Phasenverschiebung

Phasenverschiebung

Grundlage der elektrischen Phasenverschiebung ist das Verhalten der Sinuswellen bei Wechselstrom, also dem Verhalten des An- und Abstieges von der Spannung (Einheit: Volt) und des Stroms (Ampere). Phasenverschiebung nennt man den Effekt, wenn die Wirkung einer Energie (z.B. der Stromfluss elektrischer Energie) nicht wirkungslinear verläuft, sondern verspätet oder auch verfrüht eintrifft.

Bei elektrischem Strom erzeugt z.B. eine Kupferspule eine Phasenverschiebung (je nach Typ ob Luftspule, Kernspule o.a. entstehen andere Verschiebungen). Bei einer Messung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis mittels eines 1:1 Trenntrafo würde man beim zweiten Stromkreis einen gegen den 1. Stromkreis phasenverzögerten Stromanstieg verzeichnen.

Der Effekt der Phasenverschiebung ist für Netzbetreiber von grosser Bedeutung. Durch phasenverschobene Leitungbelastung z. B. von Motoren oder Transformatoren werden die Netze stark belastet. Eine Abhilfe sind dann so genannte Kompensationen. Diese weisen das umgekehrte Verhalten von induktiven Phasenverschiebungen auf. Die beiden Phänomene kompensieren sich, wenn diese zusammengeschaltet werden.

Die Phasenverschiebung wird mit dem Kosinus (cos) des Verschiebungswinkels Phi (φ) gemessen. Ein cos (φ) von 1 ist ideal. Wenn der Winkel φ positiv ist, spricht man von einer induktiven, wenn er negativ ist, von einer kapazitiven Phasenverschiebung.