De driehoekschakeling is een klassiek type schakeling in de elektrotechniek, dat voornamelijk wordt gebruikt in driefasensystemen en bij de distributie van elektrische energie. Drie belastingen worden zo aangesloten dat ze een gesloten delta vormen – vandaar de naam. In tegenstelling tot de sterschakeling is er bij de driehoekschakeling geen nulleider nodig.
Bij de driehoekschakeling is het ene uiteinde van elke spoel (of andere belasting) verbonden met het begin van de volgende, waardoor er drie elektrische paden in de vorm van een driehoek ontstaan. De drie buitenste geleiders (L1, L2, L3) van het driefasensysteemzijn verbonden met de hoeken van de driehoek.
Bij dit type aansluiting is de spanning van de buitenste geleiders aanwezig tussen de belastingen – de zogenaamde fasespanning. In dit geval komt de fasespanning overeen met de fasespanning, aangezien één belasting rechtstreeks tussen twee fasegeleiders is aangesloten.
Vergeleken met de sterschakeling verschilt de driehoekschakeling voornamelijk in het type aansluiting en het elektrische gedrag. Bij sterschakeling zijn de drie belastingen aangesloten op een gemeenschappelijk punt, het zogenaamde sterpunt. Een nulgeleider leidt vaak van dit punt naar aarde of naar enkelfasige belastingen. Dit zorgt voor een gedefinieerde referentiespanning in de sterschakeling en maakt het mogelijk om zowel driefasige als eenfasige systemen te gebruiken.
Een belangrijk verschil zit in de spanningen die optreden. In de sterschakeling is de fasespanning, d.w.z. de spanning tussen een buitengeleider en het sterpunt, aanwezig op elke belasting. De fase-tot-fasespanning, d.w.z. de spanning tussen twee fasen, is groter dan de fase-tot-fasespanning met een factor √3. Deze relatie kan wiskundig worden uitgedrukt met de operator cdot:
ULeiter=3⋅UStrangU_{Leiter} = sqrt{3} cdot U_{Strang}ULeiter=3⋅UStrang
In de driehoekschakeling daarentegen is elke belasting direct tussen twee fasegeleiders aangesloten. De spanningen die hier worden toegepast zijn dus de geleiderspanningen, en deze komen precies overeen met de spanning over de betreffende belasting – de fasespanning in de driehoekschakeling is dus gelijk aan de geleiderspanning. Er is geen nulleider of sterpunt in deze aansluiting.
De driehoekschakeling wordt bij voorkeur gebruikt wanneer een hoog vermogen moet worden overgedragen of wanneer elektrische machines zoals driefasemotoren moeten worden aangesloten. Omdat er geen nulleider nodig is, is deze bijzonder populair in industriële systemen waarin de aangesloten belastingen een symmetrische belasting vormen.
Een ander voordeel ligt in de hogere mogelijke vermogensopbrengst: bij dezelfde spanning en stroom kan een motor in de driehoekschakeling een factor 3 meer vermogen opnemen dan in de sterschakeling, wat vooral merkbaar is bij het starten van grote machines.
Bij een driehoekschakeling werken de spanningen tussen de fasen rechtstreeks in op de aangesloten belastingen. Dit betekent dat elke belasting de volledige spanning tussen twee fasegeleiders ontvangt. De belasting op de geleiders hangt af van het type belasting en de elektrischeweerstand of impedantie ervan.
Wees vooral voorzichtig bij onevenwichtige belastingen of in het geval van een storing, omdat er in de driehoekschakeling geen nulleider is waarlangs eventuele reststromen kunnen worden afgevoerd – in tegenstelling tot de sterschakeling met een geaard nulpunt.
Typische toepassingen van de delta-aansluiting zijn te vinden in:
De driehoekschakeling wordt vaak gecombineerd met de sterschakeling, bijv. in de zogenaamde sterdriehoekstart van motoren. Hierbij wordt een motor eerst in sterschakeling gebruikt om de aanloopstromen te beperken en vervolgens na korte tijd overgeschakeld op driehoekschakeling om het volledige vermogen te bereiken.
De driehoekschakeling is een efficiënt en krachtig type aansluiting in de elektrotechniek dat vooral wordt gebruikt in driefasige systemen met hoge belastingen. Vergeleken met de sterschakeling biedt deze een hogere energieopbrengst, maar is er geen nulleider nodig en worden er hogere eisen gesteld aan de symmetrie van de belastingen.
Een goed begrip van de relaties tussen spanning, fasespanning, fasen, belastingen en verbindingstypes zoals delta of ster is van cruciaal belang voor de veilige planning en werking van elektrische systemen in het wisselstroomnet.
Mehr Produkte entdecken