3-Phasen-Netz

Sternschaltung mit Neutralleiter
(c) Friedrich Sick
stern
Eine Sternschaltung (Y-Schaltung) liegt vor, wenn in einem 3-Phasennetz die Verbraucher zwischen einer Phase (Außenleiter - z.B. L1, L2 oder L3) und dem gemeinsamen Rückleiter (Neutralleiter N) geschaltet sind. (Siehe Schaltskizze) Sind dabei die einzelnen Strangwiderstände gleich groß, z.B. bei einem Drehstrommotor, so liegt eine symmetrische Sternschaltung vor. Da der Strom im Rückleiter wegen der Phasenverschiebung vektoriell addiert werden muss, ist er bei symmetrischer Last Null und es kann dann auf den Rückleiter verzichtet werden.
Sind die Stränge unterschiedlich belastet, so liegt eine unsymmetrische Y-Schaltung vor. Der Strom im Rückleiter kann dann z.B. nach kartesischer Koordinatenaddition bestimmt werden. Wem das zu umständlich ist, kann auch durch graphische Lösung schnell zum Ziel kommen, indem er die Vektoren maßstäblich aneinander reiht. (Siehe Zeigerdiagramm des Beispiels!) Da hier nur ohmsche Last vorliegt, müssen die Strangströme - und damit auch die Leiterströme - in Phase zu den Strangspannungen liegen. Durch Parallelverschiebung lassen sich damit die Ströme leicht vektoriell addieren. Die Strecke von der Pfeilspitze des letzten Vektors zum Fußpunkt des ersten ergibt den Neutralleiter-Strom In.
  • Das Beispiel:
    Ustr = U / Wurzel(3) = 400V / 1,732 = 231V
    I1 = Iu = Ustr / Ru = 231V / 57,5V/A = 4A --- parallel Uu
    I2 = Iv = Ustr / Rv = 231V / 46V/A = 5A ---parallel Uv
    I3 = Iw = Ustr / Rw = 231V / 33V/A = 7A --- parallel Uw

    In = 2,6A (aus Diagramm!)

    Siehe auch Demo Liniendiagramm! - (Excel erforderlich)
  • Sternschaltung mit Neutralleiter
  • Zeigerdiagramm
  • Formeln / Zusammenhänge

    Im 3-Phasennetz sind die Außenleiter-Spannung (U12, U23, U31) und der Leiterstrom (I1, I2, I3) als Nenngrößen festgelegt.
    Für das 4-Leiter-Netz (Sternschaltung mit Neutralleiter) gilt damit: