Wechselstrom erklärung?

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6 Antworten

Grundsätzlich ist bei der Fernübertragung Wechselstrom (wegen induktiver und kapazitiver Belastung) verlustreicher als Gleichstrom. Deshalb wird bei besonders großen verzweigungsfreien Strecken auch gelegentlich mit Gleichstrom gearbeitet.

Unwirtschaftlich wird die Gleichstrom-Übertragung allerdings dort, wo viele Abzweigungen mit Transformatoren für die regionale Versorgung mit niedrigerer Spannung erforderlich sind. Gleichstrom lässt sich nicht transformieren. Da müsste man vor jeden Transformator einen aufwendigen Wechselrichter verbauen.

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Warum die Wechselspannung zur Übertragung genutzt wird, und nicht der Gleichspannung hat historische Gründe.

Der Gleichspannung ist für die Übertragung weit besser geeignet und wird mittlerweile auch für lange Übertragungswege eingesetzt. Früher jedoch gab es keine Möglichkeit den Gleichspannung auf eine hohe Spannung zu transformieren (was mittlerweile mit Leistungselektronik kein Problem mehr ist). Da man bei Wechselspannung mit einem Trafo einfach die Spannungshöhe ändern kann (und bei hoher Spannung die Übertragung verlustärmer wird) gab man der Wechselspannung den vorzug.

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Es ist nicht prinzipiell so, dass Wechselstrom verlustärmer zu übertragen ist als Gleichstrom. Der Gleichstrom hat bei der Fernübertragung sogar noch Vorteile und wäre eigentlich sogar die bessere Option.

Begründung: Bei Wechselstrom wirken die langen Leitungen wie Kapazitäten. Sie werden ständig auf- und entladen. Dieser Blindstrom verursacht auf langen Leitungen eben auch ohmsche Verluste. Lange Leitungen haben auch eine bestimmte Induktivität. Magnetfelder werden ständig im 50Hz Takt auf- und wieder abgebaut, was auch Verluste verursacht.

Der eigentliche Grund warum dennoch so gerne Wechselstrom verwendet wird, ist die leichte Transformierbarkeit in höhere Spannungen und wieder zurück in die bekannte Netzspannung. Die elektrische Leistung ist stets das Produkt aus Spannung und Stromstärke. Wenn man nun auf langen Leitungen die Wahl hat, ob man die Leistung lieber in grossen Strömen oder in grossen Spannungen abbilden will, dann wählt man die hohen Spannungen. Die Leitungen brauchen dann nur weit genug von einander entfernt zu sein, damit es keine Überschläge gibt, aber sie brauchen dann keinen grossen Leitungsquerschnitt mehr zu haben, der bei grossen Strömen erforderlich wäre.

Sollte sich aber die Leistungselektronik weiterentwickeln, dann könnten sich in ferner Zukunft vielleicht einmal grosse Gleichspannungen auf den Fernleitungen befinden. Ist allein eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Kosten der grossen Gleich- und Wechselrichter gegen die Kosten der Verluste durch Wechselstrombetrieb.

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transformieren --> höhere spannung --> weniger verluste

vgl. U=R*I  ; höherer wiederstand führt zu höheren verlusten.

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Versuch mal Gleichstrom zu transformieren, dann weißt du warum ;-)

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stell dir die dicken leitungen vor wenn du gleichstrom hättest :D

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Kommentar von Wechselfreund
16.03.2016, 11:52

??? P=UI gilt auch für Gleichstrom...

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Kommentar von Loeschi7
16.03.2016, 12:45

Ja, steht auch auf Wikipedia: Elektrische Leistung

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Kommentar von dompfeifer
16.03.2016, 12:56

Was soll der Gleichstrom mit dem Leiterquerschnitt zu tun haben? Es werden auch Gleichstrom-Hochspannungstrassen gebaut!

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