Wir alle sind in unserem täglichen Leben auf Elektrizität angewiesen, um weiterzumachen, egal ob wir unsere Computer für die Arbeit einschalten, fernsehen, ein Sandwich aus dem Kühlschrank holen, einen Geldautomaten benutzen oder unsere Handys aufladen. Es scheint alles sehr einfach und leicht. Aber haben wir jemals darüber nachgedacht, was Strom ausmacht und woher er kommt? In diesem Beitrag wird diskutiert, wie Strom unsere Häuser erreicht, verschiedene Orte / Phasen / Netzwerke und die Herausforderungen, denen sich Stromnetzstationen bei der Lieferung an uns gegenübersehen.
Wie kommt Strom in unsere Häuser?
Der Strom erreicht unsere Häuser durch folgende Orte / Phasen / Netze:
- Stromnetzstation
- Sendestation
- Übertragungsnetz
- Empfängerstation
- Verteilnetz
- Verbraucher (Haus / Büro)
Stromnetzstation
Es beginnt das Leben in einer Netzstation, einer riesigen Anlage, die sich hauptsächlich in der Nähe von Energiequellen wie Wasserkraftwerken, Wind- oder Solarparks und Erdgasanlagen befindet. Kraftwerke nutzen Brennstoff als Energiequelle aus Wind, Kohle, Sonne oder sogar Kernenergie.
Diese Energie wird dann mit Geräten wie Kessel, Ofen, Turbine, Kühlturm und Generatoren in Strom umgewandelt. Dieser Strom wird dann in Hochspannung umgewandelt und mit Hilfe von Freileitungen an große Umspannwerke übertragen. Diese Spannung kann bis zu 25000 Volt oder mehr betragen.
Umspannwerk
Umspannwerke sind ein wichtiger Bestandteil der Stromübertragung. Sie befinden sich normalerweise in der Nähe von Stromnetzstationen und erhöhen die Spannung noch weiter, sodass sie unter Beibehaltung der Leistung über größere Entfernungen übertragen werden kann. Dies geschieht mit Hilfe von Aufwärtstransformatoren, die die Spannung erhöhen können.
Wenn Strom durch den ersten Umspannwerkstransformator fließt, geht er als nächstes zum Übertragungsnetz.
Warum eine Hochspannungsübertragung zwischen Umspannwerken erforderlich ist
Übertragungsnetz
Ein Übertragungsnetz hilft, Strom von Umspannwerken in ein Verteilungsnetz zu übertragen. Es erleichtert die Lieferung von Strom an Endverbraucher wie Häuser, Büros und Gewerbegebiete. Die Spannung ist zu diesem Zeitpunkt noch sehr hoch, da Strom lange Strecken zurücklegen muss, bevor er den Endverbraucher erreicht.
Das Übertragungsnetz besteht aus Freileitungen auf Metallmasten oder unterirdisch vergrabenen Leitungen. Diese Leitungen sind isoliert, um sie vor Stromschlägen zu schützen, falls sie mit einem Menschen in Kontakt kommen, da sie Ultrahochspannungen tragen.
Empfängerstation
Auch hier wird mit Hilfe eines Abwärtstransformators die Stromspannung auf ein sicheres und standardmäßiges Niveau reduziert. Während der Verteilung ist eine Spannungsabnahme erforderlich, um sie sicher und weniger leistungsfähig zu machen, bevor Strom in die Haushalte gelangt. In diesem Stadium verlässt Strom das Übertragungsnetz und erreicht das Verteilungsnetz.
Je nach Standort und Nutzung können Umspannwerkstyp und Spannung abweichen. Zum Beispiel können Industriegebiete verlangen, dass die Spannung auf ungefähr 33.000 Volt reduziert wird, wohingegen städtische Gebiete mit kleinen Fabriken Spannung zwischen 11.000 bis 33.000 Volt verlangen können. Transformatoren, die Strom an Häuser und Gebäude verteilen, liefern dagegen eine Spannung von bis zu 230 Volt.
Verteilungsnetz
Vom Umspannwerkstransformator gelangt der Strom in die Verteilungsnetzleitungen, um sein endgültiges Ziel zu erreichen. Diese Stromleitungen könnten unterirdisch oder über Kopf in verschiedenen Bereichen sein. Sobald es eine Nachbarschaft erreicht, durchläuft es einen weiteren kleinen Straßentransformator, um die Spannung weiter zu reduzieren und so die Sicherheit der Verwendung zu gewährleisten.
Verbraucher (Haus / Büro)
Als letzten Schritt durchläuft es Service Drop und Ihr Zähler zeichnet den von Ihnen verbrauchten Strom auf. Es wird in Stromkreise für alle Bereiche des Hauses / Büros an der Schalttafel unterteilt und überträgt schließlich durch die Drähte in Ihren Wänden zu Stromschaltern. Hier bedienen Sie bequem alle Ihre Elektrogeräte und Leuchten.
Herausforderungen für Stromnetzstationen
Die wichtigsten Herausforderungen für Stromnetzstationen sind folgende:
- Die Stromnetze sind wichtig für die Energieerzeugung, um ein sicheres Gleichgewicht von Stromangebot und -nachfrage zu gewährleisten. An Orten, an denen Übertragungs- und Verteilungsnetze bereits ihre Nutzungsdauer abgelaufen sind, müssen sie jedoch erneuert oder ersetzt werden. Diese Anforderung ist wichtig, um die Zuverlässigkeit und Kontinuität des elektrischen Systems zu erhalten und auch eine Verbindung zu erneuerbaren Energiequellen herzustellen, da diese immer beliebter werden.
- Errichtung neuer Übertragungsleitungen für den Netzausbau.
- Sicherheit vor Cyber- und physischen Angriffen.
- Unsicherheit in staatlichen Gesetzen über die Zahlung von Kosten.
- Suche nach einem gewinnbringenden Ansatz zwischen den damit verbundenen Kosten und der Schätzung der Verbraucherrate.
- Kontinuität der Brennstoffressourcen.
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