Driefase Spanningsval
Driefase Spanningsval Berekeningen
Driefasesystemen vormen de ruggengraat van elektrische distributie in Nederland, van het middenspanningsnet (10 kV) tot en met de laagspanningsinstallatie in gebouwen (400/230V). Het begrijpen van spanningsvalberekeningen in driefasesystemen is essentieel voor iedere elektrotechnisch ontwerper en installateur.
Bij driefasesystemen is de berekeningsformule anders dan bij eenfase, doordat de factor 2 wordt vervangen door √3 (1,732). Dit komt omdat de retourstroom in een symmetrisch belast driefasesysteem niet via een aparte geleider terugkeert, maar via de andere fasen.
Formules voor Driefase Berekeningen
Driefase Spanningsval (metrisch)
De spanningsval als percentage wordt berekend ten opzichte van de nominale fase-fase spanning: Vd% = (Vd / 400) × 100%. Dit geldt voor het standaard Nederlandse laagspanningsnet van 400V driefase.
Symmetrische vs Asymmetrische Belasting
De bovenstaande formule gaat uit van een symmetrisch belast driefasesysteem, waarbij alle drie de fasen gelijke stroom voeren. In de praktijk is dit zelden het geval:
Symmetrische Belasting
Alle fasen voeren dezelfde stroom. De nuleiderstroom is nul (theoretisch). Typisch bij driefase motoren en symmetrisch verdeelde verlichting.
Gebruik: Vd = √3 × I × L × Z
Asymmetrische Belasting
Ongelijke stromen per fase. De nuleider voert de verschilstroom. Veelvoorkomend bij woningen en kantoren met eenfase apparatuur.
Bereken elke fase apart als eenfase circuit
Praktijkvoorbeeld: Industriële Voeding
Een typische berekening voor een industriële voedingsleiding: driefase 400V, 200A, kabellengte 60 meter, 95 mm² koper kabel, cos φ = 0,85:
Berekening
R (95 mm² Cu) = 0,193 Ω/km
X (95 mm² Cu) = 0,074 Ω/km
Vd = √3 × 200 × 0,06 × (0,193 × 0,85 + 0,074 × 0,527)
Vd = 20,78 × (0,164 + 0,039)
Vd = 20,78 × 0,203 = 4,22 V
Vd% = (4,22 / 400) × 100 = 1,05%
Dit resultaat van 1,05% valt ruim binnen de NEN 1010-limiet van 5%. De kabel van 95 mm² voldoet dus voor zowel belastbaarheid (200A) als spanningsval.
Harmonischen in Driefase Systemen
Een steeds belangrijker aandachtspunt in moderne installaties zijn harmonische stromen. Niet-lineaire belastingen (LED-verlichting, frequentieregelaars, computers) produceren harmonischen die bijzondere effecten hebben in driefasesystemen:
Harmonischen en de Nuleider
De 3e harmonische en veelvouden daarvan (3e, 9e, 15e) tellen op in de nuleider in plaats van te cancelen. Dit kan resulteren in een nuleiderstroom die hoger is dan de fasestroom! In dergelijke gevallen moet de nuleider dezelfde of een grotere doorsnede hebben als de fasegeleiders, en moet de extra spanningsval over de nuleider worden meegerekend.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator