Untertitel: Der Strom kommt aus der Steckdose 2
Durch das Hochtransformieren der Spannung kann man Leistungsverluste minimieren und Material sparen. Es gibt aber noch weitere Einsparungsmöglichkeiten. Für Fernleitungen verwendet man Drehstrom. Dieser wird mit einem Generator erzeugt, in dem sich drei um 120 ° versetzte Induktionsspulen befinden. Diese erzeugen daher Wechselspannungen, die ebenfalls um 120 ° verschoben sind.
| Sternschaltung: Statt der Glühbirnen musst du dir ganze Stadtteile denken. In Wirklichkeit wird die Spannung beim Transport hinauf transformiert. |
Man kann nun die Verbraucher in einer Sternschaltung zusammenschließen (vorhergehende Abb.). Jeder von ihnen liegt zwischen einem Außenleiter (L1 bis L3) und dem Neutralleiter (N). Wenn man darauf achtet, dass die Belastungen der drei Verbraucher gleich groß sind, fließt durch den Neutralleiter kein Strom (folgende Abb.). Bei Fernleitungen, die eine Vielzahl von Haushalten versorgen, trifft das im Schnitt tatsächlich zu. Hochspannungsmasten brauchen daher nur die Außenleiter und keinen Neutralleiter (F18).
| Wenn alle drei Ströme gleich groß sind, dann summieren sie sich zu jeder Zeit auf null, a) Schnitt zu einer beliebigen Zeit, b) Summe der Ströme. |
| Dreieckschaltung: Die drei Verbraucher könnten z. B. E-Backrohre sein. |
Die zweite Möglichkeit ist die Dreieckschaltung. Zwischen zwei Außenleitern herrscht eine Effektivspan-nupg von rund 400 V (Abb. 32.36). Damit wächst auch die Stromleistung und man spricht daher umgangssprachlich von Starkstrom. Ein E-Backrohr wird etwa damit versorgt (F15). Während die Sternschaltung großräumig betrieben wird, wird die Dreieckschaltung zusätzlich lokal angewendet. Der E-Herd wird von zwei Außenleitern versorgt, alle Steckdosen eines Haushalts hängen aber an einem Außenleiter und einem Neutralleiter. Das ist der Grund, warum der Spannungsprüfer nur bei einem Pol leuchtet (F16).
| Zwischen 2 Außenleitern beträgt die Effektivspannung rund 400 V (genau 230 V <tex>\cdot \sqrt{3}</tex> = 398,4 V) und die Maximalspannung 563 V (genau 230 V <tex>\cdot \sqrt{2}\cdot\sqrt{2} = 563,4 V). |
| a) Dreiadriges Kabel; b) Die Schleifkontakte der Steckdose sind über den Schutzleiter mit der Erdung verbunden; c) Ein Schutzkontaktstecker (Schukostecker). |
Um Stromunfälle zu minimieren, gibt es zahlreiche Sicherheitsvorkehrungen im Haushalt. Für die Leitungen werden dreiadrige Kabel verwendet (Abb.), mit Außenleiter, Neutralleiter und Erdung. Wenn durch einen Isolationsfehler eines Kabels ein Gerät unter Spannung steht, dann kann der Strom über diese Erdung in den Boden fließen und gefährdet dich nicht. Zusätzlich gibt es noch den Fehlerstromschutzschalter, der im diesem Fall sofort herausspringt und die gesamte Stromversorgung im Haus unterbricht (F17).
Zusammenfassung