Elektrotechnik Grundlagen · Teil 1
Die vier Spannungsebenen
der Stromversorgung
Warum Strom nicht überall mit der gleichen Spannung transportiert wird
Warum Strom nicht überall mit der gleichen Spannung transportiert wird
Wird elektrische Energie über weite Strecken transportiert, entstehen auf der Leitung immer Verluste in Form von Wärme. Diese Verluste hängen vor allem von der Stromstärke ab, nicht direkt von der Spannung. Je kleiner der Strom bei gleicher übertragener Leistung ist, desto geringer fallen die Verluste aus.
Kleine Leitungsverluste erreicht man, wenn die Spannung hoch und die Stromstärke klein gehalten wird.
Die Verlustleistung einer Leitung steigt quadratisch mit dem Strom. Verdoppelt sich der Strom, vervierfachen sich die Verluste. Genau deshalb lohnt es sich, die Spannung möglichst hoch und den Strom möglichst klein zu halten.
Generatoren in Kraftwerken erzeugen, bedingt durch ihre Bauart, Spannungen zwischen etwa 6 und 30 kV. Über einen Maschinentransformator wird diese Spannung anschließend auf die gewünschte Ebene hochtransformiert, meist direkt auf Höchstspannung, damit die Energie anschließend verlustarm über große Entfernungen in den Übertragungsnetzen transportiert werden kann.
Je weiter der Transportweg, desto höher die gewählte Spannungsebene.
Zwischen den Ebenen sitzen immer Transformatoren, die die Spannung auf das jeweils nächste Niveau anpassen.