Energie und ihre Übertragung - oder wozu braucht man eigentlich einen Trafo?

Geschrieben von Jens Brey am Samstag, 4. August 2007

Nachdem mir gestern Abend nach dem Kino etwas langweilig war, habe ich im Forum des Verlages Heinz Heise ein etwas längeres Posting geschrieben, als Antwort auf die Frage, wozu braucht man eigentlich einen Transformator...

Here it is...

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Bewertung dieses Beitrags: 100%
4. August 2007 2:30

Re: Wieso wird eigendlich so ein Trafo eingesetzt?
Chaotarch (604 Beiträge seit 14.12.00)

Also, prinzipiell geht es um die übertragene Leistung.
Leistung berechnet sich aus Strom x Spannung.

Hohe Spannung, kleiner Strom oder
kleine Spannung, hoher Strom.

Allerdings muss mit zunehmendem Strom, auch der Leitungsdurchmesser
zunehmen, da sonst die Leitung zur Heizung wird.

Strom könnte man sich vorstellen, als die Anzahl der Elektronen die
gleichzeitig durch die Leitung laufen, während die Spannung die
Geschwindigkeit darstellt (nur zum Verständnis, die Realität ist
weitaus komplizierter).

Genauer:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Spannung
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Strom

Bsp. Kernkraftwerk Stade.

Der Generator liefert eine Spannung von 21kV bei 662 MW an den
Klemmen. Das bedeutet dort laufen ca. 31,5kA durch.

Der Durchmesser einer Leitung, wird durch den Strom bestimmt. Bei
einer mittleren Stromdichte von 10A/mm² würde das bedeuten, das deine
Leitung eine Fläche von 3150mm² hat.

Über A=pi*r²
kommen wir zu r = 31,6mm und damit zu einem Durchmesser von 63,2mm
und da liegen dann immer noch 21kV an ;-)

Bei 230V und 662 MW wären wir bei einem Durchmesser von ca. 600mm,
also 60cm. Sehr unhandlich um es über das Land zu legen.

Nicht berücksichtigt bei dieser Betrachtung ist übrigens die
Stromverdrängung der Elektronen, die bei hohen Stromstärken
stattfindet. Deshalb sind die Kabel übrigens auch nicht massiv,
sondern aus vielen einzelnen Drähten aufgebaut um diesem Effekt etwas
entgegen zu wirken.

Wenn du dir übrigens, die Bilder von dem brennenden Trafo in Krümmel
näher anschaust, dann siehst du über diesem Trafo eine Röhre, die aus
dem inneren des AKWs kommt. Dort drin befinden sich die gekühlten
dicken Leitungen, die die Leistung bei der "niedrigen" Spannung an
den Transformator anliefern.

> http://www.kappeln-eschmidt.de/seiten/abb-922/gen-ableitung-rostock.jpg
> http://www.mgc.ch/pdf/gaslink.pdf
> http://www.abb.com/Industries/seitp411/03a23cd01c159f85c12570d00052da70.aspx?productLanguage=ge&country=DE

Achja, das ist alles Pi * Daumen. Berücksichtigt sind keine Verluste,
die durch Umwandlung, Transport etc. entstehen.

Hf,

Jens



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