Freileitungen (auch bekannt als Übertragungsleitungen, Stromleitungen, Stromkabel und Koaxialkabel) sind Gruppen von aufgehängten Kabeln und Leitungen, die zum Transport von elektrischer Energie zwischen zwei oder mehr getrennten Standorten verwendet werden, damit diese sicher und effizient für die Nutzung durch die Verbraucher aufbereitet werden kann.
Inhaltsverzeichnis
Eine Freileitung fungiert als Kanal zur Übertragung elektromagnetischer Wellen mit unterschiedlichen Spannungspegeln über unterschiedliche Entfernungen, Umgebungen und Landschaften, um elektrische Energie dort bereitzustellen, wo sie benötigt wird.
Stromleitungskabel werden strukturell von Strommasten oder Stahltürmen getragen, die so konstruiert sind, dass die Leitungen in sicherer Höhe hängen. Dies gewährleistet ausreichend Bodenfreiheit und minimiert das Risiko einer Störung oder Beschädigung der stromführenden Leitungen.
Freileitungen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Längen, um unterschiedlichen Spannungsbelastungen gerecht zu werden. Dadurch können sie das gesamte Spektrum der Stromversorgung in Industrie und Haushalt abdecken.
Das Stromübertragungssystem mit Freileitungen ermöglicht die landesweite Übertragung von Strom und sorgt so für eine nahtlose und schnelle Stromversorgung in allen Teilen des Landes. Das Netz ist von entscheidender Bedeutung für die zuverlässige und regelmäßige Stromversorgung unserer Häuser, Arbeitsplätze und anderer Einrichtungen.
Es gibt zwei Arten von Freileitungen: Übertragungsleitungen Und Verteilungsleitungen. Übertragungsleitungen transportieren Hochspannungs-Primärstrom zwischen Generatoren und Umspannwerken, wo er später mithilfe eines Transformators sicher auf ein niedrigeres Spannungsniveau heruntertransformiert und öffentlich verteilt werden kann.
Verteilungsleitungen sind die Kabel, die diese verringerte „sekundäre“ Stromversorgung dann an Privatpersonen, Unternehmen und andere Einrichtungen für den täglichen Gebrauch weiterleiten.
Stromleitungen können zwei Stromflussarten nutzen: Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Bei Gleichstrom fließt der elektrische Strom nur in eine Richtung, während bei Wechselstrom die Stromrichtung periodisch wechseln kann.
Aufgrund seiner überlegenen Fähigkeit, mit höheren Spannungen zu arbeiten und der Leichtigkeit, mit der der Strom je nach Bedarf umgewandelt werden kann, wird Wechselstrom heutzutage am häufigsten in Stromleitungen verwendet.
Zur einfacheren Beurteilung der Leistung können Wechselstromleitungen nach Spannung und Länge klassifiziert werden:
Kurze Stromleitungen sind Leitungen mit einer Länge von bis zu 80 km. Sie übertragen eine Spannung zwischen 11 und 33 kV und werden häufig zur Stromversorgung von Haushalten und anderen Stromnetzen mit geringem Bedarf eingesetzt.
Leitungen mit einer Länge von 80 bis 160 km gelten als Mittelspannungsleitungen und übertragen üblicherweise Spannungen zwischen 66 und 132 kV. Diese Kategorie lässt sich weiter in Pi- und T-Modelle unterteilen. Bei einer Pi-Leitung konzentriert sich die Kapazität (Speicherfähigkeit elektrischer Ladung) gleichmäßig an beiden Enden, während sie bei einer T-Leitung in der Mitte konzentriert ist.
Eine lange Stromleitung erstreckt sich über eine Distanz von über 160 km und hat eine Spannungskapazität von 132 kV oder mehr. Nur bei diesen Leitungen sind alle vier zur Leistungsbestimmung verwendeten Parameter (Widerstand, Induktivität, Kapazität und Streuleitwert) gleichmäßig über die gesamte Stromleitung verteilt.
Leitungsträger halten Stromleitungen über dem Boden, minimieren das Sicherheitsrisiko und maximieren die Stromübertragung. Es gibt zwei Haupttypen von Leitungsträgern: Stangen Und TürmeDer verwendete Typ hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von der Spannungsebene und der erforderlichen Entfernungsabdeckung.
Masten transportieren Strom über kürzere Distanzen. Sie werden häufig für Verteilungsleitungen verwendet und übertragen in der Regel Nieder- und Hochspannung. Die gängigsten Mastmaterialien sind Holz, Beton und Stahl.
Holzstangen: Holzmasten werden häufig für kürzere Distanzen eingesetzt und sind eine kostengünstige Option für den Transport von Nieder- und Mittelspannungsleitungen. Als Naturmaterial haben Holzmasten jedoch eine kürzere Lebensdauer und sind deutlich anfälliger für Umwelteinflüsse als ihre künstlichen Pendants.
Betonmasten (RCC)Betonmasten sind wartungsarm und haben eine hohe Tragfähigkeit. Sie eignen sich hervorragend für Stützkonstruktionen, die besonders hohe Festigkeit oder Belastbarkeit erfordern, beispielsweise in Gebieten mit extremen klimatischen Bedingungen. Aufgrund ihres höheren Gewichts sind sie jedoch auch teuer und aufwändig zu transportieren.
Stahlstangen: Stahlmasten werden häufig in städtischen Gebieten verwendet. Sie sind langlebig und bieten ein hohes Maß an Flexibilität bei der Herstellung. Das macht sie zu einer attraktiven Option für verschiedene Übertragungszwecke. Verzinkte Masten zeichnen sich zwar durch eine lange Lebensdauer aus, können aber dennoch rosten und sind teuer.
Für die Übertragung höherer Spannungen über größere Gebiete sind Stahlmasten die ideale Leitungsunterstützung. Als mächtige Stahlkonstruktionen mit hoher mechanischer Festigkeit bieten sie durch ihre Konstruktion robuste Widerstandsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse und eine höhere Übertragungsqualität.
Allerdings sind Türme ebenso wie Stahlmasten teuer und anfälliger für Blitzeinschläge als andere Materialien.
Leiter sind Komponenten, die an Stromleitungen angebracht sind und den Stromfluss von einem Ort zum anderen ermöglichen. Sie tragen außerdem zur Sicherheit des Stromnetzes bei.
Die vier wichtigsten Leitertypen, die bei Freileitungen verwendet werden, sind AACs (All Aluminium Conductors), AAACs (All Aluminium Alloy Conductors), ACARs (Alloy Reinforced Aluminium Conductors) und ACSRs (Steel Reinforced Aluminium Conductors).
ACSR-Leiter – und in geringerem Maße AAAC-Leiter – sind die am häufigsten verwendeten Leiter in modernen Stromleitungen. Als leichte Leiter mit hoher Kapazität sind ACSR- und AAC-Leiter zudem kostengünstig und eignen sich daher ideal für den Einsatz in Hochspannungsleitungen, die mehrere oder gebündelte Leiter erfordern.
Isolatoren begrenzen den Stromfluss an bestimmten Punkten eines Stromnetzes. Sie werden an Stromleitungen eingesetzt, um die Sicherheit und Stabilität der Struktur zu gewährleisten, indem sie die Leitung verstärken und die Leiter voneinander trennen.
Stromleitungsisolatoren können je nach Installationsprozess grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Stiftisolatoren (über der Leitung installiert) und Aufhängungsisolatoren (unter der Leitung hängend installiert).
Bei Hochspannungsleitungen werden häufig modulare (mehrere Einheiten) Hängeisolatoren eingesetzt, um den erforderlichen höheren Widerstand zu gewährleisten. Sie bestehen aus einer Reihe verstellbarer Isolatorscheiben und können je nach Bedarf problemlos vergrößert oder verkleinert werden.
Erdanker (auch Bodenanker genannt) sind hochbelastbare technische Geräte, die zur Verstärkung und Stabilisierung der zur Unterstützung von Stromleitungen installierten Masten oder Türme verwendet werden.
Erdanker werden in die umgebenden Fundamente getrieben oder eingeschraubt und schützen die strukturelle Integrität der Leitungen vor widrigen oder extremen Witterungsbedingungen sowie vor allen nachfolgenden natürlichen oder vom Menschen verursachten Veränderungen der örtlichen Landschaft.
Verschiedene Hardware-Zubehörteile werden an Stromleitungen, Masten und Türmen befestigt, um eine reibungslose Stromübertragung zu gewährleisten. Zu den gängigsten Beschlägen an Stromleitungen und -masten gehören:
Als der geniale Pionier Nikola Tesla während der industriellen Revolution das Wechselstromsystem entwickelte, hätte vielleicht nicht einmal sein visionärer Verstand vorhersehen können, welche beispiellose Wirkung seine Entdeckung auf die neue Art und Weise der Nutzung dieser gewaltigen Energie haben würde.
Auch fast 150 Jahre später ist Wechselstrom noch immer der unangefochtene weltweite Standard für die Stromübertragung. Und dank unseres hochmodernen Netzes aus Freileitungen, die diese strahlende Ressource weithin transportieren, konnten wir einen technologischen Fortschritt erreichen, der alle Bereiche unseres Lebens bereichert hat.
Dank der Entwicklung der Energieübertragung über große Entfernungen wurde unser bescheidener Planet Erde in den unendlichen Weiten des tintenschwarzen Weltraums erleuchtet – und unsere Zukunft sieht noch rosiger aus.
Eine Freileitung fungiert als Kanal zur Übertragung elektromagnetischer Wellen mit unterschiedlichen Spannungspegeln über unterschiedliche Entfernungen, Umgebungen und Landschaften, um elektrische Energie dort bereitzustellen, wo sie benötigt wird.
Das Stromübertragungssystem mit Freileitungen ermöglicht die landesweite Übertragung von Strom und sorgt so für eine nahtlose und schnelle Stromversorgung in allen Teilen des Landes. Das Netz ist von entscheidender Bedeutung für die zuverlässige und regelmäßige Stromversorgung unserer Häuser, Arbeitsplätze und anderer Einrichtungen.
Stromleitungen können zwei Arten des Stromflusses nutzen: Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC).
Wechselstromleitungen können nach Spannung und Länge klassifiziert werden:
Spannungsklassifizierung
Längenklassifizierung
Die Komponenten können in fünf Hauptkategorien eingeteilt werden:
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