Drehstrom

auch: Dreiphasenstrom;

Allgemeines

Die Bezeichnung Drehstrom wird allgemein für den Dreiphasenstrom verwendet, obwohl "Drehstrom" der Oberbegriff für Dreiphasenstrom und den seltener zur Anwendung kommenden Sechsphasenstrom (Sechsphasendrehstrom) ist. Drehstrom setzt sich zusammen aus der Kombination von drei gleichartigen (gleicher Frequenz und Amplitude) Wechselströmen, die je um ein Drittel ihrer Periode (jeweils 120°) gegeneinander verschoben sind. Werden im Ständer eines Innenpolgenerators drei um je 120° versetzte Wicklungen untergebracht, so werden in diesen bei Generatorbetrieb ebenfalls drei um je 120° phasenverschobene Spannungen induziert. Jede dieser drei Wicklungen bildet einen Strang. Um die drei Stränge mit den Verbrauchern zu verbinden, wären sechs Leitungen notwendig und es entstände ein unverkettetes Dreiphasensystem. Werden jedoch von den drei versetzt angeordneten Wicklungen die Leitungen in bestimmter Weise verbunden, entstehen verkettete Dreiphasensysteme, entweder in Sternschaltung oder in Dreieckschaltung.

Da elektrische Energie sich in Form von Drehstrom besser als in Form von Gleichstrom übertragen lässt, ist der Dreiphasenstrom die heute in der Regel benutzte Variante zur Übertragung und Verteilung. Zur Zeit werden Hochspannungs-Drehstrom-Übertragungen (HDÜ) bis 750 000 Volt durchgeführt.

Sternschaltung und Dreiecksschaltung

Wird von den drei versetzt angeordneten Wicklungen je eine Leitung im Sternpunkt verkettet, ergibt sich ein Dreiphasensystem in Sternschaltung. Der aus dem Sternpunkt herausführende Leiter ist der Sternpunktleiter N oder Mittelpunktleiter Mp bzw. der Nullleiter, der nur bei symmetrischer Belastung des Systems stromlos ist. Die dann noch von jeder Wicklung abgehenden Leiter (Außenleiter) werden mit L1, L2 und L3 benannt - die ältere nicht mehr übliche Benennung war R, S, T.

Werden von den drei versetzt angeordneten Wicklungen die abgehenden Leitungen in der Form eines Dreiecks miteinander verbunden, ergibt sich ein Dreiphasensystem in Dreieckschaltung.

Vorteile des Drehstromes

- In der Möglichkeit der Zusammenschaltung der einzelnen Leitungen in Stern oder Dreieck liegt ein Vorteil der Mehrphasensysteme bzw. des hier betrachteten Dreiphasensystems. Es entsteht dadurch eine Einsparung von Leitungsmaterial durch die Verkettung von Leitungen.

- Es ist eine relativ einfache Erzeugung der drei Spannungsphasen in einem Drehstrom-Synchrongenerator und eine einfache Bauart der damit betriebenen Motoren (besonders des Drehstrom-Asynchronmotors) möglich.

- Sowohl der Generator als auch das Verbrauchersystem kann in Stern oder Dreieck geschaltet sein. Durch diese Möglichkeit ergeben sich im Prinzip vier Varianten der Zusammenschaltung von Generator und Verbraucher.

Für den an einem Drehstromnetz angeschlossenen Verbraucher ergeben sich auf Grund der unterschiedlich abnehmbaren Spannungen - entweder zwischen zwei Außenleitern oder zwischen einem Außenleiter und dem Mittelpunktleiter - zwei unterschiedliche wahlweise Spannungen.