Drehstromtechnik

Drehstromtechnik befasst sich mit dreiphasigen Wechselstromsystemen, ihrer Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Nutzung. Dabei werden drei sinusförmige Spannungen gleicher Amplitude erzeugt, die zueinander um 120 Grad phasenverschoben sind. Die drei Leitungen bilden ein symmetrisches System, das gegenüber Gleichstrom Vorteile bietet, insbesondere in der Erzeugung und dem Betrieb elektrischer Maschinen.

In einem dreiphasigen Netz wird zwischen Linien- und Phasenspannungen unterschieden. Bei Gleichstrom wären die Ströme konstant; bei Wechselstrom liefern drei Phasen eine gleichmäßigere Leistungsabgabe, was zu glatterem Drehmoment in Motoren führt. Für die Leistung gilt bei ausgewogenen Lasten P = √3 · V_LL · I · cos φ, wobei V_LL die Leiter-zu-Leiter-Spannung ist und φ der Leistungsfaktor. Drei Phasen erleichtern auch den Aufbau von Transformatoren und die Übertragung über lange Strecken aufgrund geringer Leitungsquerschnitte.

Typische Bauelemente der Drehstromtechnik sind Generatoren, Drehstrommotoren, Transformatoren, Schutzeinrichtungen und Verbindungsdosen. Die Spannungen werden oft in Stern- oder Dreieckverbindungen umgesetzt. In vielen europäischen Netzen beträgt die Phase-zu-Neutral-Spannung 230 V und die Phase-zu-Phase-Spannung 400 V bei einer Frequenz von 50 Hz; in anderen Regionen können Werte abweichen.

Historisch entwickelte sich die Drehstromtechnik im späten 19. Jahrhundert, maßgeblich vorangetrieben durch Nikola Tesla und beteiligte Unternehmen, und wurde zum Standard für Erzeugung, Übertragung und industrielle Anwendung.