Gleichstrom vs Wechselstrom

Hallo,

Kann mir einer erklären warum bei den Höchstspannungsleitungen auf Gleichstrom umgestellt werden soll?
Welche Verluste treten in den Leitungen, Gleichrichter, Wechselrichter und Transformatoren auf?
Mit freundlichen Grüßen
Ricko

Hallo Ricko,

als Info-Quelle nicht schlecht.
                                                                                  
Gruß
Luggi

Hallo!

Hier noch etwas Info zum Kosten/Nutzverhältnis HGÜ vs. Drehstromübertragung.

http://www.siemens.com/press/pool/de/events/2011/ene…

MfG
duck313

Sehr interessanter Text !!!

Danke tugu

1 Like

Hallo Luggi,

eine sehr gute Seite

Danke
Ricko

Historisches Relikt?
Hallo Ricko,

eigentlich ist der Drehstrom wie wir ihn heute haben, in jeder Hinsicht nachteilig.
Zu Edisons Zeiten gab es halt noch nicht die Möglichkeit, Gleichspannungen beliebig herauf- und herabzusetzen, parktisch beliebig große Motoren mit elektronischen Steuerungen über weite Drehzahlbereiche hinweg optimal zu betreiben.

Unterm Strich würde ein Gleichstrom- Elektrizitätsnetz mit wahrscheinlich mit deutlich weniger Kupfer und Aluminium auskommen, die Unterhaltskosten geringer sein.

Ok, vielleicht sieht es der eine oder andere anders.

Unterm Strich würde ein Gleichstrom- Elektrizitätsnetz mit wahrscheinlich mit deutlich weniger Kupfer und Aluminium auskommen, die Unterhaltskosten geringer sein.

Wie kommst du darauf?

Ein Drehstromnetz benötigt drei Adern. Bei Gleichstrom werden bei sonst vergelichbaren Daten sechs gleich dicke Adern benötigt, weil jeder Stromkreis einen eigenen Rückleiter benötigt.

Bernhard

Unterm Strich würde ein Gleichstrom- Elektrizitätsnetz mit wahrscheinlich mit deutlich weniger Kupfer und Aluminium auskommen, die Unterhaltskosten geringer sein.

Wie kommst du darauf?

Ein Drehstromnetz benötigt drei Adern. Bei Gleichstrom werden
bei sonst vergelichbaren Daten sechs gleich dicke Adern
benötigt, weil jeder Stromkreis einen eigenen Rückleiter
benötigt.

Nehmen wir an, eine Drehstrom-Leitung sei bei 100V AC und 10A voll ausgelastet.
Dann haben wir drei Adern und 3000W.

Bei DC würde man bei der selben Kupfermenge und Isolierung nun 141V führen können, die zwei nun 50% dickeren Adern würden nun vielleicht 13A aushalten, (Strombelastbarkeit ist nicht proportional zum Querschnitt, die 13A schätze ich mal einfach). Dann haben wir noch nicht mal 2000W.

Nächstes Problem:
DC schalten macht keinen Spaß. Da ist mehr Aufwand bei der Lichtbogenlöschung nötig.

Mal abgesehen davon:
Einige hunderttausend Ortsnetztrafos müssten durch DC-DC Wandler ersetzt werden.
Die hängst du wohl nicht -wie bei uns auf dem Land - an den nächsten 10kV Masten.
Verteilnetztrafos selber sind friedliche Gesellen, die praktisch ewig halten und dabei Wirkungsgrade weit höher als 90% haben (größere Trafos haben 98% + x).
Probleme ergeben sich dann noch, dass man einen der Pole nahezu zwangsläufig wird erden müssen (ein Stadtteil übergreifendes TT Netz bekommst du nie hin, dann lieber einen Pol definiert auf Erdniveau legen, als zwei undefinert schwebende Leiter zu haben) - dann lösen sich aber Metalle elektrolytisch auf. Finden irgendwelche Ausgleichsströme zwischen zwei Erdern statt (praktisch nicht zu verhindern), dann löst sich ein Erder auf.
Der Drehstrom-Asynchronmotor, robuster Antrieb, millionenfach im Einsatz, benötigt nun einen Frequenzumrichter.
Überall, wo jetzt ein Trafo sitzt, der mit 100Hz vor sich hin brummt, fiepsen nun mit ein paar kHz getaktete Schaltnetzteile und dürften dabei EMV Probleme verursachen. (Ja, damit verstoßen die gegen die Norm. Nein, das ist Herrn Wang von der Shenzen Electric Manufacturing Company egal.)

Vorteile von Gleichspannung:
Deutlich geringere Gefahr bei elektrischem Schlag.
Effizientere Übetragung bei größeren Entfernungen.
Wird sich zumindest HGÜ durchsetzen?

Na ja. Gegen HGÜ Umrichterstationen wird doch bereits heftigst protestiert. Und HGÜ Stromtrassen möchte jeder Lokalfürst gerne haben. Je weiter im Nachbarland, desto gerner.

Hallo Fragewurm,

Probleme ergeben sich dann noch, dass man einen der Pole
nahezu zwangsläufig wird erden müssen (ein Stadtteil
übergreifendes TT Netz bekommst du nie hin, dann lieber einen
Pol definiert auf Erdniveau legen, als zwei undefinert
schwebende Leiter zu haben)

Das haben wir doch alles historisch schon durch!

Anfang letztes Jahrhundert gab es Gleichspannungs- und Wechselspannungsnetze wild durcheinander in einer einzigen Stadt. Zudem noch unterschiedliche Spannungen und Frequenzen.

Gleichzeitig war da ursprünglich gar nichts geerdet. War dann sehr lustig und mühsam, wenn in einem Stadtteil ein Pol Erdschluss hatte und der andere Pol in einem anderen Stadtteil. Diese Technik hatte sich schon deshalb nicht durchgesetzt.

  • dann lösen sich aber Metalle elektrolytisch auf. Finden irgendwelche
    Ausgleichsströme zwischen zwei Erdern statt (praktisch nicht zu verhindern), dann
    löst sich ein Erder auf.

Metalle können auch Wasser- und Gasleitungen sein.
Allerdings werden diese langsam durch Kunststoff ersetzt.

Nicht zu vergessen, dass sich dabei auch gerne Knallgas bildet!

MfG Peter(TOO)