Dreiphasensystemen

Dreiphasensystemen bezeichnen elektrische Systeme, die drei Wechselströme mit gleicher Frequenz führen, deren Phasen um 120 Grad verschoben sind. Sie werden zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung von elektrischer Leistung verwendet und finden sich in der Industrie, im Transportwesen und in Gebäuden.

Dreiphasensysteme verwenden drei Leiter, die Phasen sind um 120 Grad versetzt. Die Anordnung erfolgt meist als Stern-Y oder Dreieck-Δ. In Y ist ein Neutralleiter vorhanden; in Δ ist kein Neutralleiter nötig. In Y gilt V_L = √3 V_Ph; in Δ gilt V_L = V_Ph.

Bei balancierten Lasten liefern drei Phasen gleichmäßig Leistung. Die scheinbare Leistung S und die reale Leistung P lassen sich aus P = √3 V_L I_L cos φ ableiten, wobei φ der Phasenwinkel der Last ist. Für jede Phase gilt P = 3 V_Ph I_Ph cos φ.

Dreiphasensysteme bieten Vorteile wie glattere Leistungsabgabe, konstante Drehmomente bei Motoren, geringere Leiterquerschnitte bei gleichem Leistungsniveau und eine effizientere Erzeugung sowie Verteilung der Energie. Sie ermöglichen zudem kompaktere Transformatoren und effizientere Netzführung.

Hauptanwendungen sind große Motoren, Pumpen, HVAC-Anlagen und industrielle Antriebe sowie die Übertragung und Verteilung von Leistung in Hochspannungsnetzen. Regionale Normen unterscheiden sich in Frequenz (50 oder 60 Hz) und Nennspannungen; typische Beispiele sind 400 V Dreiphasen-Netze mit 230 V Phasen-zu-Neutral in Europa sowie 480 V bzw. 277/480 V in Teilen Nordamerikas.