Key Take Away
- Wechselstrom-Übertragungsleitungen übertragen Wechselstrom über große Entfernungen, die üblicherweise in Stromnetzen und Stromverteilungsnetzen verwendet werden.
- Gleichstromübertragungsleitungen transportieren Gleichstrom, der für Unterwasserkabel und Hochspannungsfernübertragungen genutzt wird.
- Gleichstrom-Übertragungsleitungen haben geringere Verluste und sind effizienter für die Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen als Wechselstrom-Übertragungsleitungen.
Was ist eine Wechselstromübertragungsleitung?
Wechselstromübertragungsleitungen übertragen elektrische Energie von einem Punkt zum anderen. Diese Leitungen bestehen aus Leitern, Isolatoren und Stützstrukturen. Die in diesen Leitungen verwendeten Leiter bestehen aus Aluminium oder Kupfer und sind auf isolierten Traversen oder Türmen montiert. Die Isolatoren bestehen aus Glas oder Porzellan und dienen dazu, die Leiter voneinander und vom Boden zu trennen. Wechselstromübertragungsleitungen werden in drei Kategorien unterteilt: Freileitungen, Erdleitungen und Unterseeleitungen.
Wechselstromübertragungsleitungen sind für den Transport von Hochspannungsstrom über große Entfernungen ausgelegt. Durch diese hohe Spannung kann der Strom mit weniger Leistungsverlust über längere Distanzen transportiert werden. Je höher die Spannung, desto geringer der Strom und desto geringer die Verlustleistung. Hochspannungsleitungen sind auch bei der Energieübertragung sehr effizient, da sie zur Übertragung einer bestimmten Strommenge weniger Energie benötigen als Niederspannungsleitungen.
Zu den wesentlichen Komponenten einer Wechselstromübertragungsleitung gehören der Leiter, Isolatoren und Stützstrukturen. Der Leiter ist der Draht oder das Kabel, das den Strom transportiert. Die Isolatoren trennen die Leiter voneinander und von der Erde. Die Stützvorrichtungen bestehen aus Stahl oder Beton und dienen der Aufnahme des Gewichtes der Leiter.
Was ist eine DC-Übertragungsleitung?
Eine DC-Übertragungsleitung ist ein elektrisches System, das Strom von einem Ort zum anderen überträgt. Es besteht aus zwei Leitern, isolierten Metalldrähten oder Metallrohren, die elektrischen Strom von einem Ort zum anderen transportieren.
Gleichstromübertragungsleitungen werden in Stromversorgungssystemen verwendet, weil sie effizienter sind. Schließlich kann der Strom über die gleiche Leitung übertragen werden, ohne vorher in Wechselstrom umgewandelt werden zu müssen, sodass bei gleicher Energiemenge mehr Strom übertragen werden kann. Gleichstromübertragungsleitungen eignen sich auch besser zum Übertragen von Strom, da die Leistung nicht durch elektrische Verluste aufgrund des Widerstands in einer Wechselstromleitung beeinträchtigt wird.
DC-Übertragungsleitungen haben mehrere Vorteile, darunter keine Blindleistung Verluste, höhere Übertragungseffizienz und niedrigere Kapital- und Betriebskosten. Sie bieten auch eine höhere Systemstabilität und -flexibilität und ermöglichen eine schnellere Reaktion auf sich ändernde Anforderungen und Lastbedingungen.
Gleichstromübertragungsleitungen werden in vielen Anwendungen eingesetzt, einschließlich der Stromübertragung zwischen Städten, zwischen lokalen Kraftwerken und Umspannwerken sowie zwischen Kraftwerken und Verbrauchern. In einigen Fällen verbinden Gleichstromübertragungsleitungen Stromnetze. Gleichstromübertragungsleitungen können auch zur Energiespeicherung genutzt werden, da Energie in Batterien und anderen an die Leitung angeschlossenen Geräten gespeichert werden kann. Gleichstromübertragungsleitungen bestehen aus isolierten Metalldrähten wie Kupfer oder Aluminium.
Unterschied zwischen AC- und DC-Übertragungsleitung
- Wechselstrom-Übertragungsleitungen erfordern Transformatoren und Aufwärts-/Abwärtsspannung, während Gleichstrom-Übertragungsleitungen dies nicht tun.
- Wechselstrom-Übertragungsleitungen sind anfälliger für Blitzeinschläge, während Gleichstrom-Übertragungsleitungen widerstandsfähiger sind.
- Wechselstromübertragungsleitungen haben aufgrund von Induktivität und Kapazität einen höheren Leistungsverlust Reaktanz, während Gleichstromübertragungsleitungen nur minimale Leistungsverluste aufweisen.
- Wechselstrom-Übertragungsleitungen erfordern mehr Wartung, während Gleichstrom-Übertragungsleitungen weniger Wartung erfordern.
- Wechselstrom-Übertragungsleitungen benötigen einen Transformator, um die Spannungspegel zu ändern, während Gleichstrom-Übertragungsleitungen dies nicht tun.
Vergleich zwischen AC- und DC-Übertragungsleitung
| Vergleichsparameter | AC-Übertragungsleitung | DC-Übertragungsleitung |
|---|---|---|
| Aktuelle Nutzung | Wechselstrom-Übertragungsleitungen verwenden Wechselströme. | DC-Übertragungsleitungen verwenden Gleichstrom. |
| Art der Welle | AC-Übertragungsleitungen verwenden Sinuswellen. | DC-Übertragungsleitungen verwenden eine lineare Wellenform. |
| Schaltgeräte | AC-Übertragungsleitungen erfordern anspruchsvollere Schaltgeräte. | DC-Übertragungsleitungen sind einfacher. |
| Stromspannung | Wechselstrom-Übertragungsleitungen arbeiten mit höheren Spannungen. | DC-Übertragungsleitungen arbeiten mit niedrigeren Spannungen. |
| Strukturen | Wechselstrom-Übertragungsleitungen haben komplexere Strukturen. | DC-Übertragungsleitungen haben oberflächlichere Strukturen. |
- Leistungssteigerung von Übertragungsleitungen durch Kombination von AC-DC-Übertragung | IEEE-Zeitschriften und -Magazine | IEEE Xplore
- Expansionsplanung für Hybrid-AC/DC-Übertragung | IEEE-Zeitschriften und -Magazine | IEEE Xplore
Letzte Aktualisierung: 29. Juli 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
