Dreiphasenspannungsschaltung | Stern- und Delta-System

Es gibt zwei Arten von Systemen im elektrischen Schaltkreis, das Einphasensystem und das Dreiphasensystem. Im Einphasenschaltkreis gibt es nur eine Phase, d.h. der Strom fließt nur durch ein Kabel, und es gibt einen Rückführweg, genannt Neutralleitung, um den Schaltkreis zu vervollständigen. Daher kann im Einphasensystem nur eine minimale Menge an Energie transportiert werden. Hier sind auch die Erzeugungs- und Laststationen einphasig. Dies ist ein altes System, das seit früher Zeit verwendet wird.
Im Jahr 1882 wurde eine neue Erfindung im Mehrphasensystem vorgenommen, bei der mehr als eine Phase für die Erzeugung, den Transport und das Lastsystem verwendet werden konnte. Das Dreiphasensystem ist das Mehrphasensystem, bei dem drei Phasen gemeinsam vom Generator zur Last übertragen werden.

Jede Phase hat eine Phasendifferenz von 120o, d.h. 120o elektrisch. Von insgesamt 360o werden die drei Phasen gleichmäßig in 120o geteilt. Die Leistung im Dreiphasensystem ist kontinuierlich, da alle drei Phasen an der Erzeugung der Gesamtleistung beteiligt sind. Die sinusförmigen Wellen des Dreiphasensystems sind unten dargestellt-
Die drei Phasen können jeweils als Einphasen verwendet werden. Wenn also die Last einphasig ist, kann eine Phase aus dem Dreiphasensystem entnommen und die Neutralleitung als Erdung verwendet werden, um den Schaltkreis zu vervollständigen.

Warum wird das Dreiphasensystem gegenüber dem Einphasensystem bevorzugt?

Es gibt verschiedene Gründe dafür, da es zahlreiche Vorteile gegenüber dem Einphasensystem bietet. Das Dreiphasensystem kann als drei Einphasenleitungen verwendet werden, so dass es als drei Einphasensysteme fungieren kann. Die Erzeugung von Dreiphasen- und Einphasenstrom ist im Generator identisch, mit Ausnahme der Anordnung der Spulen im Generator, um eine Phasendifferenz von 120o zu erzielen. Der Leiter, der für das Dreiphasensystem erforderlich ist, beträgt 75% des Leiters, der für das Einphasensystem benötigt wird. Auch fällt die Momentanleistung im Einphasensystem auf Null, wie man anhand der Sinuskurve sehen kann, während im Dreiphasensystem die Nettoleistung aller Phasen eine kontinuierliche Leistung für die Last liefert.

Bisher können wir sagen, dass es drei Spannungsquellen gibt, die zusammen verbunden sind, um ein Dreiphasensystem zu bilden, und tatsächlich befinden sie sich im Generator. Der Generator verfügt über drei Spannungsquellen, die mit einer Phasendifferenz von 120o zusammenarbeiten. Wenn wir drei Einphasenschaltkreise mit einer Phasendifferenz von 120o anordnen, wird es ein Dreiphasensystem. Eine Phasendifferenz von 120o ist unbedingt notwendig, andernfalls wird der Schaltkreis nicht funktionieren, die dreiphasige Last wird nicht aktiviert, und es könnte auch zu Schäden am System kommen.

Die Größe oder Metallmenge dreiphasiger Geräte unterscheidet sich nicht wesentlich. Wenn wir nun den Transformator betrachten, wird er fast die gleiche Größe sowohl für Einphasen- als auch für Dreiphasensysteme haben, da der Transformator nur die Verknüpfung des Flusses herstellt. Daher hat das Dreiphasensystem eine höhere Effizienz im Vergleich zum Einphasensystem, da für die gleiche oder leicht unterschiedliche Masse des Transformators drei Phasen ausgegeben werden, während im Einphasensystem nur eine Phase ausgegeben wird. Und die Verluste sind im Dreiphasensystem minimal. Insgesamt hat das Dreiphasensystem also eine bessere und höhere Effizienz im Vergleich zum Einphasensystem.
Im Dreiphasenschaltkreis können die Verbindungen in zwei Arten hergestellt werden:

1. Sternschaltung

2. Dreieckschaltung

Weniger gebräuchlich gibt es auch eine offene Deltaschaltung, bei der zwei Einphasentransformatoren verwendet werden, um eine Dreiphasenversorgung bereitzustellen. Diese werden in der Regel nur in Notfallbedingungen eingesetzt, da ihre Effizienz im Vergleich zu Delta-Delta-Systemen (geschlossene Deltaschaltungen) geringer ist, die während normaler Betriebsbedingungen verwendet werden.

Sternschaltung

Bei der Sternschaltung gibt es vier Drähte, wobei drei Drähte Phasendrähte und der vierte der Neutraldr