Wechselstromverbraucher mit etwas höheren Leistungsverbrauch werden üblicherweise nicht aus dem 230 V-Wechselstromnetz gespeist, sondern mit sog. Drehstrom (auch Dreiphasenwechselstrom oder umgangssprachlich „Kraftstrom“ genannt) betrieben. Im Privathaushalt begegnen wir diesem mitunter, wenn z.B. Kochherde angeschlossen werden. In der industriellen Produktion werden Maschinen fast ausschließlich derart angeschlossen. Bild 44 zeigt den Drehstromanschluss eines Verbrauchers. Die Versorgung erfolgt parallel über drei sog. Außenleiter L1, L2 und L3 mit einem sog. Neutralleiter N als gemeinsamer Rückführung.

Bild 44: Drehstromanschluss eines Verbrauchers (Last)

In Bild 45 ist der zeitliche Verlauf der drei Spannungen auf den Außenleitern, jeweils auf den Neutralleiter bezogen, skizziert. Man nennt diese Spannungen auch „Sternspannungen“. Charakteristisch ist, dass die Spannungssignale jeweils um 120° phasenverschoben sind. Dies erklärt sich letztlich historisch dadurch, dass man beim klassischen Drehstromgenerator drei außenliegende, um 120° versetzte Spulen vorfindet, in denen durch einen auf der rotierenden Achse befindlichen Magneten entsprechend versetzte sinusförmige Spannungen induziert werden.

Bild 45: Die drei Sternspannungen eines Drehstromsystems

Bei dem in Deutschland wie auch den meisten anderen europäischen Ländern an die Endverbraucher geführten Drehstromsystem beträgt der Effektivwert der Sternspannungen übrigens 230 V, also genauso so wie im normalen 230 V-Haushaltsnetz (welches übrigens auch nur die Herausführung eines Außenleiters aus einem zentral an das Haus geführten Drehstromanschluss ist). Lediglich die Strombelastbarkeit ist durch größere Leiterquerschnitte meist etwas höher. Die Effektivwerte der Spannungen zwischen zwei beliebigen Außenleitern betragen aus Symmetriegründen stets

(Formel 82)

was zum in der Praxis häufig benutzten Begriff „400 V-Drehstrom“ geführt hat. Sie werden auch als „verkettete Spannungen“ bezeichnet.

Wir wollen nicht alle Aspekte der Leistungsmessung bei Drehstromsystemen im Rahmen unseres kompakten Kompendiums behandeln und beschränken uns deshalb auf die in der Praxis wichtigste Anwendung: das Messen der in einem Verbraucher umgesetzten Wirkleistung. Dies erfolgt gemäß Bild 46 dergestalt, dass wir zunächst mit separater Spannungs- und Strommessung (gemeint sind natürlich auch hier die jeweiligen Effektivwerte) unter Verwendung von (78) die über die drei Außenleiter transportierten Wirkleistungen P1, P2 und P3 ermitteln.

Bild 46: Wirkleistungsmessung im Drehstromsystem

Die Gesamtwirkleistung P ergibt sich dann als Summe:

(Formel 83)

Auch hier gelten die oben gemachten Aussagen zu den grundsätzlichen Ausführungsformen sowie zum stromrichtigen bzw. spannungsrichtigen Anschluss.

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