Hochspannungsleitung
Zur Übertragung von elektrischer Energie ist es sinnvoll, höhere Spannungen zu verwenden. Grund hierfür ist, dass je höher die Spannung ist, desto geringer die Verluste sind. Dadurch wird es möglich die Leitungsquerschnitte klein und die Übertragungskosten gering zu halten.
Beispiel: Gegeben:
LeitungsWiderstand R Übertragene Leistung Pnutz
d.h. die Verlustleistung nimmt bei gleicher Nutzleistung quadratisch mit der Spannung ab
Allerdings werden die Isolationsabstände mit zunehmender Spannung größer, so dass diese nicht beliebig klein gewählt werden kann.
Die Übertragungsverluste betragen ca. 6% je 100 km bei 110 kV Leitungen und lassen sich mit 800 kV Höchstspannungsleitungen auf ca. 0,5% je 100 km reduzieren.
Übliche Spannungen in Deutschland sind
Mittelspannung
Hochspannung
- 110 kV
Höchstspannung
Die HGÜ Baltic-Cable arbeitet mit 450kV, die HGÜ Kontek mit 400kV.
In Deutschland sind knapp 1% der Gesamtfläche mit Hochspannungsleitungen überspannt.
Eine Hochspannungsleitung (110 kV) besteht aus einem siebenadrigen Stahlkern mit einer Gesamtquerschnittsfläche von 60mm², der von einem von einem Geflecht von 30 Aluminiumadern mit einer Gesamtfläche 257mm² ummantelt ist. Bei einem Nennstrom von 560A je Leitung ergibt sich bei 6 Leitern eine Leistung von 215 MW. Mit einer 400kV-Leitung mit 1.300A je Phase lassen sich über 900 MW übertragen.
Die Hochspannungsleitungen werden üblicherweise mit Drehstrom betrieben. Dies hat zwar Vorteile bei der Transformierbarkeit, bringt jedoch auch höhere Verluste durch des Skin-Effekt und induktive Effekte mit sich. Daher wendet man in Sonderfällen auch Verfahren zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit Spannungen zwischen 100 und 1000 kV an. Im Unterschied zu Drehstromsystemen gibt es bei HGÜ-Systemen keine Normspannungen.
Hochspannungsleitungen Hochspannungsleitungen: (v.l.n.r.) Bahnstrom 110 kV / 16 2/3 Hz, Überlandleitung 110 kV, Überlandleitung 220 kV
Siehe auch: Freileitungsmast, Freileitung