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Fachbegriffe aus der Elektrotechnik erklärt
Was ist eine Sternschaltung/Dreieckschaltung?

In der aktuellen Ausgabe des Elektropraktikers 04/2018 wird in einem Artikel aus der Elektropraxis erläutert, wie Netze, insbesondere Sternpunkte geerdet werden. Was genau bedeutet Sternpunkt und wie ist eine dementsprechende Sternschaltung aufgebaut?

Sternschaltung (Bild: R.Müller/EP)

Sternschaltung

Grundschaltung der Elektrotechnik, bei der in einem Dreiphasen-Wechselstromsystem (Drehstromsystem) jeweils drei Wicklungen (Spulen), Widerstände, Kondensatoren oder andere elektrische Bauelemente an einem gemeinsamen Punkt sternförmig zusammengeschlossen sind. Dieser Punkt heißt Sternpunkt (Neutralpunkt, engl. neutral point), Beispiel s. Bild 1 (Titelbild).

Allgemeines

Die Sternschaltung (engl. star connection) wird als Wicklungsschaltung vorzugsweise bei Drehstromtransformatoren, -generatoren und -motoren angewendet. Hierbei teilt sich die Leiterspannung (Strangspannung) mit dem Faktor 1/√3 auf die einzelnen Wicklungsstränge auf. Das führt zu günstigen Isolationsbedingungen. √3 ist der Verkettungsfaktor.

Gleichrichterschaltungen werden mitunter als Doppelsternschaltung (engl. double star connection) ausgeführt. In diesem Fall sind zwei Sternschaltungen – meist über eine Saugdrossel (Saugdrosselschaltung) – zur Erzeugung einer sechspulsigen Gleichspannung parallel geschaltet.

Zickzackschaltung

Die Zickzackschaltung (engl. zigzag connection) ist eine modifizierte Sternschaltung. In diesem Fall wird jeder Wicklungsstrang der Sternschaltung in zwei Teilstränge mit gleicher Windungszahl aufgeteilt. Das Ende eines jeden Wicklungsstrangs ist an einem gemeinsamen Punkt – dem Sternpunkt – zusammengeschaltet, s. Bild 2.

Die Zickzackschaltung wird insbesondere bei Drehstromtransformatoren auf der Sekundärseite (Unterspannungswicklung) angewendet, z. B. wegen der vollen einphasigen Belastbarkeit der Transformatoren, auch bei deren oberspannungsseitiger Sternschaltung (Schaltgruppe Yz ... ), und des vergleichsweise geringen Isolationsaufwands.

Dreieckschaltung

Grundschaltung der Elektrotechnik, bei der in einem Dreiphasen-Wechselstromsystem (Drehstromsystem) jeweils drei Wicklungen (Spulen), Widerstände, Kondensatoren oder andere elektrische Bauelemente ringförmig (im Dreieck) hintereinander geschaltet sind, s. Bild 3.

Die Dreieckschaltung (engl. delta connection) wird als Wicklungsschaltung vorzugsweise bei Drehstromtransformatoren, -generatoren und -motoren angewendet. Hierbei teilen sich die Leiterströme (Strangströme) mit dem Faktor 1/√3 auf die einzelnen Wicklungsstränge auf. Die Dreieckschaltung bietet somit Vorteile bei hohen Strömen und kleinen Spannungen. Kraftwerksgeneratoren sind folglich im Dreieck geschaltet. Das Gleiche gilt für die Oberspannungswicklung von Drehstromtransformatoren, wenn die Unterspannungswicklung im Stern geschaltet ist (Schaltgruppe Dy ... ) und auf der Niederspannungsseite eine einphasige (unsymmetrische) Belastung auftreten kann. Nachteilig bei der Dreieckschaltung gegenüber der Sternschaltung ist der vergleichsweise hohe Isolationsaufwand. Der Anschluss elektrischer Verbrauchsmittel erfolgt bei der Dreieckschaltung zwischen den Außenleitern. Einen NeutralIeiter – wie bei der Sternschaltung – gibt es bei der Dreieckschaltung in Ermangelung eines Sternpunkts (Neutralpunkt) mithin nicht.

Diese und weitere Begriffe wie Überlastung, Schluss, Wartung werden im Artikel "Was versteht man unter ..." aus unserem Facharchiv erklärt.

Autor: R. Müller

Bilder 1-3: R.Müller/EP

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