In Zukunft Gleichstrom-Netze?
Werner Holtfreter
Wechsel- und Drehstrom hat sich durchgesetzt, weil er leicht zu
transformieren und mit einfachen Maschinen mechanisch nutzbar gemacht
werden konnte.
Diese Gründe verlieren an Bedeutung. Elektronische Spannungswandler
beweisen von Steckernetzgeräten bis zu Bahnstromumrichtern ihre
wirtschaftliche Überlegenheit. Drehzahlvariable Antriebe werden inzwischen
von Wechselrichtern gespeist.
HGÜ existiert bereits. Wäre Gleichspannung in weiteren Netzebenen
sinnvoll, z.B. in der Niederspannung?
Ich denke, elektronische Spannungswandler in den Ortsnetzstationen könnten
billiger sein, als Trafos, wenn entsprechende Stückzahlen produziert
werden.
Da die physiologische Wirkung bzw. Gefahr von Gleichspannung geringer ist,
als von Wechselspannung, könnte man bei gleichem Sicherheitsniveau die
Netzspannung anheben und damit die Übertragungsleistung bei gegebenem
Leitungsquerschnitt erhöhen.
Soweit in elektrischen Geräten eine Spannungswandlung erforderlich ist,
also sehr oft, wird diese billiger und arbeitet mit höherem Wirkungsgrad,
weil Gleichrichter, Ladekondensator und (bei größeren Leistungen) die
Leistungsfaktor-Korrektur entfallen kann.
Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert, weil keine
Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
Und das Thema Blindstrom ist erledigt, es fließt nur noch Wirkstrom über
die Netze.
Nachteile:
Mechanische Schalter müssten wohl etwas robuster ausgelegt werden, weil
kein Strom-Nulldurchgang einen Lichtbogen löscht.
Elektrochemische Korrosion muss beachtet werden.
Was meint ihr dazu?
--
Gruß Werner
Torsten Schneider
>Soweit in elektrischen Geräten eine Spannungswandlung erforderlich ist,
>also sehr oft, wird diese billiger und arbeitet mit höherem Wirkungsgrad,
>weil Gleichrichter, Ladekondensator und (bei größeren Leistungen) die
>Leistungsfaktor-Korrektur entfallen kann.
Und wer bezahlt die ca. 100% der Haushaltsgeräte und
Infrastruktureinrichtungen (Trafos usw.), die dann auf den Müll wandern
müssten?
Viele Grüße, Torsten
Ansgar Strickerschmidt
> Werner Holtfreter <Holtf...@gmx.de> wrote:
>
>> Soweit in elektrischen Gerï¿œten eine Spannungswandlung erforderlich ist,
>> also sehr oft, wird diese billiger und arbeitet mit hï¿œherem
>> Wirkungsgrad,
>> weil Gleichrichter, Ladekondensator und (bei grￜￜeren Leistungen) die
>> Leistungsfaktor-Korrektur entfallen kann.
>
> Und wer bezahlt die ca. 100% der Haushaltsgerï¿œte und
> Infrastruktureinrichtungen (Trafos usw.), die dann auf den Mï¿œll wandern
> mï¿œssten?
Schauen wir mal:
- Ein Reihenschlussmotor (Universalmotor) lï¿œuft mit Gleichstrom genauso
gut wie mit Wechselstrom.
Also sind die allermeisten Haushaltsgerï¿œte wie Mixer, Fï¿œn, Bohrmaschine
u.ￜ. OK.
- Dem Licht ist es auch eher wurscht, egal ob Glï¿œhobst oder ESL. Letztere
machen sich ihren hochfrequenten Wechselstrom eh selber.
- Heizende Einrichtungen wie Herde und ï¿œfen juckt der Gleichstrom auch
nicht.
- Bei Ekeltronik wird es unterschiedlich sein... wenn ein primï¿œrer
Gleichrichter + nachfolgender Schaltwandler drin ist (etwa in PCs und
modernen Wandwarzen), ist es auch wieder egal. Da kï¿œnnte hï¿œchstens der
primï¿œre Gleichrichter ein thermisches Problem kriegen, weil 2 Dioden
stï¿œndig leiten und die anderen zwei immer sperren.
Bleiben Gerï¿œte mit einem primï¿œren 50Hz-Netztrafo als Problemkinder -
insbesondere also Audio/Video-Komponenten.
Auch solche Gerï¿œtschaften, die mit Synchronmotoren laufen, wie etwa
mechanische Schaltuhren.
Also: bei weitem nicht 100% der Gerï¿œte.
Allerdings ist Gleichstrom gleicher Nennspannung bei Berï¿œhrung tendenziell
gefï¿œhrlicher als Wechselstrom, weil sich der Muskel nur einmal
zusammenzieht und nicht mehr loslï¿œsst.
Ansgar
--
*** Musik! ***
Manuel Reimer
> - Ein Reihenschlussmotor (Universalmotor) lï¿œuft mit Gleichstrom genauso
> gut wie mit Wechselstrom.
> Also sind die allermeisten Haushaltsgerï¿œte wie Mixer, Fï¿œn, Bohrmaschine
> u.ￜ. OK.
Grￜￜere Maschinen (Kreissￜge, Standbohrmaschine) laufen dann nicht mehr, wenn
ein Kondensatormotor verbaut war.
> Allerdings ist Gleichstrom gleicher Nennspannung bei Berï¿œhrung
> tendenziell gefï¿œhrlicher als Wechselstrom, weil sich der Muskel nur
> einmal zusammenzieht und nicht mehr loslï¿œsst.
AFAIR war da noch was mit "Elektrolyse". Kann mich da zwar auch falsch erinnern,
aber bei Gleichstrom soll gerade eben diese besonders tï¿œckisch sein, da durch
die Reaktionen im Kï¿œrper wohl mitunter Stoffe entstehen, die noch Tage nach dem
"Stromschlag" problematisch sein kï¿œnnen.
Gruￜ
Manuel
Manuel Reimer
> Da die physiologische Wirkung bzw. Gefahr von Gleichspannung geringer ist,
> als von Wechselspannung, könnte man bei gleichem Sicherheitsniveau die
> Netzspannung anheben und damit die Übertragungsleistung bei gegebenem
> Leitungsquerschnitt erhöhen.
Ist das wirklich so?
> Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert, weil keine
> Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
Dann müssen deine elektronischen Wandler "bidirektional" arbeiten können.
Als Beispiel sei hier nur unser Dorf genannt. Vergleichsweise viel Fotovoltaik
aber kaum Industrie. Ich bin relativ sicher, dass das "Trafotürmchen" hier im
Dorf an sonnigen Tagen durchaus auch mal "rückwärts" arbeiten muss um den
eingespeisten Strom ins Mittelspannungsnetz zu "befördern".
Großer Nachteil ist weiterhin, dass die Zuverlässigkeit eines Trafos wohl kaum
mit Elektronik zu erreichen ist. Ein guter Trafo hat einen vergleichsweise hohen
Wirkungsgrad und besteht eigentlich nur aus Metall, Lack und Öl. Eventuell noch
Porzellan für Isolatoren. Wertig gebaut hält sowas ewig.
Auch vergisst du ganz, dass wir ein 3-Phasiges Netz haben, was den Betrieb von
Asynchron-Motoren (Drehstrom-Motoren) ermöglicht. Gerade die Industrie macht da
viel Gebrauch von und bei weitem nicht jede Maschine braucht einen
Frequenzumrichter.
Gruß
Manuel
Christoph Müller
> Werner Holtfreter wrote:
>> Da die physiologische Wirkung bzw. Gefahr von Gleichspannung geringer
>> ist,
>> als von Wechselspannung, k�nnte man bei gleichem Sicherheitsniveau die
>> Netzspannung anheben und damit die �bertragungsleistung bei gegebenem
>> Leitungsquerschnitt erh�hen.
>
> Ist das wirklich so?
Gemeint ist vermutlich das elektrische und magnetische Wechselfeld. Kann
gut sein, dass ein konstantes Feld weniger Probleme macht als ein
Wechselfeld. Ich bin gottseidank nicht elektrosensibel, will es aber f�r
Andere nicht ausschlie�en.
Schwieriger wird's bei direktem K�rperkontakt. Da d�rfte man mit
Gleichstrom eher schlechtere Karten haben. Die Muskeln ziehen sich
einfach zusammen und niemand l�sst los. Wechselstrom hat wenigstens
Nulldurchg�nge, so dass ich eine gr��ere Chance sehe, im Falle eines
Unfalls davon wieder los zu kommen.
Bei der Gelegenheit: sollte wer auf die verwegene Idee kommen, mit den
Fingern pr�fen zu wollen, ob Saft auf der Leitung ist oder nicht, dann
wenigstens mit der Au�enseite der Finger. Die Muskeln zum Faustballen
sind n�mlich st�rker als die zum �ffnen derselben. Greift man mit der
FingerAUSSENseite an die Leitung und kriegt eine gewischt, dann ballt
sich automatisch die Faust und man ist binnen Millisekunden weg von der
Leitung und au�er Gefahr. Andersrum greift man zu und klebt dann
sozusagen am Draht. Dann wird's schnell richtig gef�hrlich. Gilt auch
f�r Wechselstrom.
>> Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert, weil keine
>> Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
>
> Dann m�ssen deine elektronischen Wandler "bidirektional" arbeiten k�nnen.
Wieso? Die liefern einfach eine etwas h�here Spannung. Das Netz zieht
sie schon wieder auf Normalma�, wenn kein richtig dicker Brummer einspeist.
> Gro�er Nachteil ist weiterhin, dass die Zuverl�ssigkeit eines Trafos
> wohl kaum mit Elektronik zu erreichen ist. Ein guter Trafo hat einen
> vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und besteht eigentlich nur aus
> Metall, Lack und �l. Eventuell noch Porzellan f�r Isolatoren. Wertig
> gebaut h�lt sowas ewig.
Metall oxidiert, wird rissig und bricht. Insbesondere mit permanenter
mechanischer Belastung, der die Trafowicklungen ausgesetzt sind. Das
auch noch mit Nulldurchg�ngen. Sowas mag kein Werkstoff besonders gern.
Kontaktkorrosion infolge unterschiedlicher Metalle ist nicht sehr
vorteilhaft. Lacke verspr�den, bl�ttern ab, bilden Taschen f�r
Feuchtigkeit und f�rdern damit die Korrosion des zu sch�tzenden Metalls.
�l zersetzt sich, bildet mit Wasser Seifen, wird z�h und behindert den
W�rmetransport, f�r den es eigentlich eingesetzt wird. Das Zeug flie�t
durch s�mtliche Undichtigkeiten raus und ist meist auch noch eine
ziemliche Umweltsauerei.
Du siehst - selbst ein simpler Trafo hat viele Gr�nde, weshalb er
ausfallen kann.
Elektronik geht meistens durch defekte Kondensatoren �ber den Jordan.
Diese gibt's allerdings in sehr unterschiedlichen Bauarten. Muss ja kein
Elko sein, der austrocknet oder dessen Elektrolyt sich chemisch
zersetzt. Oder man wechselt sie in regelm��igen Abst�nden einfach aus.
Nach dem Trafo muss man auch immer wieder mal schauen.
> Auch vergisst du ganz, dass wir ein 3-Phasiges Netz haben, was den
> Betrieb von Asynchron-Motoren (Drehstrom-Motoren) erm�glicht.
Dieses Argument tritt allerdings mit den immer h�ufiger werdenden
Frequenzumrichtern zusehends in den Hintergrund.
> Gerade die
> Industrie macht da viel Gebrauch von und bei weitem nicht jede Maschine
> braucht einen Frequenzumrichter.
Hat man einen, dann schadet er aber meistens auch nicht. Die Welt wird
sowieso immer komplexer.
Das viel gewichtigere Argument hat Torsten schon gebracht: die vielen
vielen Endger�te, die sich nicht mal so eben nebenbei mal umr�sten
lassen. DAS ist ein RIESEN Akt, der auch noch eine �bergangszeit
vorsehen muss, so dass manche H�user z.B. noch 20 Jahre weiterhin mit
Wechselstrom zu versorgen sind. Evtl. mit Wechsel- und Gleichstrom
gleichzeitig im Haus. Denke, dass man vor dieser Herausforderung noch
lange die Finger davon lassen wird.
--
Servus
Christoph M�ller
http://www.astrail.de
Volker Staben
> Was meint ihr dazu?
Die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, dürfte eine ziemlich
perfekte Verkörperung der Zahl null sein.
V.
Christoph Müller
> Schauen wir mal:
> - Ein Reihenschlussmotor (Universalmotor) l�uft mit Gleichstrom genauso
> gut wie mit Wechselstrom.
> Also sind die allermeisten Haushaltsger�te wie Mixer, F�n, Bohrmaschine
> u.�. OK.
Sofern da keine Elektronik eingebaut ist, die z.B. mit 5 Volt l�uft.
Drehzahl- und Temperaturregler machen das aber des �fteren so.
> - Dem Licht ist es auch eher wurscht, egal ob Gl�hobst oder ESL.
Gl�hobst ja. ESL - da w�rde ich mich nicht drauf verlassen.
> - Heizende Einrichtungen wie Herde und �fen juckt der Gleichstrom auch
> nicht.
Die Schalter dazu juckt das allerdings geh�rig. Der Lichtbogen bei
Gleichstrom bleibt n�mlich sehr viel l�nger stehen als per Wechselstrom.
Deshalb steht in den meisten Datenbl�ttern von mechanischen Schaltern,
was sie mit Gleich- und was mit Wechselstrom vertragen. Mit Wechselstrom
vertragen sie deutlich mehr.
> - Bei Ekeltronik wird es unterschiedlich sein... wenn ein prim�rer
> Gleichrichter + nachfolgender Schaltwandler drin ist (etwa in PCs und
> modernen Wandwarzen), ist es auch wieder egal. Da k�nnte h�chstens der
> prim�re Gleichrichter ein thermisches Problem kriegen, weil 2 Dioden
> st�ndig leiten und die anderen zwei immer sperren.
W�re unangenehm genug, weil das zu Ausfall f�hren w�rde.
Torsten Schneider
>> - Dem Licht ist es auch eher wurscht, egal ob Glühobst oder ESL.
>
>Glühobst ja. ESL - da würde ich mich nicht drauf verlassen.
Und was ist mit den himmelvielen Leuchtstoffröhren, die eine Drossel als
Vorschaltgerät haben? Die ist ja bei Gleichstrom auch sehr wirkungsvoll.
;)
Viele Grüße, Torsten
Werner Holtfreter
> Allerdings ist Gleichstrom gleicher Nennspannung bei Berührung
> tendenziell gefährlicher als Wechselstrom, weil sich der Muskel nur
> einmal zusammenzieht und nicht mehr loslässt.
Ich kann dir aus eigener, schmerzvoller Erfahrung versichern, dass man
auch bei Wechselstrom nicht loslassen kann. Die Strommarken an meiner Hand
sind heute noch zu sehen. (Es floss nichts über das Herz, dennoch
erschütterte ein gewaltiges, äußerst schmerzhaftes Rütteln meinen damals
kindlichen Körper. Ich konnte nicht sprechen oder schreien, aber
glücklicherweise merkte jemand nach ein paar Sekunden, was los war und zog
den Stecker.)
Der Grund, warum der Bereich der Kleinspannung bei Gleichspannung höher
hinauf reicht, als bei Wechselspannung liegt daran, dass Wechselstrom über
das Herz geleitet, zum Herzmuskelflimmern führen kann.
--
Gruß Werner
Werner Holtfreter
>> Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert, weil keine
>> Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
>
> Dann müssen deine elektronischen Wandler "bidirektional" arbeiten
> können.
Der im am privaten Kleinerzeuger zwar nicht, aber in der Ortsnetzstation
bei höherer Einspeisung schon! Guter Hinweis.
> Auch vergisst du ganz, dass wir ein 3-Phasiges Netz haben, was den
> Betrieb von Asynchron-Motoren (Drehstrom-Motoren) ermöglicht.
Hab's nicht vergessen, ich schrieb bereits, dass Drehstrom mit "einfachen
Maschinen mechanisch nutzbar" ist.
--
Gruß Werner
Werner Holtfreter
> Und wer bezahlt die ca. 100% der Haushaltsgeräte und
> Infrastruktureinrichtungen (Trafos usw.), die dann auf den Müll wandern
> müssten?
"Wer zahlt?" ist eine politische Frage. Ich habe keine Hoffnung, dass
sinnvolle Reformen in Deutschland noch möglich sind, egal ob es um das
Stromnetz oder Steuern geht. Aber Prof. Kirchhof probiert es ja auch
wieder. Vielleicht setzt es China um - das eine oder das andere.
Wie es gehen könnte, zeigt die Umstellung von 110 V auf 220 V in einigen
Städten in den 50er Jahren:
Schon Jahre vorher lieferte die Industrie bereits Geräte, deren Versorgung
sich umschalten lässt. Was sich nicht umschalten lässt, wird über einen
Spartrafo versorgt oder durch Neuanschaffung ersetzt.
--
Gruß Werner
Werner Holtfreter
> Die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, dürfte eine ziemlich
> perfekte Verkörperung der Zahl null sein.
Kein Widerspruch.
Dennoch interessiert mich, wie ein Netz reagiert, bei dem man Leistung
nicht mehr einspeist, in dem man die Frequenz anzuheben versucht, sondern
die Spannung. Ist das nun besser oder schlechter?
--
Gruß Werner
Volker Staben
Schlechter. Wenns besser wäre, wäre es so realisiert.
V.
Manfred Kuhn
> Hallo,
>
> Wechsel- und Drehstrom hat sich durchgesetzt, weil er leicht zu
> transformieren und mit einfachen Maschinen mechanisch nutzbar gemacht
> werden konnte.
>
--Schnipp
> Und das Thema Blindstrom ist erledigt, es fließt nur noch Wirkstrom über
> die Netze.
Und da U=R*I ist müssen die Letungsqueschnitte erhöht werden. Das Thema
hatten T.A.Edison und Westinghouse/Tesla auch schon. Warum ist wohl in den
USA das Gleischstromnetz verschwunden?
>
> Nachteile:
>
> Mechanische Schalter müssten wohl etwas robuster ausgelegt werden, weil
> kein Strom-Nulldurchgang einen Lichtbogen löscht.
>
> Elektrochemische Korrosion muss beachtet werden.
>
> Was meint ihr dazu?
Gruß
Manfred
Werner Holtfreter
>> Dennoch interessiert mich, wie ein Netz reagiert, bei dem man Leistung
>> nicht mehr einspeist, in dem man die Frequenz anzuheben versucht,
>> sondern die Spannung. Ist das nun besser oder schlechter?
>
> Schlechter. Wenns besser wäre, wäre es so realisiert.
Begründung?
--
Gruß Werner
Volker Staben
Evolution.
V.
Matthias Kordell
> >> Da die physiologische Wirkung bzw. Gefahr von Gleichspannung
> >> geringer ist,
> >> als von Wechselspannung, k�nnte man bei gleichem
> >> Sicherheitsniveau die Netzspannung anheben und damit die
> >> �bertragungsleistung bei gegebenem Leitungsquerschnitt erh�hen.
> >
> > Ist das wirklich so?
>
> Gemeint ist vermutlich das elektrische und magnetische Wechselfeld.
> Kann gut sein, dass ein konstantes Feld weniger Probleme macht als
> ein Wechselfeld. Ich bin gottseidank nicht elektrosensibel, will es
> aber f�r Andere nicht ausschlie�en.
Mit Gleichstrom wird das alles viel lustiger: Dann zeigt der Kompass
alles m�gliche an, nur nicht Norden.
> Schwieriger wird's bei direktem K�rperkontakt. Da d�rfte man mit
> Gleichstrom eher schlechtere Karten haben. Die Muskeln ziehen sich
> einfach zusammen und niemand l�sst los. Wechselstrom hat wenigstens
> Nulldurchg�nge, so dass ich eine gr��ere Chance sehe, im Falle
> eines Unfalls davon wieder los zu kommen.
Das Gegenteil ist der Fall: Bei Wechselstrom mit m�glichst so ca.
60Hz ist der ideale Krampfstrom, sauberer Gleichstrom f�hrt nur zu
einem kurzem Zucken der Muskeln. Daf�r sind die Sp�tfolgen von
Gleichstrom schlimmer, die Elektrolyseprodukte k�nnen noch nach
Tagen zu einem Nierenversagen o.�. f�hren.
> >> Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert,
> >> weil keine Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
> >
> > Dann m�ssen deine elektronischen Wandler "bidirektional" arbeiten
> > k�nnen.
>
> Wieso? Die liefern einfach eine etwas h�here Spannung. Das Netz
> zieht sie schon wieder auf Normalma�, wenn kein richtig dicker
> Brummer einspeist.
Wenn in einem Netzabschnitt hinter einem Unidirektionalwandler 100kW
ben�tigt werden und Solaranlagen 120kW liefern, kann der Wandler so
lange 0W liefern wie er will, die Spannung steigt bis die
zus�tzlichen 20kW verbaucht werden. Und wenn es Lichtb�gen dank
�berspannung sind.
> > Gro�er Nachteil ist weiterhin, dass die Zuverl�ssigkeit eines
> > Trafos wohl kaum mit Elektronik zu erreichen ist. Ein guter Trafo
> > hat einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und besteht
> > eigentlich nur aus Metall, Lack und �l. Eventuell noch Porzellan
> > f�r Isolatoren. Wertig gebaut h�lt sowas ewig.
>
> Metall oxidiert, wird rissig und bricht. Insbesondere mit
> permanenter mechanischer Belastung, der die Trafowicklungen
> ausgesetzt sind.
Trafowicklungen sind idR vergossen.
> Das auch noch mit Nulldurchg�ngen.
Magnetostriktion hat eine quadratische Kennlinie.
> Kontaktkorrosion infolge unterschiedlicher Metalle ist nicht sehr
> vorteilhaft.
Wo kommt sowas in einem Trafo vor?
> Lacke
> verspr�den, bl�ttern ab, bilden Taschen f�r Feuchtigkeit und
> f�rdern damit die Korrosion des zu sch�tzenden Metalls.
Das ist nur bei Trafos im Freien ein Problem. Das sind nur relativ
wenige.
> �l zersetzt
> sich, bildet mit Wasser Seifen, wird z�h und behindert den
> W�rmetransport, f�r den es eigentlich eingesetzt wird.
Gegen Wasser gibt es Trockenpatronen an der Bel�ftung des
Ausgleichgef��es. Wenn sich das �l mehr als nur geringf�gig
zersetzt, gibt es meist Entladungen im Trafo, wenn man dann nichts
macht, ist bald die Kacke am Dampfen (vgl. Trafobrand in Kr�mmel
> Das Zeug
> flie�t durch s�mtliche Undichtigkeiten raus und ist meist auch noch
> eine ziemliche Umweltsauerei.
Ein Trafo sollte unbedingt dicht (bis auf die kleine
Entl�ftungs�ffnung am Ausggleichbeh�lter) sein, sonst ist er bald
leer. Die "Gr��e von Monsanto" mussten schon lange entsorgt werden,
heute hat man da fl�ssige Parafine (�hnliche Zusammensetzung wie
Heiz�l, nur viel sauberer) oder biologisch abbaubare Ester drin.
> Das viel gewichtigere Argument hat Torsten schon gebracht: die
> vielen vielen Endger�te, die sich nicht mal so eben nebenbei mal
> umr�sten lassen. DAS ist ein RIESEN Akt, der auch noch eine
> �bergangszeit vorsehen muss, so dass manche H�user z.B. noch 20
> Jahre weiterhin mit Wechselstrom zu versorgen sind. Evtl. mit
> Wechsel- und Gleichstrom gleichzeitig im Haus. Denke, dass man vor
> dieser Herausforderung noch lange die Finger davon lassen wird.
Es m�ssten zu viele Ger�te entsorgt werden, wenn in 30 Jahren
umgestellt w�rde und ab morgen keine reinen Wechselstromger�te mehr
in den Handel k�men. Und diese Ger�te m�ssen sicher aus dem Verkehr
gezogen werden, weil diese nicht gegen die Auswirkungen von
Gleichstrom gesch�tzt sind. Es ist garantiert nicht lustig, wenn
einem der Elektrorasierer in der Hand in Flammen aufgeht.
Dazu k�me, dass die Hauselektrik angepasst werden muss, entweder
gibt es einen neuen Steckdosentyp oder alle 16A-Sicherungen m�ssen
gegen 10A-Typen ersetzt werden.
Wer absch�tzen will wie lange so eine Umstellung dauert, kann ja mal
nachschauen, wie lange die Umstellung auf Wechselstrom in den USA
gedauert hat. Ja, sie ist seit ein paar Jahren abgeschlossen.
Matthias
Norbert Hahn
>Volker Staben wrote:
>
>>> Dennoch interessiert mich, wie ein Netz reagiert, bei dem man Leistung
>>> nicht mehr einspeist, in dem man die Frequenz anzuheben versucht,
>>> sondern die Spannung. Ist das nun besser oder schlechter?
>>
>> Schlechter. Wenns besser w�re, w�re es so realisiert.
>
>Begr�ndung?
Nun, die Spannung in einem weit verzweigten und weitmaschigen Netz zu
definieren gelingt etwas so gut wie die Temperatur in einer Fabrikhalle
zu messen, wenn man eine Zahl haben will.
Die Frequenz dagegen ist ortsunabh�ngig. Die wird in einem engen Bereich
vorgegeben und beim Einspeisen achtet man auf die Phasenlage.
Norbert
Werner Holtfreter
>> Und das Thema Blindstrom ist erledigt, es fließt nur noch Wirkstrom
>> über die Netze.
> Und da U=R*I ist müssen die Letungsqueschnitte erhöht werden.
4-Leiter 230/400 V 100 A übertragen pro Leiter 3 * 230 * 100 / 4 = 17250 W
Wie im Thread schon erklärt, ist Wechselspannung gefährlicher als
Gleichspannung. So gelten AC 25 V und DC 60 V gleichermaßen als
ungefährlich. Nehmen wir den Faktor 60 / 25 = 2,4 zur Neufestsetzung der
Haushalt-Netzspannung:
230 V * 2,4 = 550 V (Man könnte wohl auch noch höher gehen.)
2-Leiter 550 V überträgt pro Leiter 550 * 100 / 2 = 27500 W
Erhöht man die Spannung jedoch nicht, fällt man zurück:
2-Leiter 230 V überträgt pro Leiter 230 * 100 / 2 = 11500 W
Durch ein Dreileiter-System, bei dem man zwei verschiedene Spannungen
abgreifen kann, kann man wieder etwas aufschließen, aber da man gegenüber
dem Drehstrom einen aktiven Leiter weniger hat, kommt man an die
Effektivität der Drehstromleitung nicht ganz heran:
3-Leiter +230/0/-230 V überträgt pro Leiter 2 * 230 * 100 / 3 = 15333 W
Dieses System hat den Vorteil, dass bei symmetrischer Last der
Neutralleiter stromlos ist und folglich keine Spannung an ihm abfällt.
Nur braucht man dann aufwändigere Wandler.
(Übrigens steigt die Leitungseffektivität bei 4, 5, 6...-phasigem
Wechselstrom immer weiter aber mit abnehmender Steilheit an, wie man sich
leicht ausrechnen kann. Aber drei Phasen scheinen ein guter Kompromiss zum
steigenden Aufwand zu sein.)
--
Gruß Werner
Werner Holtfreter
> Werner Holtfreter <Holtf...@gmx.de> wrote:
>
>>Volker Staben wrote:
>>
>>>> Dennoch interessiert mich, wie ein Netz reagiert, bei dem man
>>>> Leistung nicht mehr einspeist, in dem man die Frequenz anzuheben
>>>> versucht, sondern die Spannung. Ist das nun besser oder schlechter?
>>>
>>> Schlechter. Wenns besser wäre, wäre es so realisiert.
>>
>>Begründung?
>
> Nun, die Spannung in einem weit verzweigten und weitmaschigen Netz zu
> definieren gelingt etwas so gut wie die Temperatur in einer Fabrikhalle
> zu messen, wenn man eine Zahl haben will.
> Die Frequenz dagegen ist ortsunabhängig. Die wird in einem engen Bereich
> vorgegeben
Ja, mit der Frequenz hat man bis in den letzten Netzausläufer ein
verlässliches Maß für den Lastzustand des Gesamtnetzes und kann sehr
simpel einen automatischen Abwurf der Last oder der Einspeisung vorsehen.
Bis zur letzten Kleinst-Solaranlage, wenn man will.
Wird Leistung über Gleichstrom transportiert, muss man immer eine
Spannungsdifferenz haben. Ist diese größer, als bei Wechselstrom? (Hier zu
Group war ja die Rede von Spannungshaltung über Blindleistung, das habe
ich aber nicht ganz verstanden.)
Da im Gleichspannungsnetz die Energieflussrichtung offenbar von der
Spannung abhängt, kann bzw. muss man diese dann gezielt anpassen, wenn
Energie in eine bestimmte Richtung fließen soll? Und muss man das bei
Wechselstrom nicht?
--
Gruß Werner
Volker Staben
> On Tue, 28 Jun 2011 22:18:06 +0200, Volker Staben
>>> Begr�ndung?
>>
>> Evolution.
>
> Das ist eine schlechte Begr�ndung.
Das ist die denkbar beste Begr�ndung: das existierende System hat
sich gegen�ber allen anderen Vorschl�gen durchgesetzt.
> Die Entscheidung zwischen dem System
> Westinghouse und Edison vor mehr als 100 Jahren ist durch den damaligen
> wissenschaftlichen und technischen Stand begr�ndet. Die einfache
> Spannungswandlung �ber einen Trafo hat den Ausschlag gegeben.
>
> Mit der heutigen Wechselrichtertechnik ist das kein Kriterium mehr.
Bei uns im Ortsnetz ist nun gerade ein neuer konventioneller Trafo,
basierend auf dem guten alten Induktionsgesetz, aufgebaut worden.
Zumindest unser lokaler Energieversorger scheint das nicht so zu
sehen ;-)
Horst-D.Winzler
> Am 29.06.11 07.00, schrieb Emil Naepflein:
>> On Tue, 28 Jun 2011 22:18:06 +0200, Volker Staben
>> Mit der heutigen Wechselrichtertechnik ist das kein Kriterium mehr.
>
> Bei uns im Ortsnetz ist nun gerade ein neuer konventioneller Trafo,
> basierend auf dem guten alten Induktionsgesetz, aufgebaut worden.
> Zumindest unser lokaler Energieversorger scheint das nicht so zu
> sehen ;-)
Dein Versorger setzt eben auf Zuverlässigkeit über lange Zeiträume. Er
möchte nicht befürchten müssen, das nach jedem Gewitter seine Trafos den
Dienst quittieren. ;-)
In machen Ortsnetzen sollen noch Trafos von vor 1950 ihren Dienst
zuverlässig verrichten.
--
mfg hdw
Christoph Müller
> Christoph Müller tut geschreibselt haben:
>>>> Die Netzeinspeisung privater Kleinerzeuger wird erleichtert,
>>>> weil keine Synchronisation mit der Netzfrequenz erfolgen muss.
>>>
>>> Dann müssen deine elektronischen Wandler "bidirektional" arbeiten
>>> können.
>>
>> Wieso? Die liefern einfach eine etwas höhere Spannung. Das Netz
>> zieht sie schon wieder auf Normalmaß, wenn kein richtig dicker
>> Brummer einspeist.
>
> Wenn in einem Netzabschnitt hinter einem Unidirektionalwandler 100kW
> benötigt werden und Solaranlagen 120kW liefern, kann der Wandler so
> lange 0W liefern wie er will, die Spannung steigt bis die
> zusätzlichen 20kW verbaucht werden. Und wenn es Lichtbögen dank
> Überspannung sind.
Wenn man ein bidirektionales Netz aufbaut, dann gehe ich davon aus, dass
es dann auch bidirektional funktioniert.
>>> Großer Nachteil ist weiterhin, dass die Zuverlässigkeit eines
>>> Trafos wohl kaum mit Elektronik zu erreichen ist. Ein guter Trafo
>>> hat einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und besteht
>>> eigentlich nur aus Metall, Lack und Öl. Eventuell noch Porzellan
>>> für Isolatoren. Wertig gebaut hält sowas ewig.
>>
>> Metall oxidiert, wird rissig und bricht. Insbesondere mit
>> permanenter mechanischer Belastung, der die Trafowicklungen
>> ausgesetzt sind.
>
> Trafowicklungen sind idR vergossen.
Dann gibt's noch eine Komponente mehr, die versagen kann. So viel ich
weiß, sind allerdings nur die Kleintrafos vergossen. Hier ging's aber
wohl eher um die großen Wummer in den Umspannwerken.
>> Das auch noch mit Nulldurchgängen.
>
> Magnetostriktion hat eine quadratische Kennlinie.
Weiß das auch die Gleichung F=m*a oder F=D*s? Wenn was mechanisch
schwingt, dann schwingt es eben. Ohne Vorspannung (wo soll die her
kommen) mit Nulldurchgang. Nulldurchgänge setzen dem Matarial viel
stärker zu als nur Last in einer Richtung.
>> Kontaktkorrosion infolge unterschiedlicher Metalle ist nicht sehr
>> vorteilhaft.
>
> Wo kommt sowas in einem Trafo vor?
Im Anschlussbereich. Deshalb sollte dieser auch möglichst gasdicht
ausgeführt und trocken sein.
>> Lacke
>> verspröden, blättern ab, bilden Taschen für Feuchtigkeit und
>> fördern damit die Korrosion des zu schützenden Metalls.
>
> Das ist nur bei Trafos im Freien ein Problem. Das sind nur relativ
> wenige.
In den Umspannwerken eher Alltag.
>> Öl zersetzt
>> sich, bildet mit Wasser Seifen, wird zäh und behindert den
>> Wärmetransport, für den es eigentlich eingesetzt wird.
>
> Gegen Wasser gibt es Trockenpatronen an der Belüftung des
> Ausgleichgefäßes. Wenn sich das Öl mehr als nur geringfügig
> zersetzt, gibt es meist Entladungen im Trafo, wenn man dann nichts
> macht, ist bald die Kacke am Dampfen (vgl. Trafobrand in Krümmel
Mein' ich ja. Aufpassen muss man so oder so. Egal, ob Wechsel- oder
Gleichstrom.
>> Das Zeug
>> fließt durch sämtliche Undichtigkeiten raus und ist meist auch noch
>> eine ziemliche Umweltsauerei.
>
> Ein Trafo sollte unbedingt dicht (bis auf die kleine
> Entlüftungsöffnung am Ausggleichbehälter) sein, sonst ist er bald
> leer. Die "Grüße von Monsanto" mussten schon lange entsorgt werden,
> heute hat man da flüssige Parafine (ähnliche Zusammensetzung wie
> Heizöl, nur viel sauberer) oder biologisch abbaubare Ester drin.
Machen kann man natürlich (fast) immer was. Ist ziemlich unabhängig von
der Stromart.
>> Das viel gewichtigere Argument hat Torsten schon gebracht: die
>> vielen vielen Endgeräte, die sich nicht mal so eben nebenbei mal
>> umrüsten lassen. DAS ist ein RIESEN Akt, der auch noch eine
>> Übergangszeit vorsehen muss, so dass manche Häuser z.B. noch 20
>> Jahre weiterhin mit Wechselstrom zu versorgen sind. Evtl. mit
>> Wechsel- und Gleichstrom gleichzeitig im Haus. Denke, dass man vor
>> dieser Herausforderung noch lange die Finger davon lassen wird.
>
> Es müssten zu viele Geräte entsorgt werden, wenn in 30 Jahren
> umgestellt würde und ab morgen keine reinen Wechselstromgeräte mehr
> in den Handel kämen. Und diese Geräte müssen sicher aus dem Verkehr
> gezogen werden, weil diese nicht gegen die Auswirkungen von
> Gleichstrom geschützt sind. Es ist garantiert nicht lustig, wenn
> einem der Elektrorasierer in der Hand in Flammen aufgeht.
>
> Dazu käme, dass die Hauselektrik angepasst werden muss, entweder
> gibt es einen neuen Steckdosentyp oder alle 16A-Sicherungen müssen
> gegen 10A-Typen ersetzt werden.
>
> Wer abschätzen will wie lange so eine Umstellung dauert, kann ja mal
> nachschauen, wie lange die Umstellung auf Wechselstrom in den USA
> gedauert hat. Ja, sie ist seit ein paar Jahren abgeschlossen.
Wie lange hatten die denn Gleich- und Wechselstrom parallel?
--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de
Christoph Müller
> On Tue, 28 Jun 2011 22:33:29 +0200, Matthias Kordell
>> Wer abschätzen will wie lange so eine Umstellung dauert, kann ja mal
>> nachschauen, wie lange die Umstellung auf Wechselstrom in den USA
>> gedauert hat. Ja, sie ist seit ein paar Jahren abgeschlossen.
>
> Man muss ja das Gleichspannungsnetz nicht bis zum Endverbraucher bauen,
> sondern nur bis zum heutigen Ortstrafo. Dieser wird dann durch
> Wechselrichter ersetzt.
Dann ist das aber nur eine Diskussion in Fachkreisen. Sowas tangiert die
Öffentlichkeit überhaupt nicht. Wen interessiert schon, ob sein
Ortstrafo per HGÜ oder Wechselspannung von irgendwoher versorgt wird, so
lange man sei Zeug nach wie vor einfach an die Steckdose anschließen kann?
Ansgar Strickerschmidt
> Am 29.06.11 07.00, schrieb Emil Naepflein:
>> On Tue, 28 Jun 2011 22:18:06 +0200, Volker Staben
>>>> Begründung?
>>>
>>> Evolution.
>>
>> Das ist eine schlechte Begründung.
>
> Das ist die denkbar beste Begründung: das existierende System hat
> sich gegenüber allen anderen Vorschlägen durchgesetzt.
Aufgrund der damals (also ca. zur Jahrhundertwende, +/- ...) herrschenden
Rahmenbedingungen, ja.
Die Welt hat sich seitdem ein wenig weitergedreht.
Ansgar
--
*** Musik! ***
Christoph Müller
> ... Außerdem verliert man mit
> Gleichstrom die Möglichkeit über die Stromleitung zu kommunzieren und
> sei es nur um die Straßenbeleuchtung einzuschalten.
Verstehe ich nicht. Wieso sollte man Gleichstromleitungen denn keine
Wechselspannung überlagern können?
Volker Staben
> Aufgrund der damals (also ca. zur
> Jahrhundertwende, +/- ...) herrschenden
> Rahmenbedingungen, ja.
> Die Welt hat sich seitdem ein wenig weitergedreht.
Richtig. Und bei dieser weiteren Drehung hat sich
bis zu den heute herrschenden Rahmenbedingungen
nichts Besseres durchsetzen kï¿œnnen.
Horst-D.Winzler
> inv...@invalid.invalid on Wed, 29 Jun 2011 10:54:19 +0200:
>> Verstehe ich nicht. Wieso sollte man Gleichstromleitungen denn keine
>> Wechselspannung überlagern können?
>
>
> Falk D.
Da helfen Sperrkreise.
--
mfg hdw
Horst-D.Winzler
> HGÜ macht auch schon jetzt diverse Probleme.
> Die Netzlast wird an der Frequenz abgelesen und bislang sind Frequenz
> und Phasenlage, die einzigen Möglichkeiten den Stromsee konstant zu
> halten.
Und was ist mit dem Strom? Warum sollte der nicht als Führungsgröße
dienen können?
> Dann verliert man den Vorteil der galvanischen Kopplung mit "der Erde".
> HGÜ muss galvanisch getrennt von allem transportiert werden. Der
> Groundlift bringt neue Herausforderungen nicht nur beim Blitzschutz.
Warum muß HGÜ von der Erde getrennt sein?
--
mfg hdw
Uwe Hercksen
Werner Holtfreter schrieb:
> Ich denke, elektronische Spannungswandler in den Ortsnetzstationen könnten
> billiger sein, als Trafos, wenn entsprechende Stückzahlen produziert
> werden.
Hallo,
nur müssten diese Spannungswandler dann überall wo Fotovoltaik,
Windräder oder Blockheizkraftwerke ins Netz einspeisen auch in beiden
Richtungen arbeiten können um auch eingespeiste Leistung auf die nächst
höhere Spannungsebene bringen zu können wenn die momentane Lastsituation
es erfordert. Die Ortsnetztrafos können das ohne Zusatzaufwand, bei den
Spannungswandlern ist dafür ein erheblich Mehraufwand nötig.
Bye
Uwe Hercksen
Horst-D.Winzler schrieb:
> Warum muß HGÜ von der Erde getrennt sein?
>
Hallo,
muß HGÜ auch nicht. Es gibt sogar monopolare HGÜ Strecken die die Erde
als Rückleiter benutzen und bipolare Strecken die auf beiden Seiten
geerdet sind und im Notfall bei Unterbrechung eines Leiterseils weiter
monopolar mit der Erde als Rückleiter arbeiten können. Im Normalbetrieb
soll aber bei einer bipolaren Anlage der Strom über die Erde möglichst
klein sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung#Leitungsanlagen_und_Erder
http://de.wikipedia.org/wiki/Baltic_Cable
Bye