1. Foren
  2. Kommentare
  3. Internet
  4. Alle Kommentare zum Artikel
  5. › EU-Supergrid: Elektrisches Netz für…

Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

Für Konsolen-Talk gibt es natürlich auch einen Raum ohne nerviges Gedöns oder Flamewar im Freiraum!
  1. Thema
  1. 1
  2. 2

Neues Thema Ansicht wechseln


  1. Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: __destruct() 03.06.12 - 22:52

    Hi,

    ich habe eine Frage, die mich schon lange quält und schuld daran ist, dass ich jahrelang kein Physik in der Schule hatte. Ihr könnt mir nun aber vll. helfen, diese Frage zu klären.

    Wie weit kann man Wechselstrom transportieren? Naja, erst mal, wieso ich das überhaupt als Problem ansehe:

    Sagen wir, ich will Wechselstrom 3.000 km weit transportieren. Zur Vereinfachung nehmen wir die Ausbreitung eines elektrischen Impulses in einem Kabel einfach mal mit 300.000 km/s an und wir haben wie in Europa üblich 50 Hz-Wechselstrom.

    Ich habe einen Anschluss A und einen Anschluss B. Verbunden sind sie mit einem 3.000 km langen Kabel. Nun setzen wir einen Startzeitpunkt. Bei Δt = 0 beginnt Anschluss A, Elektronen hinaus zu schieben, d.h. Anschluss A hat Minusvolte gegenüber Anschluss B (physikalisch betrachtet, nicht elektrotechnisch). Die Welle arbeitet sich durch das Kabel und bei Δt = 0,01 s kommt sie an Anschluss B an. Genau in diesem Moment wandert die Spannung an Anschluss A aber in den positiven Bereich und die an Anschluss B dementsprechend in den negativen. Nun schiebt Anschluss B bei Δt = 0,01 s also Elektronen raus und zwar immer mit genau der Intensität, mit der sie 0,01 s vorher von Anschluss A hinaus Richtung Anschluss B geschoben worden, egal, an welcher Stelle der Zeit man das betrachtet, denn die Spannungskurven von Anschluss A und B fallen und steigen ja gleich, nur eben um 0,01 s versetzt.

    Wer kann mir erklären, welchen Denkfehler ich da drin habe?

  2. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: NativesAlter 03.06.12 - 23:08

    Servus,

    bin zwar kein Elektrotechniker, aber soweit ich weiß ist der Knackpunkt ist nicht die Zeit zum Übertragen einer Schwingung sondern die Verlustleistung in der Leitung auf dem Weg zwischen Erzeuger und Verbraucher.

    Wikipedia sollte hier weiterhelfen können, siehe:
    > http://de.wikipedia.org/wiki/Übertragungsverlust

    Bitte um Korrektur wenn ich danebenliege.

  3. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: __destruct() 03.06.12 - 23:18

    Das weiß ich. Mir geht es in diesem Thema aber darum, wieso eine Übertragung von Elektrischer Energie, die sich in kurzen Intervallen umpolt, über eine so lange Strecke nicht grundsätzlich ausgeschlossen ist.

    (Sorry, falls sich das nach deiner Auffassung nach evt. plump anhört. Das soll es nicht. Ich bin keiner, der Leute anmotzt, die einem helfen wollen, mir fällt aber leider keine Formulierung ein, die keine Auslegung, nach der meine Antwort plump gemeint ist, zulässt.)

  4. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: George99 03.06.12 - 23:23

    Denkfehler Nr 1 ist den Energietransport als Folge der Elektronenbewegung zu sehen. Die Energie wird durch das EM-Feld übertragen, welches als "Nebeneffekt" für räumlich und zeitlich verschiedene Bewegung der Elektronen sorgt.

  5. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: __destruct() 03.06.12 - 23:33

    Ich rede doch aber nicht von der Bewegung von Elektronen, ich weiß, dass sich diese in einem Kabel sehr langsam fortbewegen, sondern von der Bewegung des Signals, das weitergegeben wird.

  6. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: Mimus Polyglottos 03.06.12 - 23:43

    __destruct() schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Hi,
    >
    Huhu,

    > Sagen wir, ich will Wechselstrom 3.000 km weit transportieren. Zur
    > Vereinfachung nehmen wir die Ausbreitung eines elektrischen Impulses in
    > einem Kabel einfach mal mit 300.000 km/s an und wir haben wie in Europa
    > üblich 50 Hz-Wechselstrom.
    OK

    > Ich habe einen Anschluss A und einen Anschluss B. Verbunden sind sie mit
    > einem 3.000 km langen Kabel. Nun setzen wir einen Startzeitpunkt. Bei
    > Δt = 0 beginnt Anschluss A, Elektronen hinaus zu schieben, d.h.
    > Anschluss A hat Minusvolte gegenüber Anschluss B (physikalisch betrachtet,
    > nicht elektrotechnisch). Die Welle arbeitet sich durch das Kabel und bei
    > Δt = 0,01 s kommt sie an Anschluss B an.
    OK

    > Genau in diesem Moment
    > wandert die Spannung an Anschluss A aber in den positiven Bereich und die
    > an Anschluss B dementsprechend in den negativen. Nun schiebt Anschluss B
    > bei Δt = 0,01 s also Elektronen raus und zwar immer mit genau der
    > Intensität, mit der sie 0,01 s vorher von Anschluss A hinaus Richtung
    > Anschluss B geschoben worden, egal, an welcher Stelle der Zeit man das
    > betrachtet, denn die Spannungskurven von Anschluss A und B fallen und
    > steigen ja gleich, nur eben um 0,01 s versetzt.

    So, an dieser Stelle komme ich nicht ganz mit...

    Wenn von A ausgehend Elektrizität in das Kabel "gedrückt" wird, setzt sich diese Welle mit Zeitversatz im Kabel fort, OK (darum sprach man damals in TokenRing-Netzwerken auch von der Länge eines Bits ;-) ) Ein bischen kann man sich das wie Wellen auf dem Meer vorstellen, da ja auch in eine Richtung wandern (nur wesentlich langsamer).

    Der Anschluss B "schiebt" ja von sich aus keine Elektronen, sondern nur als Antwort auf die von A eingehende Welle (die Elektronen werden also "angesaugt")
    Wo besteht jetzt das Verständnisproblem?

    Natürlich kann man über Wechselspannung nur begrenzt weit Strom senden - m.W.n. liegt das aber an dem Verlust und nicht an sich auslöschenden Wellen. Ich lasse mich aber auch gerne vom Gegenteil überzeugen.

    >
    > Wer kann mir erklären, welchen Denkfehler ich da drin habe?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 03.06.12 23:49 durch Mimus Polyglottos.

  7. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: mikaso 03.06.12 - 23:57

    Wo ist denn das Problem? Information kann sich nunmal maximal mit lichtgeschwindigkeit verbreiten. Du hast halt eine leicht phasenverschobene (zeitversetzte) Schwingung am Anschluss B im Vergleich zu Anschluss A.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 03.06.12 23:58 durch mikaso.

  8. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: Lu 04.06.12 - 00:09

    Also ich habe eine elektrotechnische Ausbildung hinter mir, u.a. auch mit Frequenztechnik, wobei wir uns bei TN Systemen bei dieser wirklich NIE mit dem Thema Frequenzen, Zeitversatz o.ä. beschäftigt haben, da das bei Hochspannung IMHO unintresannt und nich maßgeblich ist,.
    Es kommt vielmehr auf Spannung, Strom und Widerstand an. Sprich der Knackpunkt bei der Stromübertragung (I) ist der Leitungsdurchmesser (R) und die Spannung (U). (I=U:R)

    Das einzigste Problem an der Wechselspannung sehe ich in der Blindleistung (abhängig von der Kapazität zischen den Leitungen und Erdpotential). Das wird aber (z.B. bei Unterseeleitungen) mit Hilfe der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung vermieden, bei welcher, aufgrund fehlender Frequenz ;-), auch U=R*I maßgeblich ist.


    Auch ich lasse mich gerne Überzeugen, sollte ich falsch liegen :-)

  9. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: __destruct() 04.06.12 - 00:21

    Ich mache da morgen mal ein Video zu, in dem ich erkläre, was genau da meiner Ansicht nach, die mir ja gerade selbst überhaupt nicht passt, weswegen ich das Thema ja eröffnet habe, nicht logisch erscheint.

    Ich habe das passende Schaubild schon vorbereitet, auch, um mir das selbst zu vorzuführen, denn es hätte ja sein können, dass ich dabei schon selbst auf den Fehler gekommen wäre, aber um diese Uhrzeit kann ich leider nicht mehr laut sprechen, ohne andere aufzuwecken. Morgen gibts also das Video dazu :-) .

  10. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: GwhE 04.06.12 - 00:32

    >Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    momentan würde ich grob schätzen so 40 Mrd LJ (mit hilfe der dunklen Energie geht das auch bei einem alter von nur 13 Mrd. J). Leider hast du aber dann eine riesige Frequenzverschiebung drin.

  11. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: SeveQ 04.06.12 - 02:40

    Wenn ich mich recht erinnere, ist in der Tat die Kapazität zwischen den Leitungen und zur Erde das Problem. Die fällt bei Gleichspannung nicht ins Gewicht, sehr wohl aber bei Wechselspannung. Und sie steigt proportional mit der Länge der Leitung. Die Kapazität sorgt bei Wechselspannung für Verluste durch Blindleistung. Bei Gleichspannung gibt's keine Blindleistung, also lediglich rein ohm'sche Verluste.

  12. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: *ubuntuuser 04.06.12 - 09:11

    Genau DAS ist das Problem, genau so wie die Kapazität zwischen den Leitungen selbst. Bei Gleichspannung gibt es die nicht. Die Laufzeit spielt eigentlich nur bei Datenverbindungen eine Rolle, und nicht bei "Energieverbindungen".

  13. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: Lu 04.06.12 - 09:26

    So habe ich das auch in Erinnerung.
    Entscheidend für den Energietransport ist nicht die Frequenz (wie bei Informationen, also im TK oder IT Bereich), sondern das unterschiedliche Potential am Anfang und am Ende der Leitung.

  14. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: ongaponga 04.06.12 - 09:32

    Sollten nicht alle Verlustarten bei der Wechelstromübertragung auftreten? zB auch induktive Verluste, da ja Strom fließt und Wechsel B-Felder erzeugt werden?

  15. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: SeveQ 04.06.12 - 12:07

    Ich bin mir nicht ganz sicher, aber bei geraden Leitungen, bei denen das Magnetfeld nicht einstreut, müsste der induktive Effekt gegenüber dem kapazitiven Verhalten vergleichsweise gering sein. Problematisch wird das bei aufgewickelten Leitungen wie bspw. einer Kabeltrommel. Deswegen soll man die ja auch immer vollständig abwickeln, wenn man sie benutzt. Macht keiner, kann aber seltsame Effekte erzeugen, wie auslösende Sicherungen und so, weil die induktive Last durch die große "Spule" einfach zu groß ist.

    Korrigiert mich, wenn ich falsch liege. Meine letzte E-Technik Vorlesung ist schon ein bisschen her.

  16. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: George99 04.06.12 - 12:16

    SeveQ schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > bei aufgewickelten Leitungen wie bspw. einer Kabeltrommel. Deswegen soll
    > man die ja auch immer vollständig abwickeln, wenn man sie benutzt.

    Abwickeln soll die die Kabeltrommeln aufgrund der thermischen Belastung bei hohen Strom. Sprich um einen Kabelbrand zu vermeiden.

  17. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: SeveQ 04.06.12 - 12:54

    ... der entsteht (bzw. die verstärkt wird) durch die hohe Verlustleistung aufgrund induktiver Effekte.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 04.06.12 12:55 durch SeveQ.

  18. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: Lu 04.06.12 - 12:59

    Stimmt, die thermische Überlast entsteht duch die hohe induktive Leistung, verursach durch die Wiklung an der Trommel.

  19. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: George99 04.06.12 - 13:08

    SeveQ schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ... der entsteht (bzw. die verstärkt wird) durch die hohe Verlustleistung
    > aufgrund induktiver Effekte.

    Ja, das auch, aber in erster Linie geht es um den Hitzestau in der Kabeltrommel, wenn das Kabel nicht abgerollt wird. Die zusätzliche Erhitzung durch ind. Blindleistung ist eher vernachlässigbar.

  20. Re: Wie weit kann man Wechselstrom transportieren?

    Autor: Eheran 04.06.12 - 13:10

    Nein, das stimmt nicht!
    Die Induktivität ist bei 50Hz sehr gering, löscht sich in einer Kabeltrommel sogar gegenseitig (zw. N und L) aus.
    Abgesehen davon kann der Blindwiderstand einer Induktivität keine Wärme produzieren!

    Einzig der Spannungsabfall durch den Leitungswiderstand verursacht diese Problematik.

  1. Thema
  1. 1
  2. 2

Neues Thema Ansicht wechseln


Um zu kommentieren, loggen Sie sich bitte ein oder registrieren Sie sich. Sie müssen ausserdem in Ihrem Account-Profil unter Forum einen Nutzernamen vergeben haben. Zum Login

Stellenmarkt
  1. über duerenhoff GmbH, Raum Essen
  2. m3connect GmbH, Aachen
  3. über duerenhoff GmbH, Raum Berlin, Hannover, Münster, Schweinfurt, bundesweit
  4. Robert Koch-Institut, Wildau

Golem pur
  • Golem.de ohne Werbung nutzen

Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 23,99€
  2. (u. a. Sniper Ghost Warrior 3 - Season Pass Edition für 4,99€, Sherlock Holmes: The Devil's...


Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Programm für IT-Jobeinstieg: Hoffen auf den Klebeeffekt
Programm für IT-Jobeinstieg
Hoffen auf den Klebeeffekt

Aktuell ist der Jobeinstieg für junge Ingenieure und Informatiker schwer. Um ihnen zu helfen, hat das Land Baden-Württemberg eine interessante Idee: Es macht sich selbst zur Zeitarbeitsfirma.
Ein Bericht von Peter Ilg

  1. Arbeitszeit Das Sechs-Stunden-Experiment bei Sipgate
  2. Neuorientierung im IT-Job Endlich mal machen!
  3. IT-Unternehmen Die richtige Software für ein Projekt finden

Weclapp-CTO Ertan Özdil: Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!
Weclapp-CTO Ertan Özdil
"Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!"

Der CTO von Weclapp träumt von smarter Software, die menschliches Eingreifen in der nächsten ERP-Generation reduziert. Deutschen Perfektionismus hält Ertan Özdil aber für gefährlich.
Ein Interview von Maja Hoock


    Fiat 500 als E-Auto im Test: Kleinstwagen mit großem Potenzial
    Fiat 500 als E-Auto im Test
    Kleinstwagen mit großem Potenzial

    Fiat hat einen neuen 500er entwickelt. Der Kleine fährt elektrisch - und zwar richtig gut.
    Ein Test von Peter Ilg

    1. Vierradlenkung Elektrischer GMC Hummer SUV fährt im Krabbengang seitwärts
    2. MG Cyberster MG B Roadster mit Lasergürtel und Union Jack
    3. Elektroauto E-Auto-Prämie übersteigt in 2021 schon Vorjahressumme