Der Bereich der Drehstromtechnik ist für viele eine Herausforderung. Insbesondere lässt sich oft nicht auf Anhieb erkennen ebenso wie man den richtigen Strom pro Phase herausbekommt. Basti steckt in einem Dilemma – und du könnte ebenfalls schnell in einer ähnlichen Situation sein. Lass uns uns die Berechnung genauer ansehen.
Eine häufige Annahme lautet, dass der Strom pro Phase in einem Sternsystem einfach 1/3 des Gesamtstroms beträgt. Diese Aussage ist jedoch nicht ganz korrekt. Basti betrachtet zunächst einen Verbraucher mit einer Leistung von 9 kW und einem Leistungsfaktor von 0⸴9. Die grundlegende Formel lautet:
\[ I = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot U \cdot \cos \phi} \]
Hier gibt es zwei potenzielle Spannungsquellen – 230 V (Phase zu Null) und 400 V (Phase zu Phase). Es ist wichtig zu verstehen – welche Spannung wir hier nutzen müssen. In einem Drehstromsystem verwenden wir generell die Spannung zwischen den Phasen.
Basti rechnet nun auf Basis von 230 V. In diesem Fall führt das zu einem Strom von etwa:
\[ I = \frac{9000 W}{\sqrt{3} \cdot 230 V \cdot 0⸴9} \approx 25⸴1 A \]
Hier liegt der Knoten. Berechnest du den Strom pro Phase nun mit 25⸴1 A / 3? Das wäre eine Verallgemeinerung und führt in die Irre. Tatsächlich hast du es hier mit der effektiven Leistung und dem Blindleistungsfaktor zu tun.
Die korrekte Betrachtung erfolgt nun über die Nennspannung von 400 V:
\[ P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos \phi \]
\[ 9 kW = \sqrt{3} \cdot 400 V \cdot I \cdot 0⸴9 \]
Das bedeutet, du erhältst:
\[ I = \frac{9000 W}{\sqrt{3} \cdot 400 V \cdot 0⸴9} \approx 14⸴43 A \]
Hier ergibt sich eine klare Aufteilung in den drei Phasen. Es entfällt das Teilen durch drei da die Spannung in einem Drehstromsystem sich extrem unterscheidet. Die Rechenwege und Ergebnisse sind ganz klar erkennbar.
Ein weiterer interessanter Punkt betrifft die Spannungstoleranz. Die Netzspannung liegt typischerweise bei 230 V. Doch verlässliche Daten zeigen: Dass diese Spannung eher bei 231 V liegt. Diese geringe Abweichung kann bei größeren Lasten bedeutsame Effekte haben.
Zusammengefasst: Um den effektiven Strom in der Dreiphasentechnik zu ermitteln, solltest du auf die korrekte Spannungsangabe achten. Verwende stets die Nennspannung von 400 V zwischen den Phasen um zu präzisen Ergebnissen zu gelangen. Und denke daran – die fundamentalen elektrischen Gesetze zu berücksichtigen. Der interne Knoten wird sich lösen, wenn du die Grundlagen Stück für Stück angehst!
Der Knoten im Hirn: So berechnest du den Strom in der Drehstromtechnik richtig
Wie berechnet man den Strom in einem Drehstromsystem korrekt und was muss man dabei beachten?