Stjärnanslutningen är en vanligt förekommande anslutningstyp inom elektroteknik, särskilt för trefasapplikationer. Den kännetecknas av ett stjärnformat arrangemang av faserna, där belastningarna är anslutna till en gemensam punkt, den så kallade neutralledaren. Den här elektriska kretsen möjliggör en stabil fördelning av spänning, ström och effekt och används ofta i kraftdistribution och transformatorer.
I en stjärnanslutning är tre fasledare anslutna till var sin ände av en last. De andra ändarna av alla tre belastningarna sammanförs vid den gemensamma neutralledaren, även känd som stjärnpunkten. Detta resulterar i en stjärnformad topologi. Varje last är placerad mellan en fasledare och neutralledaren. De spänningar som tillförs dessa belastningar kallas fasspänningar.
Mellan två ytterledare uppstår den s.k. ledarspänningen, som är större än fasspänningen. Följande förhållande gäller:
UL=3⋅USU_L = sqrt{3} cdot U_SUL=3⋅US
ULU_LUL står för ledarspänningen och USU_SUS för fasspänningen. Symbolen”cdot” står för multiplikationen. I en symmetrisk stjärnkoppling är fasspänningarna desamma, liksom fasströmmarna, om de enskilda belastningarnas resistanser är identiska.
Förutom stjärnanslutningen finns det också deltaanslutningen, där lasterna är anslutna i form av en sluten triangel. I motsats till stjärnanslutningen är lasternas anslutningspunkter anslutna direkt till varandra, vilket skapar en triangel. Båda typerna av anslutningar används i elektriska kretsar, t.ex. elmotorer eller transformatorer.
En viktig skillnad ligger i de applicerade spänningarna och strömmarna. I deltaanslutningen motsvarar fasspänningen spänningen vid lasten, medan fasspänningen i stjärnanslutningen appliceras på lasten. Med identiskt motstånd per fas är fasströmmarna i stjärnanslutningen lika med fasledarströmmarna.
Spänningar, strömmar och resistanser i stjärnkopplingen kan enkelt beräknas. Med samma belastning – dvs. samma motstånd i alla faser – är strömmarna desamma. I det här fallet talar vi om en symmetrisk belastning. Strömmen i den neutrala ledaren är då noll, eftersom strömmarna tar ut varandra.
Strömmens storlek beror på det motstånd som strömmen passerar genom. Ju lägre resistans, desto högre ström. Värdet på motstånden i de enskilda strängarna är avgörande för strömfördelningen i nätet.
Stjärnanslutningen spelar en central roll i omvandlingen av elektrisk energi. Inom energiförsörjningen används den ofta tillsammans med transformatorer för att effektivt transportera elenergi över långa avstånd. Stjärnanslutningen är särskilt fördelaktig eftersom samma spänningar kan realiseras för konsumenterna och olika spänningsnivåer kan tillhandahållas.
Kombinationen av stjärn- och deltakoppling gör att motorerna kan drivas i stjärnkoppling (lägre strömförbrukning) vid uppstart och senare i deltakoppling (fullt vridmoment). Sådana lösningar är typiska för industriella applikationer med trefasström.
Det viktigaste innehållet när det gäller stjärnanslutningen omfattar strukturen med fasledare, neutralledare, motstånd och beräkning av spänningar och strömmar. Stjärnanslutningen erbjuder ett stabilt och säkert sätt att distribuera energi under samma anslutningsförhållanden.
På grund av sin mångsidighet används den i både industriella och privata nätverk och utgör en av de viktigaste grunderna inom elektroteknik. Tillämpningarna sträcker sig från enkla elektriska kretsar till komplexa omvandlingssystem.
Mehr Produkte entdecken