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Dreieckschaltung

Die Dreieckschaltung ist eine Art, Betriebsmittel in einem Drehstromsystem anzuschließen, nämlich jeden Strang zwischen zwei Außenleiter. Eher selten findet man den alternativen Begriff Δ-Schaltung oder Deltaschaltung; gebräuchlich ist dagegen delta connection im englischsprachigen Bereich.

Dreieckschaltung für elektrische Verbraucher

Etliche Drehstromverbraucher werden in Dreieckschaltung angeschlossen wie in Abbildung 1 gezeigt. Beispielsweise können drei (üblicherweise gleichartige) Heizwiderstände jeweils zwischen zwei der Außenleiter (Phasen) angeschlossen werden. Jeder wird dann mit der so genannten Dreieckspannung betrieben, die bei Dreiphasen-Wechselstrom um den Faktor 1,732 (Quadratwurzel von 3) höher ist als die Sternspannung (also z. B. 400 V statt 230 V). Bei gleicher Leistung können also die Stromstärken in den Verbrauchern entsprechend geringer werden, sodass etwas geringere Leiterquerschnitte ausreichen. Dafür ist der Isolationsaufwand höher, was vor allem bei sehr hohen Betriebsspannungen eine Rolle spielt.

Nicht ganz trivial verständlich ist der Zusammenhang zwischen den Stromstärken in den Verbrauchern und in den Stromzuführungen (Außenleitern). Die Ströme in den drei Verbrauchern (L1 → L2, L2 → L3, L3 → L1) sind um jeweils 120° gegeneinander phasenverschoben. Teils wird falsch angenommen, jeder Außenleiterstrom sei die Summe zweier solcher Ströme, woraus sich ergäbe, dass der Effektivwert von Außenleiter- und Verbraucherströmen gleich wäre. In Wirklichkeit ist der Außenleiterstrom jedoch die Differenz zweier Verbraucherströme. (Beispielsweise ergibt sich für L2 der Strom L1 → L2 minus der Strom L2 → L3.) Damit findet man, dass sein Effektivwert um den Faktor 1,732 (Quadratwurzel von 3) höher ist als der der Verbraucherströme.

Da der Sternpunkt bzw. ein Neutralleiter für die Dreieckschaltung nicht benötigt wird, genügt zur Speisung ein Dreileiternetz. Deswegen wird die Dreieckschaltung in Dreileiternetzen meist bevorzugt. Es ist zwar auch möglich, die Sternschaltung ohne Anschluss des Neutralleiters zu nutzen, wenn die Belastung gleichmäßig ist, jedoch besteht dann die Gefahr einer Sternpunktverschiebung, wenn die Belastung durch unsymmetrisch wird, etwa bei einem Defekt.

Dreieckschaltung für Stromerzeuger und Transformatoren

Auch Stromerzeuger können in Dreieckschaltung betrieben werden, beispielsweise mit drei Wicklungen eines Generators in einem Kraftwerk. Ähnliches gilt für Transformatoren. Allerdings hat die Dreieckschaltung hier den Nachteil, dass sie keinen Neutralleiter zur Definition des Sternpunkts anbietet. Deswegen kommt die Dreieckschaltung für die Sekundärseite der Transformatoren in einer Transformatorenstation (zur Speisung eines Niederspannungsnetzes) meist nicht infrage; man braucht hier ein Vierleitersystem mit Neutralleiter.

Wegen der geringeren Stromstärken (für eine gegebene Leistung) ist die Dreieckschaltung manchmal von Vorteil, wo hohe Leistungen auf einem niedrigen Spannungsniveau geliefert werden müssen.

Siehe auch: Drehstrom, Phase, Neutralleiter, Sternschaltung