Vermessung der elektromagnetischen Felder von Hoch- und ...

5.Hoch- und Höchstspannungsüberlandfreileitungen
Überlandfreileitungen sind die am meisten genutzte Transportvariante von Strom in
der heutigen Zeit. Der Aufbau besteht aus einer Reihe von Freileitungsmasten
welche mit einer bestimmten Menge Leiterseilen belegt sind. Die Leiterseile selbst
sind zu den Masten hin isoliert, meist durch spezielle Keramiken, die einen enorm
hohen ohmschen Widerstand besitzen, wodurch Kurzschlüsse vermieden werden
sollen. Die Seile selbst bestehen aus einem mit Aluminiumfasern ummantelten
Stahlseil (siehe Abb. 1), wodurch die Elastizität und Zugfestigkeit von Stahl für die
von außen einwirkenden Faktoren genutzt wird, wie Wind oder Schneelast, und die
Aluminiumfasern zum eigentlichen Übertragen des Stroms. Diese haben
gegenüber Kupferkabeln den Vorteil der geringen Dichte, somit des sich
ergebenden höheren Querschnitts, bzw. höheren Leitwertes bei gleichem Gewicht
und des doch recht geringen ohmschen Widerstandes (im Vergleich zu Stahl, nicht
Kupfer). In den meisten Fällen wird durch diese Leitungen Wechselstrom mit der
Frequenz 50 Hertz geleitet, in seltenen Fällen auch Gleichstrom (z.B. HGÜ bei
Yunnan-Guandong in China). Im Falle des deutschen Hoch- und
Höchstspannungsüberlandfreileitungssystems werden meistens sogenannte
Dreiphasen-Anordnungen genutzt, welche die jeweiligen Spannungsspitzen des
fließenden Wechselstroms so verschieben (siehe Abb.3), sodass sie sich
gegenseitig auslöschen und somit auch ein möglichst geringes elektrisches Feld zu
erreichen versucht wird, weswegen die Anzahl der Leiterseile auf den Masten meist
ein ganzzahliges vielfaches von drei ist. Die Spannung der Leitung ist meistens mit
der sogenannten Nennspannungen angegeben, welche dem Effektivwert
entspricht, welcher ein quadratischer Mittelwert der sich ständig wechselnden
Spannung darstellt. Deswegen sind die wirklichen Spannungsspitzen des Netzes
deutlich höher, zirka um den Faktor 1,5 (genauer √ 2 ).
Danach wird speziell zwischen Hochspannung und Höchstspannung
unterschieden, wobei erstere mit den Nennspannungen 60 kV und 110 kV
betrieben werden und Höchstspannungsleitungen mit den Nennspannungen 220
kV und 380 kV betrieben werden.
In diesem Kontext auch interessant, ist die Eigenheit der Stromanbieter, sehr
unwillig bei der Angabe der tatsächlich fließenden Ladungsmenge pro einzelnem
Stromkreis zu sein, die je nach Abnahmemenge der Endverbraucher sehr stark
Variieren kann, auch wenn durch die Materialbeschaffenheit der Leiterseile selbst,
der Stromstärke thermische Grenzen gesetzt sind. Leider gestaltet sich dadurch
eine rechnerische Überprüfung der gemessenen Felder als überaus schwer,
weswegen die Richtigkeit der Ergebnisse nur durch die korrekte Funktion der
Messgeräte, sprich einer Eichung derer, gewährleistet werden kann.
Die Freileitungsmasten in Deutschland sind mehrheitlich aus Stahl, unterscheiden
sich aber in Form und Anwendung teilweise lokal, besonders wegen der geteilten
deutschen Geschichte. So findet man in den neuen Bundesländern meist eine
Einebenenanordnung (siehe Abb.2), während in den alten Bundesländern
Donaumasten (siehe Abb.4) überwiegen. Beide Freileitungsmastformen tragen
sechs Leiterseile, drei pro Seite, weswegen sie zwei Stromkreise aufliegen haben,
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