DachsH schrieb am 23.03.2019 07:39:
Topf_Gun schrieb am 22.03.2019 19:49:
DachsH schrieb am 22.03.2019 18:04:
Was spricht denn gegen ein Gleichspannungsnetz?
Eine Menge!
Fangen wir bei der Netzfrequenz an:
Die zeitliche Änderung der Netzfrequenz ist ein Maß für die Leistungsbilanz im Netz.
Diese Information ist im gesammten Netz gleich und überall verfügbar.
Damit ist im Normalfall eine gute Leistungsregelung möglich.
Damit läst sich Störungsfall der totale Netzzerfall aufhalten (Frequenzabwurf)Die gleiche Information lässt sich bei einem Gleichspannungsnetz aus der Spannung gewinnen.
Nein das lässt sich eben nicht. Die Spannung wird durch den fließenden Strom mal Leitungswiderstand beeinflusst
Das es AC an sich ist, ist es transformierbar.
Ja, man braucht für eine DC-Umspannungslösung ein Schaltnetzteil.
Aber das ist mittlerweile so klein und so hochfrequent und so preiswert, das da kein Nachteil erkennbar ist.
Dann mach mal bitte aus 380kV DC 110kV DC und umgekerht. Bitte mit 100MW+
Als Trafo passt das auf einen Tieflader.
Leichte Messbarkeit von Strömen und Spannungen in der Mittel und Hochspannung.
Gleichspannung lässt sich um Längen einfacher messen.
Miss bitte 110kV DC und dabei Ströme von 100 bis 1000A
Bei AC sind das klassische Wandler. 110kV rein 100V raus, 600A rein 1 oder 5A raus
Die Potentialtrennung zur hochspannung hast Du gleich dazu.Diese Messwandler sind Pasiv, sie benötigen keine Hilfsenergie. Dem ist bei DC nicht so.
Du sagst also, Gleichspannung lässt sich schlechter messen.
Das ist schlicht falsch.
Siehe oben. Miss bitte Potentialgetrennt Spannungen >1000V
https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungswandler_(Energietechnik)
Hier hast Du gleich ein Kombigerät
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromwandler
Das ganze ist pasiv, also ohne Hilfsspannung.
Wechsel der Spannungsebene ist leicht möglich, Trafos funktionieren ohne Aufwand in beide Richtungen.
Wechsel der Spannungsebene ist mittlerweile bei 50Hz Trafos teurer als bei Schaltnetzteilen.
Aber es könnten momentan noch etwas größere Verlustleistungen möglich sein.
Aber da gibt es auch interessante Entwicklungen.
https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2018/neuer-hochvolt-siliciumkarbid-wechselrichter-stabilisiert-mittelspannungsverteilnetze.html
Im Fehlerfall ist der Fehler durch Messung von Strom und Spannung ortbar (relativ genau, mann nimmt nur den Induktiven Anteil, damit ist der Fehlerort unabhänig vom Widerstand an der Fehlerstelle.)
Fehlerortungen lassen sich mit Gleichspannungsleitungen genauso einfach durchführen.
Liest Du was ich schreibe?
Angenommen eine Leitung hat einen Belag von 0,1Ohm pro km als Wirk und als Blindwiderstand.
Hast Du einen satten Kurzschluss 100km entfenrt mist Du bei AC und bei DC jeweils 10 Ohm. Aus dem Netzaufbau weist Du, ob dazwischen noch ein Schutz ist und Du warten kannst ob er auslöst oder ob Du dem Fehler am Nächsten bist und auslösen musst.
Hast Du nun einen lichtbogenfehler in 10km entfernung mit 9 ohm, siehst Du bei AC 1 Ohm induktiven Widerstand und weist, aha 10 km das ist mein Fehler, hier bin ich zuständig.
Bei DC siehst Du 10 Hom also 100km ich bin nicht zuständig, bei 50km ist ja noch einer, der Auslösen kann. und damitlöst Du nicht aus, obwohl du es müsstet.
Bei DC ist eine Unterscheidung, ob relativ hochomiger Fehler nah oder satter Kurzschluss weit weg nicht aus den Messwerten an einer Stelle wekennbar.
Das ist Quatsch.
https://de.wikipedia.org/wiki/KabelfehlerortungSchutz ist damit in Verzweigten und vermacshten Netzen nur Möglich, wenn zu jeder Leitung parallel eine Kommunikationsverbindung besteht, die mir die Messwerte vom Ende der Leitung bringt.
Dazu reicht bereits die Spannung aus.
Ist die lokale Spannung unter der Maximalspannung, kann gefahrlos eingespeist werden.
Du stellst dir das um Längen zu kompliziert vor.
Nein Du stellst es Dir um längen zu einfach vor.
Fehlerortung ist ein recht komlexes Thema und muss zuverlässig erfolgen.Du willst nicht minutenlang auf einen Fehler speisen.
Bisher gibt es keine DC-Netze in höheren Spannungsebenen. das höchste der Gefühle ist momentan ein Y förmiges "Netz".
Das ist aber nur aus Gewohnheit so.
Da gibt es keine physikalischen Einschränkungen.
Im Gegenteil sind die Höchsten Spannungsebenen nur als Gleichspannung verfügbar.
https://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung
https://www.siemens.com/press/de/feature/2018/energymanagement/2018-01-1100kv.php
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehstromleitung_Ekibastus%E2%80%93K%C3%B6kschetau
Es gab bereits weitere AC-leitungen mit 1,1MV. (UdSSR-Ungarn) Aber die wurde auf 400kV abgerüstet.
Im Fehlerfall steigt bei AC der Strom recht stark an, das macht die Fehlerortung einfach. Bei AC fehlt u.U. der Stromansieg und im fehlerfall fließt nicht wesendlich mher als Nennstrom, aber sie Spannung bricht zusammen. ->Ich brauche Spannungs und Stromwandler.
Wofür?
Für die Fehlerortung im Netz. ganz einfache Fragen an jeden Leistungsschalter:
Ist das Netz jetz gesund?
Wenn nein, bin ich zuständig?
Wenn nein, hat eine Schalter Dazwischen auslösen sollen und hat es nicht?
Du willst im Fehlerfall soviel wie nötig aber so wenig wie möglich abschalten.
Und dazu stehen Dir im Regelfall nur die Messwerte am Standort des Leistungsschalters zur Verfügung. Wenn Du eine Kommunikation brauchst, muss sie unabhänig von der allgemeinen Stromversorgung funktionieren.
Für Schutzentscheidungen brauchst Du in der Regel nicht viele Informationen, meist reichen 1 oder 2 Bit, aber die müssen schnell und sicher durchkommen.
Misst Du einen Fehler auf den letzten 10 oder 15% der Leitung ein, kannst Du dir nicht sicher sein, ob er vor oder nach dem Leistungsschalter auf der Gegenseite ist.
Da eine Fehlerstelle in einem Netz in der Regel beidseitig gespeist wird, kann Dir die Gegenseite sagen, ich messe den Fehler auf der Leitung ->Ich bin Zuständig, auslösen so schnell wie möglich.
Oder sie sagt gar nichts=Fehler hinter dem Leitungsende, da ist ein anderer Zuständig. Heist für Dich: gib dem dazwischen 200 bis 250ms Zeit sich darum zu kümmern, wenn nicht mach ich das. Das ist nur 1 Bit, aber wichtig ob der Kurzschluss 50 oder 250ms brennt
Im Haushalt: Bei AC habe ich 3 Phasen und 2 verschiedene Spannungen. Es können Leistungsstarke Geräte zwischen 2 Außenleitern (also mit 1*400V) oder mit 3 Aussenleitern (3*400V) betrieben werden.
Da mit Gleichspannung mehr Leistung auf den gleichen Kabel transportiert werden kann, ist das auch ein Argument pro Gleichspannung.
400V=*16A ist eben etliches mehr als 230V~*16A.
Entscheiden dist die Isolation gegen Erde. Bei einer Isolation von 230V gegen Erde
schaffe ich mit DC und einem DC Nezt von +/-230V gegen Erde
2*230V*16A=2*3,6kW, 3,6kW pro Leiter. Bei symetrischer Belastung fließt im Neutralleiter kein Strom. Wo kein Strom fließt brauch auch kein Leiter sein.
Ich hätte als Spannungen 230V und 460V zur Verfügung
AC 3*230V*16A= 3*3,6kW=11kW über 3 Leiter, bei symetrischer Belastung fließt im Neutralleiter kein Strom. wo kein Strom fließt brauch auch kein Leiter sein.
Das sind auch 3,6kW pro Leiter.
Ich habe als Spannungen 230 und 400V zur Verfügung
bei Ohmschen Verlusten hat keine Seite einen Vorteil.
Im Haushalt: Bei AC sind RCDs (oder auf deutsch FIs, Fehlerstromschutzschalter) wesendlich einfacher und hilfsenergiefrei herzustellen als in einem DC Haushalt.
Ja, das ist richtig, das RCD Hilfsenergie benötigen, aber das ist heutzutage auch einfach möglich.
Der höhere Meßaufwand ist heutzutage vernachlässigbar.
KISS
Je einfacher desto zuverlässiger. Und ein einfacher magnetischer Summenstromwandler über 4 Leiter, Macht rein aus physikalischen Gesetzmäßigkeiten einen Kirchhoff (Summe aller Ströme durch eine geschlossene Hülle=0, Wenn nicht 0 "verschwindet" irgendwo Strom-Fehler auslösen). Der Fehlerstrom liefert glechzeitig die energie für die entriegelung der Auslösung. Einfacher geht nicht.
Zum Schluss 220V DC machen mehr Aua als 230V AC. Beides ist nicht zu empfehlen.
Topf_Gun
Das ist unrichtig.
Gleichspannung erfordert wesentlich höhere Spannungen für den gleichen Schaden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ber%C3%BChrungsspannung
Ich habe an beiden schon genascht, DC tut mehr weh. AC verbrennt, DC verbrennt und macht auch noch Elektrolyse. Wenn die ca 2,5kOhm Hautwiderstand einmal durchbrochen sind, fließt bei AC der Strohm eher Oberflächennah, bei DC Strömt er gleichmäßig. (Kein Skineffekt)
Topf_Gun