# Spannungsregelungsrechner (ΔU%)

Spannungsregelung über Ersatzschaltkreis-Parameter: ΔU% ≈ (I·R·cosφ ± I·X·sinφ)/U·100. Liefert exakten (phasoriellen) und genäherten Wert. Induktive, kapazitive und ohmsche Last.

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- **Kategorie:** Math & Numbers

- **Schlagwörter:** Spannungsregelung, ΔU%, Transformator, Ersatzschaltbild, Phasorbild, Elektrotechnik

## Überblick

Der Spannungsregelungsrechner (ΔU%) ermittelt die Spannungsänderung in Transformatoren und elektrischen Leitungen basierend auf den Parametern des Ersatzschaltbilds. Er berechnet sowohl den genäherten linearen Spannungsfall als auch den exakten phasoriellen Wert für induktive, kapazitive und ohmsche Lasten.

## Eingaben

- **Nennspannung U (V)** (number): Rated terminal voltage at the considered side (primary or secondary).
- **Ersatzwiderstand R (Ω)** (number): Equivalent series resistance (transformer winding or line).
- **Ersatzblindwiderstand X (Ω)** (number): Equivalent series reactance (leakage reactance or line reactance).
- **Laststrom I (A)** (number): e.g. 20
- **Leistungsfaktor cosφ** (number): 0 < cosφ ≤ 1. Ignored (forced to 1) when Load Type is Unity.
- **Lastart** (select)
- **Dezimalstellen** (number)

## Wann verwenden

- Zur Überprüfung der Spannungsstabilität von Transformatoren unter wechselnden Lastbedingungen.
- Bei der Auslegung und Dimensionierung von elektrischen Leitungen zur Einhaltung von Grenzwerten für den Spannungsfall.
- Zur Analyse von Spannungsanhebungen in Netzen mit hoher kapazitiver Blindleistung.

## Funktionsweise

- Geben Sie die Nennspannung (U) sowie den Ersatzwiderstand (R) und den Ersatzblindwiderstand (X) des Systems ein.
- Tragen Sie den Laststrom (I) und den Leistungsfaktor (cosφ) ein und wählen Sie die entsprechende Lastart aus.
- Der Rechner bestimmt den Phasenwinkel sowie den Spannungsabfall über den ohmschen und reaktiven Komponenten.
- Die Ausgabe liefert den genäherten prozentualen Spannungsfall (ΔU%) sowie die exakte phasorielle Berechnung inklusive der Leerlaufspannung.

## Anwendungsfälle

- Berechnung des Spannungsabfalls eines Transformators bei Nennlast mit induktivem Leistungsfaktor.
- Simulation von Spannungsanhebungen in Netzen mit Überkompensation oder kapazitiven Kabelstrecken.
- Ermittlung der maximalen Belastbarkeit einer Leitung unter Einhaltung definierter Spannungstoleranzen.

## Häufig gestellte Fragen

### Was ist der Unterschied zwischen dem genäherten und dem exakten Wert?

Der genäherte Wert basiert auf der vereinfachten Formel ΔU% ≈ (I·R·cosφ ± I·X·sinφ)/U·100, während der exakte Wert die Phasenverschiebung über ein Zeigerdiagramm präzise berechnet.

### Warum ist die Spannungsregelung bei kapazitiver Last negativ?

Bei voreilender (kapazitiver) Last kommt es durch den Blindstrom zu einer Spannungsanhebung, wodurch die Spannung unter Last höher sein kann als die Nennspannung.

### Wie verhält sich der Rechner bei einer rein ohmschen Last?

Bei einem Leistungsfaktor von 1 (ohmsche Last) wird der Einfluss des Blindwiderstands X in der Näherungsformel null, da der Sinusanteil entfällt.

### In welchen Einheiten müssen die Widerstände eingegeben werden?

Der Ersatzwiderstand R und der Ersatzblindwiderstand X müssen in Ohm (Ω) angegeben werden.

### Kann der Rechner für Drehstromsysteme genutzt werden?

Ja, sofern Sie die Berechnungen mit den einphasigen Ersatzdaten (Strangspannung und Strangstrom) durchführen.

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