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Elektrotechnik - Strängeverkettung

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Elektrotechnik

Strängeverkettung

Hinweis

Hier klicken zum Ausklappen Wir gehen erneut von unserem bisher betrachteten Drehstromgenerator aus.

Strängeverkettung

Unser Generator besitzt sechs Anschlusspunkte für die drei Stränge. Diese Anschlusspunkte sind in der Reihenfolge $ U_1, U_2, U_3 $ sowie $ U_2, V_2, W_2 $ angeordnet. Dies ermöglicht, dass die drei Strangspannungen über sechs Leiter, bei sechs Anschlusspunkten des Generators, zu den Verbrauchern geleitet werden können. Dass man für eine Übertragung sechs Leiter benötigt, ist jedoch sehr ungünstig, daher sollte man die Stränge nach Möglichkeit zusammenschalten. Diesen Vorgang nennt man Verkettung und er ermöglicht ein Auskommen mit weniger als sechs Leitern. 

Man unterteilt die Verkettung in Sternschaltung und Dreieckschaltung

Sternschaltung

Hierbei verbindet man die drei Strangenden $ U_2, V_2, W_2 $ am Anschlusskasten des Generators miteinander. Infolge dieses Vorgangs werden die drei Strangspannungen im Verbindungspunkt, dem sogenannten Sternpunkt, miteinander verkettet. Die von den Stranganfängen $ U_1, V_1, W_1 $ ausgehenden Leiter bezeichnet man als Außenleiter $ L_1, L_2, L_3 $. Letztere bilden zusammen das Drehstrom-Dreileiternetz. 

In der nächsten Abbildung sehen Sie eine waagerechte Verbindung von $ W_2 - U_2 - V_2 $ bei einer Sternschaltung.

Sternschaltung
Sternschaltung

Wird zusätzlich ein Neutralleiter $ N $ mitgeführt, so ergibt sich aus dem Drehstrom-Dreileiternetz ein Drehstrom-Vierleiternetz

Sternschaltung mit Neutralleiter
Sternschaltung mit Neutralleiter

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Eine Sternschaltung für Drehstrom mit Neutralleiter finden Sie ausschließlich im Niederspannungsnetz der öffentlichen Stromversorger.

Dreieckschaltung

Anders als bei der Sternschaltung werden bei der Dreieckschaltung die Anschlüsse im Anschlusskasten senkrecht miteinander verbunden. Dabei werden die drei Stränge so miteinander verkettet, dass jeweils das Ende des einen Strangs mit dem Anfang des folgenden Strangs verbunden wird. Diese in sich geschlossene Ringschaltung der drei Strangspannungen ist zulässig, weil die Zeiger der drei Strangspannungen im Zeigerbild ein gleichseitiges Spannungsdreieck bilden. Dies hat dann zur Folge, dass $ \underline{U}_U +  \underline{U}_V +  \underline{U}_W = 0$. Dieses bedeutet dann auch, dass bei jedem Augenblick des Zeitschaubildes die Summe der Augenblickwerte der drei Strangspannungen $ u_U + u_V + u_w = 0 $ sein müssen. Mit den Außenleitern $ L_1, L_2, L_3 $ erhält man ein Drehstrom-Dreileiternetz.

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Ein Drehstrom-Dreileiternetz kommt vorwiegend im Hochspannungsnetz zur Anwendung. 

In der nächsten Abbildung sehen Sie eine senkrechte Verbindung von $ U_1 - W_2 , V_1 - U_2, W_1 - V_2 $ bei einer Dreieckschaltung:

Dreieckschaltung
Dreieckschaltung

Hinweis

Hier klicken zum Ausklappen In diesem Kurstext wurden die Sternschaltung und die Dreieckschaltung bewusst nur kurz vorgestellt und eine ausführliche mit Rechnungen unterlegte Erläuterung folgt in den nächsten Kurstexten.