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Es Netz ist das Verteilungsnetz der elektrischen Energie durch eine Spannung von weniger als 1000 V (Niederspannung). Die Niederspannungsnetze sind mit Umspannwerke an Energieversorger angeschlossen und Hochspannungsnetze (mehrere Tausend Volt). Der Name Stromnetz entstand, weil die Beleuchtung um 1900 zunächst die wichtigste Anwendung des Stromverteilungsnetzes war.

Das Netz versorgt die ganze Welt Wechselstrom Spannung, aber die elektrische Spannung und die Netzfrequenz ist nicht überall gleich. Ebenfalls Netzstecker kann je nach Land variieren.

Die in diesem Artikel erwähnten Spannungen beziehen sich auf die Effektivwerte.

Verwaltung

In den Niederlanden ist die Verwaltung des nationalen Stromnetzes TenneT. Es verbindet das europäische Netzwerk mit den regionalen Netzwerken. Die Unternehmen, die das Management auf regionaler Ebene in den Niederlanden durchführen, sind: Coteq Netzmanagement, ertragen, Enexis, Liander, RENDO Netzwerke, Stadt und Westland Infra.

Spannung und Frequenz

Die Spannung und Frequenz sind am Anfang der 20. Jahrhundert war ein kontroverses Thema, das Experten mögen Thomas Edison (zunächst für Netz-Ein DC) und Nikola Tesla (der Erfinder des Wechselstrom) konnte mir nicht zustimmen. Diese Meinungsverschiedenheit wird als "Krieg der Strömegenannt. Hersteller mögen Siemens haben auch zur Realisierung der ersten Stromnetze beigetragen und ein Flickenteppich unterschiedlicher Spannungen geschaffen.

Netzspannung und -frequenz weltweit

Die Spannungsebene ist ein Kompromiss zwischen einerseits einer möglichst geringen Spannung für die elektrische Sicherheit und andererseits einer Begrenzung des maximalen elektrischen Stroms, die die minimale Dicke des Dirigenten bestimmt. Für das Selbe elektrische Energie zum Übertragen muss man den Strom verdoppeln, wenn man die Spannung halbieren will. Tesla hatte geschätzt, dass etwa 220Volt wäre ein guter Kompromiss.

Die Höhe der Frequenz, die durch mechanische Zwänge in einem elektrischen Dynamo, bestimmt die Größe des Transformer. Tesla hatte geschätzt, dass 60Hz wäre ein guter kompromiss.

Unter dem Einfluss von Edison ist in der Vereinigte Staaten für ca. 110 V bei 60 Hz entschieden, unter dem Einfluss von u.a. Siemens im Europa wurde für 220 V bei 50 Hz gewählt.

Früher gab es mehr Abwechslung. Bis in die 1960er Jahre waren in den Niederlanden und Belgien sowohl 127 V als auch 220 V verfügbar. Dies bedeutete, dass man beim Kauf von Geräten und beim Austausch von Geräten mit Nachbarn vorsichtig sein musste. In Großbritannien betrug die Spannung 240 V.

Heute ist die Welt in wenige große Blöcke aufgeteilt, mit 50 Hz und 230 V als Standard in Europa und 60 Hz und 120 V als Standard in den USA. Darüber hinaus gibt es auch mehrere kleine Länder mit unterschiedlichen Spannungen.

In Europa wurde 50 Hz gewählt (50x pro Sekunde = 3000x pro Minute). Der Generator mit einem Polpaar dreht mit 3000 Umdrehungen pro Minute, in den USA 3600 U/min Die Wahl für 60 Hz wurde durch einen noch höheren Wirkungsgrad bei höherer Drehzahl der Turbine motiviert. Bei höherer Frequenz (60 Hz statt 50 Hz) können bei gleicher Leistung auch kleinere Transformatoren eingesetzt werden, allerdings sind die Transportverluste höher als bei 50 Hz. Aufgrund dieser Netzfrequenzdifferenz wurde auf elektrische Betriebsmittel verzichtet das europäische 50-Hz-Netz. , manchmal in einem 60-Hz-Netz nicht nutzbar und umgekehrt.

Viele moderne Geräte, wie z. B. Computer, verwenden a Ernährung mit einem breiten Bereich von Eingangsspannungen und -frequenzen. Dadurch arbeiten sie reibungslos im amerikanischen oder europäischen Netz, ohne etwas umstellen zu müssen.

Harmonisierung

Niederlande: von 127 bis 220 Volt

1936 hatte Den Haag eine Netzspannung von 125 Volt

Bis in die 1970er Jahre gab es in den Niederlanden und Belgien zwei Netzspannungen an der Steckdose: 127 und 220 V.

Es gab drei Arten von Verbindungen:

In Bezirken, in denen 127/220 V versorgt wurden, konnte jeder auf Wunsch 220 V durch Anschließen der Phasen beziehen. Allerdings musste der Nutzer dann seine Geräte auf eigene Kosten umstellen.In den 1950er und 1960er Jahren wurden die Hausanschlüsse vom Elektrizitätswerk auf 220 V umgestellt, was durch Umstellung der Versorgung von 127/220 V auf 220/ möglich war. 380 V, sondern auch durch die Verbindung der einzelnen Verbraucher zwischen den Phasen. Hatte der Anschlussinhaber noch 127 V an der Steckdose, kümmerte sich das Elektrizitätswerk um den Umbau und den Austausch von Geräten und Lampen. Hatte der Angeschlossene bereits 220 V an der Steckdose, dann erfolgte eine Anpassung im Sicherungskasten benötigt (von 'zwischen den Phasen' bis 'zwischen Phase und Null').

Die Umstellung auf 220/380 V war 2003 noch nicht vollständig abgeschlossen, so dass zu diesem Zeitpunkt noch 127/220 V mit Verbindung zwischen den Phasen existierten. Laut Netzmanager Noord West Net mussten 2003 noch einige Netzteile mit 127/220 V in Amsterdam gereinigt werden.^[1]Gleichzeitig war dies auch in der Altstadt von Delft der Fall.

Die Behebung ist nicht besonders dringend und zudem problematisch: Alle Anschlusspartner müssen zum Zeitpunkt der Umschaltung (oder kurz davor) zu Hause sein, um die Verbindung (zwischen den Phasen) auf Phase und Neutralleiter zu ändern.^[2][3]

Europa: bis 230 Volt

Um die in verschiedenen Ländern verwendeten Spannungen zu harmonisieren, Europa (im CENELECVerband) beschlossen, die Spannung zwischen 1988 und 2004 schrittweise auf 230 Volt zu erhöhen.^[4] Dies war ein Kompromiss zwischen den kontinentalen 220 V und den britischen 240 V. Dies bedeutet, dass die Spannung von nominal 220 Volt (±10 %) auf 230 Volt (6%/-10 %) erhöht wurde. Neugeräte sind bewusst auf diese höhere Spannung ausgelegt, aber Altgeräte (z.B. Elektrohandwerkzeuge), antike Radios mit Radioröhren und Glühlampen und dergleichen leiden. Bei vielen Geräten steigt auch der Strom aufgrund der höheren Spannung. Dadurch wird mehr Wärme produziert, wodurch Geräte früher ausfallen. Die Erhöhung auf 230 Volt erhöht auch die Spannung zwischen den Phasen Stromanschlüsse bei 400 Volt (vorher 380 Volt).

Nicht alle Länder ändern tatsächlich die Netzspannung, aber durch kreatives Verschieben der Toleranzen irgendwann fallen die alten Standards von 240 Volt auf Großbritannien und 220 Volt für fast ganz Europa, sodass in allen Ländern 230 Volt (±10 %) geeignete Geräte angeschlossen werden können.

In den Niederlanden wurden Normen erstellt, die die Spannung erfüllen muss. Diese Normen wurden als NEN-EN 50160 festgelegt. Für die Spannung wurde vereinbart, dass die Spannung nach unten nie mehr als 15 % (195,5 Volt) und nach oben nie mehr als 10 % (253 Volt) abweichen darf. Während mindestens 95 % der Messzeit darf die Spannung nicht mehr als 10 % nach unten (207 Volt) abweichen.

Verteilersysteme

Neben Spannungs- und Frequenzunterschieden gibt es auch Unterschiede in der Verteilung des Stroms. Grundsätzlich kann zwischen dem in Nordamerika gebräuchlichen geteilten Einphasennetz und dem in Europa Standard dreiphasigen Netz unterschieden werden. Das Drehstromnetz kann wiederum in ein Netz in Sternschaltung (3 Phasen Null) und ein Netz in Dreieckschaltung (nur 3 Phasen) unterteilt werden.

^*: keine Null vorhanden. Spannung gegen Masse: 127 bis 133 Volt

Geteiltes Einphasennetz

Split einphasig

Bei einem geteilten Einphasennetz (geteilte Phase auf Englisch) verwendet einen einphasigen Transformator (oft am Strommast befestigt). Dieser Transformator hat a Mittelhahn die geerdet ist und die Phase effektiv in zwei Teile teilt. Die Spannung zwischen einem Ende der Sekundärwicklung und dem geerdeten Mittelabgriff beträgt 120 Volt. Die Spannung zwischen dem anderen Ende und dem Mittelabgriff beträgt ebenfalls 120 Volt, aber in Gegenphase (um 180 Grad phasenverschoben). Die Spannung zwischen den beiden Phasendrähten beträgt daher 240 Volt. Gewöhnliche Geräte (120 Volt) werden zwischen einem der beiden Phasendrähte und dem Neutralleiter (Mittelanzapfung) angeschlossen und schwerere Geräte (240 Volt) wie z Klimaanlagen zwischen den beiden Phasen. Das System entwickelte sich aus dem DC-System von Thomas Alva Edison. Dieses System bestand aus 100 Volt, -100 Volt und einem Neutralleiter.

Das geteilte Einphasennetz ist in Nordamerika verbreitet, jedoch ist diese Form der Verteilung in Europa kaum bekannt. Dieses Verteilungssystem wird manchmal im ländlichen Großbritannien verwendet, jedoch mit einer Spannung von 230 Volt zwischen Phase und Neutralleiter (Mittelabgriff). Die Spannung von 460 Volt zwischen den Phasen wird nicht verwendet, da für diese Spannung keine elektrischen Betriebsmittel zur Verfügung stehen.

Drehstromnetz in Dreieckschaltung

Delta-Verbindung

In einem Drehstromnetz in Dreieckschaltung ist der, Drehstromtransformator in dem Transformatorenhaus auf der Sekundärseite (Niederspannungsseite) drei Phasenlinien. Das neutral wird vermisst. Steckdosen und dergleichen sind mit zwei der Dreiphasendrähte in diesem Verteilungssystem verbunden. Die Spannung zwischen den Phasen beträgt 220 bis 230 Volt. Die Spannung zwischen Phase und Masse beträgt 127 bis 133 Volt. Um den Stromverbrauch in einem solchen Netz messen zu können, muss der Aron schalten (2-Wattmeter-Methode) verwendet.

Das Drehstromnetz in Delta gilt als obsolet und wird bei großflächiger Netzerneuerung in der Regel auf ein Drehstromnetz in Sternschaltung umgestellt. Dieses Verteilernetz findet sich noch in den Innenstädten von Delft (Übergang zur Sternverbindung Ende der 1990er Jahre) und Amsterdam sowie in Teilen Belgiens. In Flandern und den Niederlanden wird das System oft als „3 × 220-Volt-Steckdose“ bezeichnet. In Norwegen und Albanien ist es immer noch das am weitesten verbreitete Vertriebssystem. In Norwegen wird diese Verteilungsmethode oft als "IT-Nett" benannt nach der Art der Erdung, obwohl ein Drehstromnetz im Dreieck oft auch TT-Erdungssystem ist ausgerüstet.

Drehstromnetz in Sternschaltung

Sternverbindung

Bei einem Drehstromnetz in Sternschaltung hat der Drehstromtransformator im Trafohaus auf der Sekundärseite (Niederspannungsseite) vier Adern: die Drehleiter und einen Neutralleiter (Sternpunkt). In einem solchen Netzwerk wird die Steckdose mit dem Neutralleiter und einem der drei Phasenleiter verbunden. Heute beträgt die Spannung zwischen Phase und Neutralleiter ungefähr 230 Volt, aber bis in die 1960er Jahre waren 127 Volt in einer Reihe von niederländischen Städten üblich. Bei einem Drehstromnetz in Sternschaltung ist auch eine Stromaufnahme zwischen den Phasen möglich, wie dies bei einem Drehstromnetz in Dreieckschaltung der Fall ist. Die Spannung zwischen den Phasen beträgt 400 Volt.

Obwohl dieses Verteilungssystem in Europa die Norm ist, ist es in Nordamerika für Wohnhäuser weit weniger verbreitet, da diese meist über ein geteiltes Einphasennetz verfügen. An den Stellen, an denen das Drehstromnetz auftritt, stehen Spannungen von 120 Volt (zwischen Phase und Neutralleiter) und 208 Volt (zwischen den Phasen) zur Verfügung.

Anschlüsse Drehstromnetz in Sternschaltung

Zählerkasten mit Gruppenkasten

In den Häusern kommen zwei oder vier der vier Adern des Stromnetzes von der Ortsvermittlung Gruppenbox innen, plus ein Draht zu a Sicherheitserde. Einer der zwei oder drei der vier Drähte führt eine Wechselspannung von 230 Volt, 50 Hz gegenüber der Schutzerde; andererseits liegt praktisch keine Spannung gegenüber der Schutzerde an. Der Draht, an dem diese Wechselspannung anliegt, heißt Phase; die anderen nennen wir Null. Bei drei Leitern mit Wechselspannung werden damit auch drei Phasen. Da mit drei Phasen mehr Leistung aufgenommen werden kann, nennt man dies auch "Leistungsstrom". Dies wird auch regelmäßig "Drehstrom" genannt, weil zwischen jeder Phase eine "Verschiebung" des Maximalpunktes von 120° stattfindet. Dies ist auch die Tatsache, dass (asynchron) Drehstrommotoren kann bei etwa 2800 . laufen Runden pro Minute (U/min). Ein Synchronmotor muss exakt mit 3000 U/min laufen, diese werden aber in der Praxis seltener eingesetzt.

Dort wo eine Phase ins Haus eintritt, ist eine Sicherung enthalten (Hauptsicherung, in Die Niederlande 35 Ampere am häufigsten, bei Neuinstallationen ist es oft ein Automat C 40). Von dort(n) gehen die Phase(n) und die Null weiter zum Kilowattstundenzähler (Energieverbrauchszähler). Von diesem Meter gehen die Phase(n) und die Null zu dem Hauptschalter der Gruppenbox. Dann über einen Fehlerstrom-Schutzschalter zu den Sicherungen und Gruppenschalter(n) oder Installateur(e). Auch Kombinationen von Gruppen- und RCDs kommen vor (Alamat). Von jedem Gruppenschalter/Installationsschutzschalter verlassen die Phasen den Gruppenkasten und landen in der Zentralboxen in den verschiedenen Räumen. Eine zentrale Box befindet sich normalerweise in der Decke. Der Lichtpunkt (unter dem Zentralkasten) wird vom Zentralkasten aus bedient und die Rohre führen zu den verschiedenen Steckdosen / Lichtschalter. Vom Lichtschalter wechselt die Phase zu Schwarz oder Grau Schaltdraht. Dies setzt sich bis zur Lampe fort. Vom Gewindeanschluss der Leuchte und von jedem anderen Anschluss der Wandsteckdosen fließt die Null dann zurück in den Gruppenkasten, diese geht dann entweder zuerst durch den Installationsschutzschalter oder direkt zurück auf die Neutralschiene, von der sie nachher erscheint der Hauptschalter als Head-Null geht zurück zur Ortsvermittlungsstelle.

Sicherheitserde

Die Sicherheitserdung ist ein Draht, der ohne Unterbrecher direkt zur Erdungselektrode führt, die so tief im Boden platziert ist, dass sie sich immer im Grundwasser befindet. Idealerweise sein alle Metallteile von Maschinen, Geräten und Anlagen, die mit dieser Schutzerde verbunden sind. Dadurch wird verhindert, dass Personen, die die betreffende Maschine oder das betreffende Gerät berühren, unter Spannung geraten, wenn ein Isolationsfehler der Phasenleitung im Inneren der Maschine die Außenwand auf 230 Volt setzt. Sobald die geerdeten Teile des Gerätes mit dem Außenleiter in Berührung kommen, schaltet der Kurzschlussstrom fast sofort die Sicherung oder den Leistungsschalter ab, so dass eine Berührungsgefahr vermieden wird.

In alten Häusern sieht man manchmal, dass es keine Erdungselektrode gibt, sondern dass die Wasserleitung als Erdung verwendet wird. Als die Wasserrohre auch unterirdisch aus Kupfer hergestellt wurden, war dies ein hervorragender Erdleiter, aber das ist mit den heutigen Kunststoffrohren nicht mehr möglich. An Orten, an denen eine Erdung (aufgrund der Beschaffenheit des Untergrunds) nicht möglich war, wurde manchmal am Neutralleiter "erdbar" durchgeführt.

Erdschlussschutz

Ein Erdschluss ist ein teilweiser Kurzschluss nach Masse. Die Isolierung ist dann nicht vollständig abgenutzt und/oder der Phasenleiter hat nur begrenzten Kontakt mit der metallischen Außenseite des Gerätes. Feuchtigkeit kann auch einen Erdschlussstrom verursachen. Ein Erdschluss kann jedoch noch gefährlicher sein als ein stumpfer Kurzschluss, da z begrenzt Kontakt kann lange dauern, ohne durch die Sicherung ausgelöst zu werden, und viel Hitze erzeugen, die einen Brand verursachen kann. Es besteht auch ein ernsthaftes Kontaktrisiko über einen längeren Zeitraum.

Aus Sicherheitsgründen a Fehlerstromschutzschalter / Fehlerstromschutzschalter Obligatorisch für die meisten Heiminstallationen. Es schaltet ab, wenn der Differenzstrom zwischen Phase und Neutral einen bestimmten Wert erreicht reaches Schwellwert überschreitet. Der Schwellenwert beträgt 30 mA für normale Installationen; 300 mA können auch für Anwendungen verwendet werden, bei denen ein größerer Ableitstrom unvermeidbar ist. In Wohngebäuden in den Niederlanden sind nur 30 mA erlaubt. In Belgien werden 30 mA nur für sogenannte „nasse“ Bereiche benötigt.

Dieser Erdschlussschutz arbeitet mit einer Differenzmessung der beiden Ströme in Phase und Neutralleiter. Beide Drähte laufen durch einen ringförmigen Eisenkern, der über eine eigene Spule verfügt. Wenn durch die Phase und den Neutralleiter genau gleich viel Strom fließt, wird im Eisenkern kein magnetisches Feld erzeugt und somit keine Spannung in der eigenen Spule induziert.Es wird weniger Strom zurückgegeben, als durch die Phase und dorthin fließt ist ein Unterschied in der Feldstärke der beiden Drähte. Dadurch entsteht im Kern ein Magnetfeld, wodurch die eigene Spule eine Spannung induziert. Sobald diese Spannung einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet, löst der Fehlerstrom-Schutzschalter aus.

Farbcodes

Drahttyp	Symbol	EU, nach HD 308 S2 *	Die Niederlande **	Belgien **	Niederlande bis 1970 †
Phasendraht	l	braun	braun	rot oder braun	Grün
Phasendrähte (drei Phasen)	L1,L2,L3	braun, schwarz und grau	braun, schwarz und grau	braun, schwarz und grau	grün, schwarz und blau
Schalterdraht	t	schwarz oder grau ***	schwarz	schwarz	schwarz
Neutral	Nein	hellblau	hellblau	hellblau	rot
Erdungskabel		zweifarbig grün und gelb	zweifarbig grün und gelb	zweifarbig grün und gelb	grau oder weiß
* Seit 2001 verwendet die Europäische Union das Harmonisierungsdokument HD 308 S2:2001. **Normale Farben. Die Farben des Phasendrahtes und des Schaltdrahtes sind nicht zwingend; diese können auch anders sein, außer hellblau oder zweifarbig. *** Die Farbe Braun darf in Kabeln nur als Schaltdraht verwendet werden; nicht in losem Draht. † Die alten Farben werden nicht mehr verwendet, sind aber teilweise noch in (Wohn-)Installationen vor 1970 vorhanden.

In alten Häusern (vor ca. 1970) wurde für die Verkabelung oft der alte Farbcode verwendet: Der Phasendraht war grün, der Neutralleiter war rot. Dies stand im Gegensatz zu den anderswo verwendeten Farbcodes (z. B. an Ampeln), bei denen Grün als sichere Farbe gilt, während Rot als unsicher gilt. Da dies keinen Sinn ergab, wurde beschlossen, andere Garnfarben zu verwenden. Sie konnten nicht einfach ausgetauscht werden, da nicht immer bekannt ist, ob ein Haus vor oder nach 1970 gebaut wurde.

Ein weiterer Grund für die Änderung der Farbcodierung ist aangepastange Farbenblindheit. Die alte Farbcodierung der Netzverkabelung verwendete Grün und Rot für Phase bzw. Neutral, Farben, die ein farbenblinder Elektriker leicht austauschen kann. Deshalb werden heute Braun und Blau verwendet.

Außerdem wurde entschieden, das graue Erdungskabel (Sicherheitserde) durch ein zweifarbiges Kabel zu ersetzen. Dies ermöglicht es Farbenblinden, diesen Draht leicht zu erkennen. Auch (aufgrund von Staub usw.) wurde das schwarze Kabel manchmal mit grau verwechselt, was zu gefährlichen Situationen führen konnte.Das Erdungskabel ist heutzutage zweifarbig (gelb und grün) und andere zweifarbige Drähte sind nicht erlaubt, was dies wichtig macht Kabel für jeden klar erkennbar.

• Vieradrige Kabel haben oft keine blaue Ader. In diesem Fall darf die graue Ader nicht als Neutralleiter gemäß NEN1010, Bestimmung 514 verwendet werden.

Andere Anwendungen

Neben dem Stromtransport kann das Stromnetz auch zum Transport von Signalen genutzt werden. Zum Beispiel die x10-Protokoll mit denen Geräte oder Lampen aus der Ferne gedimmt werden können. Auch vom Kraftwerk wird ein Signal ausgesendet, wodurch der Stromzähler von Hoch- auf Niedertarif („Nachtstrom“) und umgekehrt umschaltet.

Siehe auch

• Hochspannungsnetz
• Kilowattstundenzähler
• Niederländischer Strommarkt
• NEN1010
• Netzbetreiber
• Intelligenter Zähler
• Stromausfall

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