Ich moechte zu den hoeheren Spannungen eine weitere Frage stellen, die ich gern mit Spannungswandlern verknuepfen moechte. Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme von ueber 1000A fliessen. Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt, wenn man nur Netzspannungen von 230V, 400V hat? Oder geht man hier anders vor? Wenn ja wie?
Moin, Schueler schrieb: > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt, wenn man nur > Netzspannungen von 230V, 400V hat? Entweder garnicht oder nur ganz kurz. Gruss WK
Schueler schrieb: > Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme > von ueber 1000A fliessen. > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt 1000A bei 1V sind nur 1kW. Genauso wie 10kV und 100mA... Oder hast du eine andere Anwendung im Sinn? > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt Mit Kraftwerken am vorderen Ende der Leitung.
Schueler schrieb: > Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme > von ueber 1000A fliessen. ja > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt, wenn man nur > Netzspannungen von 230V, 400V hat? Oder geht man hier anders vor? Wenn > ja wie? definiere Leistung, was ist das? -> Physik Oberstufe irgendwo um die 9 Klasse. mehrere 1000V selten mit mehren 1000A entweder das eine, beim Röhrenfernseher dann nur mA oder das Andere beim E-Schweissen dann nur mV. Die Leistung bleibt im Rahmen normaler Haushaltsanschlüsse. Wenn du mehrere 1000V & mehrere 1000A zugleich suchst wirst du im E-Werk fündig, wobei 1000A eher nicht, dafür 1000x1000V.
Schueler schrieb: > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt Benjamin Franklin nutzte dazu ein Gewitter
Schueler schrieb: > Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme > von ueber 1000A fliessen. Gleichzeitig? Kaum. Nenne eine oder mehrere konkrete Anwendungen - angeblich hast Du ja "davon gehört" ("Es gibt ja..."). Dann kann man, aufgrund der genauen nötigen Wertekombination sowie der weiteren Bedingungen - Annahmen hierzu treffen: Schueler schrieb: > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt Schueler schrieb: > wenn man nur Netzspannungen von 230V, 400V hat? Das ist ja nur im Haushalt (bzw. bei kleineren Gewerken) der Fall. Wieso weißt Du denn noch gar nichts von verschiedenen Spannungsebenen zwischen Kraftwerk und Haushalt? Recherche, Recherche, Recherche, Recherche... Was ist denn Dein derzeitiger Stand, Herr @Schueler? Welche/r Bildungseinrichtung, Klasse, Ausbildungszweig etc. - wo stehst Du gerade, und "wo genau soll es noch hingehen"? Dann könnte man Dir evtl. empfehlen, wie Du vorgehen könntest.
Schueler schrieb: > Oder geht man hier anders vor? Wenn ja wie? Man nimmt sich die Energie direkt aus dem Hochspannungsnetz. Viele Anlagen, die viel Leistung benötigen, haben eigene Umspannwerke, die direkt an die Hochspannungsleitungen angeschlossen sind. Wenn man die hohe Leistung nur kurz braucht, kann man die Energie über einen längeren Zeitraum 'sammeln'. Ein Beispiel ist der Photoblitz in einem Photoapparat. Früher hat man noch das Pfeifen gehört, wenn der Kondensator langsam mehrere Sekunden lang geladen wurde. Beim Blitzen wurde die gespeicherte Energie dann in kurzer Zeit mit hoher Leistung wieder angegeben, ohne aus der Batterie viel Leistung zu benötigen. Unter anderem Kondensatoren oder Schwungradspeicher werden für kurze hohe Leistungen benutzt.
Schueler schrieb: > Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme > von ueber 1000A fliessen. > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt Mit Kraftwerken. Ein Kraftwerkblock mit 1000MW hat eine eher mittlere Größe. Rechnen kannst du? > wenn man nur Netzspannungen von 230V, 400V hat? Wie kommst du auf den Trichter, daß man diese Spannungen für große Leistungen verwenden würde? Schonmal was von Hochspannungsleitungen gehört? Warum baut man die wohl? https://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungsleitung
>> Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme >> von ueber 1000A fliessen. > Gleichzeitig? Kaum. Ein ICE3 leistet dauernd 8 MW, bekanntlich bei 15 kV. Ein sog. "Vollzug" aus 2 ICE3 zieht demnach über 1 kA aus der Wäscheleine ... (In Holland fahren die mit 1,5 KV DC, natürlich mit weniger Leistung trotz höherer Stromaufnahme.) https://de.wikipedia.org/wiki/ICE_3
Elektrofan schrieb: >> Gleichzeitig? Kaum. Streiche "kaum" ---> ersetze durch "sehr, sehr selten"? :)
Normalerweise nimmt man für solche Versuche Hochspannungsgeneratoren, wie z.B. den Marx-Generator für Blitzschlagsimulationen oder wenns mit richtig Bumms sein soll, dann Schwungradspeicher. Letzteres bringt man so mit 100..200kW auf Drehzahl und dann kann der Generator für ein paar Sekunden viele Megawatt liefern, z.B. für Kurzschluß- oder Überlastversuche.
Wie sieht es denn z.B. bei Hochöfen aus. Stahl und auch Aluminium werden mit enormen elektrischen Leistungen geschmolzen. Da bin ich kein Experte, aber ich habe mal gehört, dass z.B. ein Aluminiumwerk einen Strombedarf hat, der den einer Kleinstadt übersteigt. Da ist schon die Frage berchtigt, woher die Energie kommt.
Jedenfalls nicht aus 230V/400V Niederspannungsnetzen... So ganz am Anfang kommt die allermeiste Energie (auf der Erde) von der Sonne. Auf unterschiedlichen Wegen (Pflanzen->Kohle->Kraftwerk oder Pflanzen->Kohle->Gas->Kraftwerk oder Pflanzen->Kuh->Gülle->Gas->Kraftwerk oder Meer->Verdunstung->Wolke->Regen->Stausee->Kraftwerk oder Wind->Kraftwerk oder Photovoltaik) wird daraus Strom bei einigen 100kV im Hochspannungsnetz. Daraus kann man wie schon angesprochen etliche GW ziehen, wenn man es richtig anstellt - Stahlwerke werden wohl direkt daran angeschlossen: https://www.etz.de/files/5.fnn_programm2019.pdf Anlagen im MW-Bereich - wie z.B. unsere Hydraulik - werden dagegen gern an Mittelspannung angeschlossen, bei 10kV oder 20kV fließen dann handhabbare Ströme aus dem Netz. Oder wie die schon erwähnten Lokomotiven, die aus der Oberleitung bis zu ca. 800A pro Stromabnehmer an 15kV abnehmen können. MfG, Arno
Schueler schrieb: > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt Für jede Sache den passenden Trafo und die Erzeuger? Wiki weiß was. https://de.wikipedia.org/wiki/Transformator https://www.shz.de/regionales/schleswig-holstein/panorama/ausgebrannter-kruemmel-trafo-wird-verschrottet-id445366.html
Raph schrieb: > Joachim B. schrieb: >> dafür 1000x1000V. > > Das wäre in der Tat ein Megawatt oder 1000000V?
Raph schrieb: > Joachim B. schrieb: >> dafür 1000x1000V. > > Das wäre in der Tat ein Megawatt Eher ein MegaVOLT. (Ok, bei 1A = 1MW... Strom kann geringer oder hoeher sein - wurde von @jar nicht genannt/festgelegt.)
Raph schrieb: > Joachim B. schrieb: >> dafür 1000x1000V. > > Das wäre in der Tat ein Megawatt ne immer noch 1MV, für Watt fehlt noch die A
Schueler schrieb: > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt, wenn man nur > Netzspannungen von 230V, 400V hat? Oder geht man hier anders vor? Wenn > ja wie? Das macht beispielsweise ein Elek-zittri-tätswerk mit nachfolgender Aufwärtstransformation für die Hochspannungsleitungen. Die hiezu nötigen Anlagen sind einfach exorbitant groß. Dadurch können sie solch große Leistungen übertragen. Natürlich geht man umgekehrt vor, es werden aus der Hochspannung 20KV für innerhalb der Ortschaft gemacht und für die Haushalte die üblichen 400V im Trafohäusel, wo der Trafo sitzt. Und in diversen Geräten wie Fernseher, Oszilloskopen, Röntgenapparate, Synchrotronen, KFZ-Zündungen, Mikrowellenherden und Teslatransformatoren, Fliegenkillerlampen, Laserdruckern werden daraus wieder richtig hohe Spannungen gemacht, damit der Umgang mit dem Strom weiterhin spannend bleibt. Suche doch mal ein passendes Buch in einer Bücherei. oder https://m.youtube.com/watch?v=9lE0SFJ0jIE MfG
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> Da bin ich kein Experte, aber ich habe mal gehört, dass z.B. > ein Aluminiumwerk einen Strombedarf hat, der den einer Kleinstadt > übersteigt. > Da ist schon die Frage berchtigt, woher die Energie kommt. Als Praktikant habe ich vor 40 J. im Stahlwerk https://www.google.de/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwihhZumyqriAhXFalAKHfqzC9wQjRx6BAgBEAU&url=https%3A%2F%2Fwww.bohler.de%2Fde%2Fihr-weg-zu-uns-42.php&psig=AOvVaw1IPgTi5eEWPeiHOp4NP05a&ust=1558457902095506 den kompletten Inhalt des Schalthauses "demontiert", das wurde dann erneuert. Das gab dicke Arme, der kleinste benötigte Schraubenschlüssel war der 19-er... Die Einspeisung des Werkes kam aus einer 110 kV-Freileitung.
@Arno (Gast): > Oder wie die schon erwähnten > Lokomotiven, die aus der Oberleitung bis zu ca. 800A pro > Stromabnehmer an 15kV abnehmen können. 800 A reichen (u.a.) in Holland nicht aus, wenn die Loks 4,5 MW haben: https://nl.wikipedia.org/wiki/1700_(elektrische_locomotief) Auch ist klar, dass bei solchen Strömen die Spannung längst nicht mehr 1500 V beträgt (auch wenn wohl eher mit 1800 V eingespeist wird) - und das Potential der Schienen, abhängig vom Standort, womöglich deutlich höher ist, als das "Erdpotential".
Stefan M. schrieb: > Wie sieht es denn z.B. bei Hochöfen aus. > Stahl und auch Aluminium werden mit enormen elektrischen Leistungen > geschmolzen. > > Da bin ich kein Experte, aber ich habe mal gehört, dass z.B. ein > Aluminiumwerk einen Strombedarf hat, der den einer Kleinstadt > übersteigt. > > Da ist schon die Frage berchtigt, woher die Energie kommt. Wenn Du dir die Geschichte des Aluminiumwerkes Ranshofen anschaust wirst Du feststellen das der Inn in der Nähe ein wesentlicher Grund war: Laufkraftwerke liefern den Strom für die Aluschmelze.
Stefan M. schrieb: > Wie sieht es denn z.B. bei Hochöfen aus. > Stahl und auch Aluminium werden mit enormen elektrischen Leistungen > geschmolzen. Hochöfen werden mit Koks betrieben! Lichtbogenöfen (EAF) weden mit Strom betrieben!
Hallo Schueler. Schueler schrieb: > Es gibt ja Anwendungen, wo mehrere Tausend Volt herrschen und Stroeme > von ueber 1000A fliessen. Die meisten der Anwendungen für hohe Ströme UND hohe Spannungen gleichzeitig kommen aus der Energietechnik. Sprich aus Kraftwerken und dem nachgeschalteten Verteilnetz. Und dann verteilt es sich auf viele kleine Einzelverbraucher. Aber es gibt auch Einzelverbraucher Verbraucher, die hohe Leistungen benötigen: Starke Antriebe z.B.(Lokomotiven/Fördermaschinen/Bandanlagen/Pumpwerke/Saugzüge/Walzenan triebe) oder Elektrostahlwerke und Gießereien z.B. oder Chemie (Karbidherstellung z.B.) Die hohen Spannungen werden meistens in der Energieübertragungstechnik verwendet, um die hohen Ströme zu reduzieren, weil die in erster Linie für Übertragungsverlust verantwortlich sind. > Wie generiert man so hohe Leistungen ueberhaupt, wenn man nur > Netzspannungen von 230V, 400V hat? Oder geht man hier anders vor? Wenn > ja wie? Ja, man geht anders herum vor. Im Kraftwerk wird die Leistung bei "mittlerer" Spannung (z.B. 30kV) erzeugt, für einen mit 300MW eher kleineren Kraftwerksblock kommen dann schon 3,33kA (in drei Phasen!) an Strom am Maschinenausgang zusammen. Das ist eine Spannung, die sich im beengten Platz eines Generators noch handhaben lässt (Isolation). Damit geht man dann auf einen Transformator, der aus den 30kV dann z.B. 400kV macht. Dabei reduziert sich der Strom schon wieder auf eher handlichere ca. 250A. Nach etlichen Kilometern Hochspannungsleitung kommt dann wieder ein Trafo, der aus den 400kV wieder 30kV macht, und der höhere Strom wird dann in mehrere sich verzweigende Leitungen verteilt, die nach einigen Kilometern wieder in Transformatoren enden, die dann auf 400V herunter transformieren, und den Strom wieder auf mehrere Leitungen Verteilen. Und so verzweigt sich dass immer weiter, bis zu Deiner Steckdose. Größere Einzelverbraucher wie z.B. große Motoren werden dabei mitunter durchaus mit z.B. 5kV gespeist. Soll aber ein kurzes Stück Leitung oder einen Schalter z.B. mit 30kV und 3kA einem Dauertest unterzogen werden, möchte man natürlich nicht diese Leistung in "echt" haben. Zum einen wäre das teuer, und zum anderen haben so hohe Leistungen im Fehlerfalle auch enormes Zerstörungspotential. Und so behilft man sich dabei mit einem Trick: Die 30kV der Leitung gegen Erde werden von einem Trafo aus 235V erstellt, der aber nicht viel zu Leisten hat. Es fließen wenige mA an Strom, weil nirgendwo ein Verbraucher angeschlossen ist. Der fette Strom von 3kA kommt aus einem anderen Trafo, der einen potentialfreien Ausgang hat, so dass er die 30kV nicht sonderlich belastet,*) und nur über ein kurzes Stück 3kA von einem Ende der Leitung zum anderen treiben muss. Bei den üblichen Leitungsquerschnitten sind dafür nur wenige mV Leitungslängstspannung nötig, so dass die Leistung für diesen zweiten Trafo auch in überschaubarem Rahmen bleibt. Im Detail ist das natürlich komplizierter, aber Deine Frage sollte es trozdem vermutlich beantworten. *) die 30kV sind an den beiden Enden der Leitung so "gleich", dass sie keinen Strom durch den zweiten Trafo treiben. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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> Im Kraftwerk wird die Leistung bei > "mittlerer" Spannung (z.B. 30kV) erzeugt, für einen mit 300MW > eher kleineren Kraftwerksblock kommen dann schon 3,33kA > (in drei Phasen!) an Strom am Maschinenausgang zusammen. Bye the way: 300MW/(30kV*√3)≈ 5,8kA
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