Es handelt sich um ein Konzept, das den Verlust von Leistung in einem System durch die Erzeugung von elektrischen und magnetischen Feldern in diesem System beschreibt.
Häufig gestellte Fragen
Dies ist ein elektrischer Strom, der nicht wechselt (siehe Wechselstrom), wobei die Elektronen nur in eine Richtung durch den Stromkreis fließen.
Folglich wird bei Gleichstrom keine Blindleistung erzeugt (siehe Blindleistung). Das heißt, in einem Gleichstromsystem wird nur echte Leistung (oder Wirkleistung) übertragen, wobei die Kapazität des Systems besser genutzt wird. Die Übertragung von Gleichstrom weist sehr geringe Verluste auf.
Die heutigen Stromübertragungssysteme basieren fast ausschließlich auf Wechselstrom (AC), aber die Entwicklung der Hochspannungs-Gleichstrom-Technologie (HGÜ) hat es möglich gemacht, ein Gleichstromnetz zu schaffen, das große Stromflüsse über große Entfernungen bewältigen kann. Strom aus solchen Gleichstromnetzen kann je nach Bedarf in die Wechselstromnetze eingespeist werden.
Eine von Hitachi Energy in den 1950er Jahren entwickelte Technologie zur Übertragung großer Energiemengen über große Entfernungen – typischerweise über Freileitungen, aber auch über Unterseekabel. Ein weiterer wichtiger Aspekt von HGÜ-Leitungen ist, dass sie nie überlastet werden können. Da bei der HGÜ nur Wirkleistung (echter Leistung) übertragen wird, geht keine Leitungskapazität für die Übertragung von Blindleistung verloren. Dies bedeutet, dass die gleiche Leistung über weniger (oder kleinere) Übertragungsleitungen übertragen werden kann als mit Wechselstrom und weniger Land für die Unterbringung der Leitungen benötigt wird. Die HGÜ induziert nur minimale Magnetfelder, sodass die Stromleitungen näher an Wohngebieten verlegt werden können.
Eine Anpassung der klassischen HGÜ, die in den 1990er Jahren von Hitachi Energy entwickelt wurde. Sie eignet sich zur Übertragung elektrischer Energie vom unteren Leistungsbereich (einige zehn Megawatt) bis zu einem oberen Bereich von 1.100 Megawatt (MW) (±320 Kilovolt). HGÜ Light bietet dieselben Vorteile wie das klassische HGÜ-System, ermöglicht aber zusätzlich eine sicherere Leistungsregelung (besser als die klassische HGÜ) und eine schnelle Wiederherstellung der Stromversorgung im Falle eines Stromausfalls. Es ist die einzige verfügbare Technologie, die eine unterirdische Hochspannungsübertragung über große Entfernungen ermöglicht.
Zur Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) sowie umgekehrt sind spezielle Einrichtungen erforderlich. In HGÜ-Umrichterstationen werden leistungselektronische Geräte, sogenannte Thyristoren, verwendet, um diese Umwandlungen durchzuführen.
Ein Thyristor ist ein Halbleiterbauteil, das in HGÜ-Anlagen als Hochgeschwindigkeits-Hochleistungsschalter eingesetzt wird, der in der Lage ist, Stromversorgungen von vielen Megawatt innerhalb eines Sekundenbruchteils einzuschalten. Ein Thyristor ist ein Bauteil, das in Wechselrichtern und Gleichrichtern verwendet wird. (Siehe auch Wechselrichter und Gleichrichter).
Ein Halbleiter ist ein Material, dessen elektrische Eigenschaften durch physikalische Faktoren (hauptsächlich elektrische Bedingungen, aber auch Druck, Temperatur, Licht usw.) erheblich beeinflusst werden können. Das bedeutet, dass Halbleiter entweder als Isolatoren oder als elektrische Leiter agieren, je nachdem, welchen Bedingungen sie ausgesetzt sind.
Ein elektrisches Gerät zur Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC).
Ein elektrisches Gerät zur Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC).
Geräte, die in der Lage sind, hohe Ströme abzuschalten, um elektrische Einrichtungen vor Schäden durch Überströme zu schützen, z. B. durch einen Kurzschluss oder Blitzschlag. (In kleinerer Form werden sie auch als Alternative zu Sicherungen im Haushalt eingesetzt.)
Einrichtungen zur Steuerung, zum Schutz und zur Regelung des Leistungsflusses in einem Stromübertragungs- oder Verteilnetz. Sie sind häufig in Umspannwerken untergebracht, können aber auch bei allen elektrischen Betriebsmitteln eingesetzt werden, die zur Behebung von Störungen isoliert werden müssen (z. B. wenn in einem Teil des Netzes ein Spannungsabfall auftritt, kann eine Abschaltung des betroffenen Abschnitts erforderlich sein, um ein Ausbreiten der Störung zu verhindern), oder zu Wartungszwecken. Die Hauptkomponenten von Schaltanlagen sind Leistungsschalter, die den Hochspannungsstrom unterbrechen, um die elektrische Ausrüstung vor Überströmen zu schützen.
Unter Übertragung versteht man den Transport elektrischer Energie mit hoher Spannung (über ca. 50 kV), normalerweise über große Entfernungen. Durch Erhöhung der Spannung kann die Leistung mit geringeren Verlusten transportiert werden. Bei der Verteilung wird Elektrizität mit mittlerer Spannung (zwischen ca. 1 und 50 kV) über kürzere Entfernungen in Industrie-, Gewerbe- und Wohngebiete transportiert.