ET Band 3 Kapitel 10 "Drehstromtheorie"

Ringnetze werden immer von zwei Seiten eingespeist. Bei dieser Art von Einspeisung sind der Spannungsfall und damit auch die Verluste geringer als bei Strahlennetzen. Zudem ist die Versorgungssicherheit viel höher.

Vorteile: Die Vorteile der Strahlennetze liegen darin, dass ihr Aufbau sehr einfach ist, dass sie einfach berechnet und überwacht werden können.

Nachteile: Spannungsfall am Leitungsende bei starker Belastung. Bei Ausfall der Trafostation oder einer Leitung sind alle nachfolgenden Verbraucher vom Netz getrennt.

Strahlennetze werden nur einseitig eingespeist. Von der Trafostation führen die einzelnen Leitungen strahlenförmig zu den Verbrauchern.

- Strahlennetze

- Ringnetze

- Maschennetze

Die Feinverteilung der elektrischen Energie erfolgt in Ortsnetzen mit den üblichen Nennspannungen von 3 x 400 V / 230 V. Ortsnetze sind damit Niederspannungsnetze. Sie werden über Transformatoren versorgt, welche ihrerseits aus Hochspannungsverteilanlagen gespeist werden.

Swissgrid AG mit Sitz in Laufenburg ist die Schweizer Übertragungsnetzbetreiberin.

Die UCTE (Union für die Koordinierung des Transports von Elektrizität) ist eine Organisation welcher Übertragungsnetzbetreiber in 24 Ländern angehört. Seit dem 1. Juli 2009 werden die Aufgaben der UCTE vom Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E, European Network of Transmission System Operators for Electricity) übernommen.

Innerhalb des europäischen Verbundnetzes wird in der Höchstspannungsebene Energie ausgetauscht. Bei Spannung von 380 kV bzw. 220 kV ist der Energietransport besonders wirtschaftlich, da bei diesen hohen Spannungen die Stromstärke und damit die Leitungsverluste sehr klein gehalten werden können. Kleinere Kraftwerke speisen die elektrische Energie in das 50-150 kV-Hochspannungsnetz. Aus diesem Netz wird zum Teil auch die Grossindustrie versorgt. Am so genannten Mittelspannungsnetz sind Ortnetztransformatoren angeschlossen, welche ihrerseits das Niederspannungsnetz einspeisen. Ebenso werden aus dieser Spannungsebene Industriegebäude mit eigenen Transformatoren-

Durch Energieaustausch können Lastschwankungen auskorrigiert werden. Das ganze Energiesystem wird stabiler. Die Kraftwerke werden besser ausgenutzt und somit müssen weniger Kraftwerke bereitgestellt werden. Die Kraftwerke können an produktionsgünstigen Orten errichtet werden.

Internationaler Austausch von elektrischer Energie und die damit erreichte hohe Versorgungssicherheit.

Bei symmetrischer Belastung fliesst kein Strom im Neutralleiter.

Im Drehstromnetz nimmt der gleiche Verbraucher in der Dreieckschaltung die 3-fache Sternleistung auf! Der Aussenleiterstrom ist bei der Dreieckschaltung ebenfalls dreimal grösser als der Aussenleiterstrom bei der Sternschaltung.

Für beide Schaltungen kann die Scheinleistung mit derselben Formel berechnet werden. Es sind immer die verkettete Spannung und der Aussenleiterstrom einzusetzen!

Einzelne Verbraucher können an einer zu grossen Strangspannung liegen und damit zerstört werden. Es entsteht eine Sternpunktverschiebung.

Für unsymmetrische Belastungen braucht es in einem Drehstromnetz einen Neutralleiter, damit die geometrische Summe der Ströme weiterhin gleich Null ist.

Jeder Aussenleiter ist gleich (z.B. I = 5 A) und gleichartig (z.B. alles Wirkwiderstände) belastet.

U: verkettete Spannung, Aussenleiterspannung, Polleiterspannung

U_Str: Strangspannung, Phasenspannung

I: Aussenleiterstrom, Polleiterstrom

I_Str: Strangstrom, Phasenstrom

L1 – L2 : 400 V; L2 – L3 : 400 V;  L3 – L1 : 400 V

L1 – N : 230 V; L2 – N : 230 V; L3 – N : 230 V

Ein Dreiphasengenerator besitzt im Stator, auch Ständer genannt, drei um 120° räumlich versetzte Spulen. Diese Spulen werden auch als Wicklungszweige, Stränge oder Phasen bezeichnet. Sie besitzen jeweils die gleiche Windungszahl. Durch das Drehen des Polrades werden in den Strängen gleiche Wechselspannungen induziert, die zeitlich um 1/3 Periode gegeneinander verschoben sind.

1. Für Verbraucher stehen zwei Spannungswerte zur Verfügung. Zwischen Aussen- und Neutralleiter 230 V und zwischen zwei Aussenleitern (Polleitern) 400 V.

2. Mit Drehstrom lässt sich einfach ein sich drehendes Magnetfeld (Drehfeld) erzeugen. Dies lässt einen einfachen Aufbau von Elektromotoren zu.