im Gleichgewicht — der Neutralleiter nahe null
Bei drei gleichen, um 120° verschobenen Außenleitern heben sich die Rückströme gegenseitig auf. Der Neutralleiter bleibt nahe null, und dieselbe Leistung verteilt sich auf drei Leiter — jeder Außenleiter führt weniger Strom.
I_nul = I_R + I_S + I_T (sumă fazorială, 120°) → 0
Dreiphasig im Ungleichgewicht — der Neutralleiter führt die Differenz
Wenn die Lasten auf den Außenleitern ungleich sind, ist die Aufhebung nicht mehr vollständig: der Neutralleiter führt die Differenz. Je größer das Ungleichgewicht, desto größer der Neutralleiterstrom — deshalb werden die Verbraucher auf die Außenleiter ausgeglichen.
I_nul = √(I_R² + I_S² + I_T² − I_R·I_S − I_S·I_T − I_T·I_R)
Stelle ein und beobachte die Ströme
Ändere die Netzform und die Leistungen auf den Außenleitern — das Schema, das Oszilloskop und die Zeiger berechnen sich sofort neu.
400 V zwischen Außenleitern · 230 V gegen Neutralleiter
Oszilloskop — Momentanströme
Zeigerdiagramm
Rein ohmsche Lasten; cos φ wirkt nur auf den Ersatzwiderstand, nicht über reaktive Elemente. Die angezeigten Außenleiterströme sind Effektivwerte (RMS); das Oszilloskop zeigt die Momentanwerte, direkt vom Simulationsmotor gespeist.
Wo der Neutralleiter Strom führt — und wo nicht
Der Neutralleiter jedes Stromkreises vs. der gemeinsame Neutralleiter zum Hausanschluss.
Jeder einphasige Verbraucher kehrt über den Neutralleiter seines Stromkreises zurück — dort fließt der GANZE Strom dieses Stromkreises. Alle Neutralleiter laufen an der Neutralleiterschiene zusammen; von dort geht EIN einziger gemeinsamer Neutralleiter zum Hausanschluss. Erst auf diesem überlagern sich die drei Ströme (um 120° verschoben) und heben sich auf.
- ●Auf dem Neutralleiter JEDES Stromkreises (Verbraucher → Schiene) fließt sein voller Strom — er wird wie der Außenleiter dimensioniert.
- ●Auf dem GEMEINSAMEN Neutralleiter (Schiene → Hausanschluss) fließt die Zeigersumme I_R + I_S + I_T ≈ 0 im Gleichgewicht.
- ●Die Aufhebung geschieht NUR auf dem gemeinsamen Abschnitt; bei Ungleichgewicht erscheint auch auf ihm die Differenz — deshalb gleichst du die Verbraucher auf die Außenleiter aus.
Was du behältst
- ●Einphasig: der Neutralleiter führt 100% des Laststroms — niemals dünner als der Außenleiter.
- ●Dreiphasig im Gleichgewicht: der Neutralleiter ≈ 0 A, und der Strom auf jedem Außenleiter sinkt — pro Außenleiter können dünnere Leiter verwendet werden.
- ●Dreiphasig im Ungleichgewicht: der Neutralleiter wird zum kritischen vierten Leiter — er führt die Differenz zwischen den Außenleitern.
- ●Der Querschnitt des Neutralleiters hängt vom Gleichgewicht und von den Oberschwingungen ab: bei Ungleichgewicht oder bei Oberschwingungen 3. Ordnung kann der Neutralleiter denselben Querschnitt wie die Außenleiter verlangen.
Möchtest du das Verteilen der Verbraucher auf die Außenleiter Schritt für Schritt üben?
Den Rechner für das dreiphasige Gleichgewicht öffnen