Elektrische Energieverteilung

Elektrische Energieverteilung WS 15/16
Prüfer: Dr. Wehrmann
Note: 2,3
1. Ich baue einen 100MW großen Windpark und will damit Hannover versorgen was 100 km
entfernt liegt. Was für eine Leitung benutze ich und welche Spannungsebene wähle ich?
Antwort: Freileitung, HS-Ebene (meist 110kV)
2. Warum keine Kabel?
Antwort: Kabel werden meist nur bis zu einer Länge von 50km gebaut, da sie mit steigender Länge
kapazitiver werden. Hier habe ich gesagt, dass kein Strom mehr fließt (blöd ausgedrückt), was falsch
ist und dann musste ich das ESB (mit B und G) und dann noch mal erklären warum „kein Strom
fließt“. Die Antwort ist, dass durch die größeren Betriebskapazitäten der kapazitive Strom so groß
wird, dass kein Strom mehr beim Verbraucher ankommt.
3. Wie sind Freileitungen aufgebaut?
Antwort: Hier habe ich zuerst ein Verbundseil (Stahlkern + Aluumhüllung) aufgemalt. Dann kam die
Frage warum Stahlkern? Dieser hat eine hohe mechanische Festigkeit (im Gegensatz zu Alu). Dann
sollte ich den Mast aufmalen. Dort habe ich zuerst das Erdseil aufgemalt und Wehrmann fragte was
das macht und wie das als Blitzableiter fungiert. Das Erdseil verbindet die Masten potentialmäßig
miteinander was ultimativ die Schrittspannung reduziert. Um als Blitzableiter zu fungieren muss es
oben am Mast angebracht werden, um den Blitzeinschlag auf die Leiterseile zu vermeiden.
4. Aus welchem Material sind Isolatoren?
Antwort: Porzellan, oft mit Glasschicht. Diese ist selbstreinigend und verhindert bspw.
Staubablagerungen.
5. Warum sind manche Isolatoren schräg aufgehangen?
Antwort: Um den Seilzug zu übernehmen, sodass das Seil eine gewisse Mindesthöhe nicht
unterschreitet.
6. Wie ist die Mindesthöhe definiert?
Antwort: hmin = (UN – 110kV) / 150 kV für UN >= 110 kV und T=40°C
7. Wie werden Leiterquerschnitte ausgelegt?
Antwort: Entsprechend der Stromdichte und Spannungsdifferenzen.
8. Warum ist die Stromdichte so gefährlich?
Führt zur Kabelerwärmung und evtl. zur Zerstörung des Kabels.
9. Warum treten Spannungsdifferenzen auf?
Antwort: Wegen Spannungsabfällen an Längswiderständen. Hieraufhin musste ich das vereinfachte
ESB zeichnen und das Zeigerbild.
10. Was macht man um Spannungsdifferenzen entgegenzuwirken?
Antwort: 1. Man erhöht die Eingangsspannung
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Im NS-Netz um 3-5%
Im MS-Netz um 8%
Im HS/Hö-Netz 12 %
2. Man erhöht den Leiterquerschnitt um Längswiderstände zu reduzieren.
Zusammenhänge:
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Viel Erfolg!
R = l /kappa A
L = lange Formel, der Radius steht auch unterm Bruchstrich

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