Hochspannungskabel können bei 380 kV eine Leistung von 900 MW übertragen und haben dennoch einen Durchmesser von weniger als 50 mm. Erkläre.?
Danke im Vorraus.
5 Antworten
siehe Physik-Formelbuch,was du privat in jedem Buchladen bekommst.
ohmisches Gesetz
1) U=R*I → I=U/R
elektrische Leistung
2) P=U*I
1) in 2) Pl=U²/Rl mit R=Leitungswiederstand in Ohm
Pl=Leistung,die an der Leitung als Wärmeenergie auftritt und die an die Umwelt abgeführt werden muß
An der Leitung ist ein Verbraucher angeschlossen und der Widerstand des Verbrauchers liegt in Reihe mit dem Widerstand der Leitung Rl
Es gilt die Maschenregel
Uo=Uv+Ul=Rv*I+Rl*I
Uv=Spannungsabfall an Verbraucher
Ul=Spannugsabfall an der Leitung
Uv≫Ul
Ist nun der Leitungswiderstand sehr klein,dann ist auch der Spannungsabfall an der Leitung gering
Leitungswiderstand Rl=roh*l/A
roh=spezifischer Widerstand in Ohm mal Meter
l=Länge des Leiters in m (Meter)
A=Querschnittsfläche des Leiters in m² (Quadratmeter)
Durch die hohe Spannung ist die Stromstärke relativ gering. Trotzdem liegt die auch noch ü2000 A! (Zum Vergleich: Eine normale Steckdose ist nur bis 16 A abgesichert.
ABER die Querschnittsfläche steigt quadratisch mit dem Durchmesser!
Ein doppelter Durchmesser bedeutet die vierfache Querschnittsfläche und normale Kabel haben nur Leiter unter 1 mm Durchmesser!
50 mm haben so die 2500x Querschnittsfläche zu einer 1 mm dicken Leitung...also...passt!
Naja, P = U · I
Bei höherer Spannung benötigt man eine geringere Stromstärke, um dieselbe Leistung zu übertragen. Der nötige Leiterquerschnitt hängt aber von der Stromstärke ab …
Strom = Leistung / Spannung
Wegen der hohen Spannung ist die Stromstärke relativ gering.
900'000'000 W / 380'000 V = 2368,4 A