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2024-03-29T23:25:43Z

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Unter '''Schieflast''' versteht man die ungleichmäßige Belastung der [[Außenleiter]] eines [[Dreiphasenwechselstrom]]netzes (''Drehstromnetzes''). Größere Schieflasten können ohne Kompensation im Extremfall wegen Überhitzung zu Schäden in [[Elektrischer Generator|Kraftwerksgeneratoren]] und an [[Leistungstransformator]]en führen.

Der Grund von Schäden in Generatoren liegt darin, dass insbesondere der [[Anker (Elektrotechnik)|Läufer]] von den in Kraftwerken verwendeten [[Synchrongenerator]]en als massiver und geschmiedeter ''Volltrommelläufer'' ohne Lamellierung gestaltet ist. Der Läufer eines Synchrongenerators ist bei gleichmäßiger Belastung und im synchronen Betriebsfall nur durch ein magnetisches Gleichfeld durchsetzt, und es treten keine [[Wirbelstromverlust]]e auf. Durch eine Schieflast kommt es zu einem [[Drehfeld|inversen Drehfeld]] im Läufer, welches zu einer unzulässigen Erwärmung und im Extremfall zur Zerstörung des Generators führen kann. Das inverse Drehfeld verursacht einen Strom in der [[Drehstrom-Synchronmaschine#Betrieb mit Dämpferwicklung (Dämpferkäfig)|Dämpferwicklung]], dessen Frequenz doppelt so groß wie die Netzfrequenz ist. Die Dämpferwicklung wird dabei mit geringem Widerstand ausgeführt, um die Verluste gering zu halten.

Das Maß der Schieflast ist das Gegensystem im System der [[Symmetrische Komponenten|symmetrischen Komponenten]].

== Beispiele ==
Schieflast tritt zum Beispiel auf, wenn eine Bahnstrecke mit Netzfrequenz betrieben wird und der einphasige [[Bahnstrom]] per Transformator aus dem dreiphasigen öffentlichen [[Stromnetz]] entnommen wird. Das war in Deutschland bei der [[Rübelandbahn]] der Fall.

Ein weiteres Beispiel für das Auftreten von Schieflast sind [[Einphasen-Dreileiternetz]]e, wie sie vor allem im nordamerikanischen Raum vorkommen. Bei diesem System können durch die Struktur bedingt an einer [[Transformatorenstation]] einphasige Verbraucher nur auf einen Außenleiter des [[Mittelspannung]]snetzes aufgeschaltet werden.

== Gegenmaßnahmen ==
Eine gleichmäßige Verteilung der Last auf die drei Außenleiter kann Schieflast vermeiden. Das wird beispielsweise im Bereich der [[Unterverteilung]] dadurch sichergestellt, dass die einzelnen einphasigen Stromkreise eines Hauses oder einer Wohnung auf die einzelnen Außenleiter gleichmäßig aufgeteilt werden. Auch wenn dabei nicht pro Haus oder Wohnung eine vollständige Symmetrierung sichergestellt ist – das ist unter anderem vom momentanen Verbrauch in den einzelnen einphasigen Stromkreisen abhängig – ist die Symmetrierung im Mittelwert über eine Region und größeres Versorgungsgebiet in Näherung in vielen Fällen gut erfüllt.

Bei [[Drehstromtransformator]]en kann das zusätzliche Anbringen von [[Ausgleichswicklung]]en oder ein Drehstromtransformator in [[Dreiphasenwechselstrom-Transformator#Fünfschenkelausführung|Fünfschenkelausführung]] Abhilfe schaffen. In jedem Fall sind damit mehr Aufwand und höhere Kosten verbunden.

Zur Symmetrierung von kleineren Schieflasten in [[Niederspannungsnetz]]en kann die [[Zickzackschaltung]] auf der Unterspannungswicklung in Drehstromtransformatoren verwendet werden. Das wird bei Schieflasten unter anderem in lokalen [[Transformatorenstation]]en angewendet.

Seit den 2000er Jahren stehen zur Kompensation von Schieflasten in elektrischen [[Hochspannungsnetz]]en kostenintensive Techniken der Leistungselektronik wie der [[Unified-Power-Flow-Controller]] (UPFC) zur Verfügung.

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor = Rene Flosdorff, Günther Hilgarth|Titel = Elektrische Energieverteilung|Verlag = Teubner+Vieweg | Jahr = 2005 | Auflage = 9. | ISBN = 978-3-519-36424-5 }}

[[Kategorie:Elektrische Energietechnik]]

Schieflast - Versionsgeschichte

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