Steckdose 50 Herz wären mehr oder weniger besser?
Also nehmen wir an, ich rede jetzt nicht von der reinen Übertragung an sich, ich meine jetzt eher was jetzt eben den Aspekt des Endverbrauchers betrifft und eben das was ihm nahe ist.
Das wir an sich Wechselspannung haben, hatt halt schon den großen Vorteil, dass es halt so leichter transformierbar ist, wie würde sich das je nach Frequenz ändern? Dann haben wir aber halt noch Verluste durch die Frequenz, da naja, eben das ganze halt EM Strahlung erzeugt.
Aber gut, man könnte ja sagen, zur Übertragung nutzt man Gleichspannung, aber dann eben, recht nahe beim Entverbraucher gibt es dann die Wechselspannung, egal ob diese jetzt irgendwie vor Ort erzeugt wird und dann zu den Gebäuden gebracht wird oder direkt in den Gebäuden, es geht jetzt hier eben um das was an der Steckdose und halt im Haus anliegt.
Wie würde es sich da verhalten, oder wäre am Ende Gleichstrom auch eine Möglichkeit? Ich weiss nicht wie hoch die Verluste bei der Umwandlung aussehen.
5 Antworten
Die 50Hz haben eher historische Gründe, sind aber für viele Geräte nicht mehr notwendig.
Für elektronische Geräte ists egal ob die jetzt 50Hz 60Hz oder Gleichstrom bekommen.
Einfachere Geräte mit Kondensatormotor oder Drehstrommotor benötigen aber nach wie vor den Wechselstrom und müssen auch auf die Frequenz ausgelegt sein. Ein Ändern der Netzfrequenz würde insgesamt doch einige Änderungen notwendig machen.
Motoren direkt nicht. Dazu wird vor den Motor eben ein FU geschalten.
Die Synchrone Drehzahl wird fest durch die Frequenz bestimmt. Das Drehmoment lässt sich über die Spannung regeln.
Bei Geräten bei denen es zB nur darum geht dass sich da etwas dreht wird idr kein FU verbaut. Da hängt man den Motor direkt ans Stromnetz denn das liefert ja bereits Wechselstrom. Wechselstrommotoren sind zB länger haltbar als klassische Gleichstrommotoren.
Heute wäre Gleichstrom ideal, weil alles Elektronische Gleichstrom braucht und fast alle Motoren ebenfalls mit Gleichstrom auskommen. Auch Leuchtmittel und Heizungen wie Kochplatten.
Allerdings hat man dann immer noch verschiedene Spannungen.
Und Hochleistungsverbraucher wie Kochplatten kann man nicht auf kleine Spannungen runtersetzen, weil sie dann viel mehr Stromstärke benötigten, und die Kabel entsprechend dicker sein müssten.
Und mit höherer Frequenz wäre das Transformieren effizienter, aber auch die Verluste auf den Leitungen.
50Hz ist offenbar auch heute noch immer ein guter Kompromiss.
Es gibt sehr unterschiedliche Wünsche in Bezug auf die elektrische Energie aus der Steckdose. Sie soll sicher sei, sie soll gut transformierbar sein, sie soll verlusfrei sein usw. Je nach Wichtigkeit der Anforderung ändert sich auch die sogenannte beste Lösung.
In der BRD gibt es mehrere Netzspannungen und mehrere Netzfrequenzen.:
Einphasennetzspannung 230 V ; Dreiphasenleitung 400 V jeweils 50 Hz.
Bundesbahnstrom: 15 kV , 16,7 Hz
Fernleitungen: meist zwischen 10 kV und 110 kV, maximal bis 380 kV
U-Bahn: 750 V - 850 V ; Gleichstrom
usw.
P.S.: Falsche Spannungsangabe beim Bahnstrom nach Hinweis von Nitram korrigiert.
Danke! Ich hab es korrigiert. Wahrscheinlich habe ich versehentlich eine Überleitungsspannung verwendet.
Nachdem ich alle Antworten gelesen habe bleibt mir nur noch eines, die Geräte die auf Wechselstrom angewiessen sind würden um einiges teurer werden und in der Hausinstalation müßte auch manches gaändert werden da ja die ganze Leistung auf einer Ader (Phase) übertragen würde.
Die Unterschiede sind vielfältiger Art mit Vorteilen/Nachteilen für Gleich/Wechselspannung
So hast du bei Gleichspannung geringere Übertragungsverluste aber stabile und größere Lichtbögen bei Lasttrennung
Bei Wechselspannung hast du sehr gute Transformierbarkeit aber auch induktive/kapazitive Lasten.
Bei einer höheren Frequenz erhöht sich der induktive Blindwiderstand, aber du sparst an denm Eisenverlusten der Transformatoren.
In dieser Form gibt es viele Unterschiede......und Vor/Nachteile
Okay verstehe.
Also ich weiss nicht wie es mit der effizienz der derzeitigen 50 Hz aussieht, aber man könnte ja bei einem Netzteil z.B. sagen, man wandelt das ganze halt in eine höhere Frequenz um, damit man die Transformatoren effizienter ansprechen kann, aber ich weiss ehrlich gesagt nicht ob sich so etwas überhaubt lohnen würde.
Aber ich denke mir halt auch, dass Gleichspannung ja durchaus auch für die Übetragung genutzt wird, man muss dann also an einer Stelle das ganze wieder in Wechselstrom umwandeln und wenn man jetzt mal den Faktor, dass halt alles auf diese 50 Herz bei uns ausgelegt ist ausblendet, könnte man ja tatsächlich überlegen das ganze auf Gleichspannung zu lassen, so lange es geht und dann erst möglicht nahe an den Verbrauchern eben umzuwandeln.
aber man könnte ja bei einem Netzteil z.B. sagen, man wandelt das ganze halt in eine höhere Frequenz um, damit man die Transformatoren effizienter ansprechen kann, aber ich weiss ehrlich gesagt nicht ob sich so etwas überhaubt lohnen würde.
Das macht jedes Schaltnetzteil.
Aber ich denke mir halt auch, dass Gleichspannung ja durchaus auch für die Übetragung genutzt wird, man muss dann also an einer Stelle das ganze wieder in Wechselstrom umwandeln
Macht man und nennt sich HGÜ.
könnte man ja tatsächlich überlegen das ganze auf Gleichspannung zu lassen, so lange es geht und dann erst möglicht nahe an den Verbrauchern eben umzuwandeln.
Fürelektronische Geräte machts keinen Unterschied.
Wechselstrommotoren funktionieren dann aber eben nur noch mit FU davor.
Okay also d.h., aus rein technischer physikalischen Sicht könnte man auch tatsächlich direkt beim Endverbraucher Gleichspannung anbieten und es würde keine wirklichen Probleme bedeuten?
Jetzt, ich bin da Laie, würde es eventuell Bedenken wegen Sicherheit geben?
Ja und nein. Elektronischen Geräten wärs egal. Elektrogeräte mit Kondensatormotor oder Drehstrommaschinen benötigen dann aber eben zusätzlich einen FU welcher aus dem Gleichstrom wieder 50Hz macht.
Es würde zudem Gleichrichteranlagen in der Niederspannungs Verteilung notwendig machen.
Ist eben einfacher da einfach mit Wechselstrom weiter zu gehen.
Ja gut, ich nehme mal stark an, dass wir halt auch eine vorhandene Struktur haben und das halt definitiv eine sehr wichtige Rolle spielt.
lst dann halt auch schwer jetzt zu sagen, man benutzt ganz andere Standards und dann in 10 Jahren findet man einen viel besseren.
Was man aktuell mit den Gleichhöchstspannungsübertragungssystemen von Nord nach Süddeutschland macht um die Windkraft verlustarm zu übertragen....
Die Welt dreht sich weiter und anstatt AKW Kühltürmen (Philippsburg) wird dort in Zukunft Gleichspannung in 380kV Drehstrom umgewandelt.
Aber AKW´s könnten doch auch Gleichstrom liefern?
Aber es gibt ja auch Motoren, bei denen sich die Drehzahl durch die Frequenz regeln lässt, die Stärke dann halt durch die Leistung, was... schon ein recht elegantes Konzept ist.
Aber gut, ich vermute mal, das wird auch seinen Preis haben in Form von Kosten und Effizienz?