Was ist der Unterschied zwischen Einphasenund Dreiphasenstrom?
In der Elektrotechnik bezeichnet der Begriff „Phase“ die Verteilung einer elektrischen Last. Was ist der Unterschied zwischen Einphasen- und Dreiphasenstromversorgungen?
Einphasenstrom ist ein Wechselstromkreis (AC) mit zwei Leitern. Typischerweise gibt es einen stromführenden Leiter – den Phasenleiter – und einen Neutralleiter, wobei der Strom zwischen dem Phasenleiter (über die Last) und dem Neutralleiter fließt. Dreiphasenstrom ist ein Wechselstromkreis mit drei Leitern, bei dem jedes Phasensignal um 120 elektrische Grad versetzt ist.
Wohnhäuser werden in der Regel mit einer Einphasenstromversorgung betrieben, während gewerbliche und industrielle Einrichtungen meist eine Dreiphasenversorgung nutzen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen Einphasen- und Dreiphasenstrom liegt darin, dass eine Dreiphasenversorgung höhere Lasten besser bewältigen kann.
Einphasenstromversorgungen kommen vor allem bei typischen Verbrauchern wie Beleuchtung oder Heizung zum Einsatz, weniger bei großen Elektromotoren.
Einphasenstromsysteme lassen sich aus Dreiphasensystemen ableiten. In den USA geschieht dies über einen Transformator, um die richtige Spannung zu erreichen, während dies in der EU direkt erfolgt. Die Spannungsniveaus in der EU ermöglichen es, dass ein Dreiphasensystem auch als drei separate Einphasensysteme verwendet werden kann.
Einphasen- vs. Dreiphasenstromversorgung
Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Dreiphasen- und Einphasenstrom ist die Gleichmäßigkeit der Leistungsabgabe. Aufgrund von Spannungsspitzen und -einbrüchen liefert eine Einphasenstromversorgung nicht dieselbe konstante Leistung wie eine Dreiphasenversorgung. Eine Dreiphasenstromversorgung liefert Energie mit einem gleichmäßigen, kontinuierlichen Fluss.
Vergleicht man Einphasen- mit Dreiphasenstrom, so sind Dreiphasensysteme effizienter. Eine Dreiphasenstromversorgung kann dreimal so viel Leistung übertragen wie eine Einphasenversorgung, benötigt dafür aber nur einen zusätzlichen Leiter (also drei statt zwei Leitern). Daher benötigen Dreiphasensysteme – egal ob mit drei oder vier Leitern – weniger Leitermaterial zur Übertragung einer bestimmten elektrischen Leistung als Einphasensysteme.
Unterschied zwischen Dreiphasen- und Einphasen-Konfigurationen
Einige Dreiphasenstromversorgungen nutzen auch einen vierten Leiter, den Neutralleiter. Die zwei gebräuchlichsten Konfigurationen von Dreiphasensystemen sind die Sternschaltung (Wye) und die Dreieckschaltung (Delta). Eine Delta-Konfiguration hat nur drei Leiter, während eine Wye-Konfiguration einen vierten, neutralen Leiter haben kann. Einphasenstromversorgungen verfügen ebenfalls über einen Neutralleiter.
Sowohl Einphasen- als auch Dreiphasenstromverteilungen haben ihre jeweiligen Anwendungsbereiche, für die sie besonders gut geeignet sind. Dennoch unterscheiden sich die beiden Systeme technisch deutlich voneinander.