Arbeitspannung
Der Begriff "Arbeitspannung" bezieht sich auf die maximale Spannung, die ein Gerät ohne Schaden oder Ausbrennen überstehen kann und dabei die Zuverlässigkeit, Sicherheit und korrekte Funktion sowohl des Geräts als auch der zugehörigen Schaltungen gewährleistet.
Für die Langstreckenstromversorgung ist die Verwendung hoher Spannungen vorteilhaft. In Wechselstromsystemen ist es auch wirtschaftlich notwendig, den Lastleistungsfaktor so nah wie möglich an eins zu halten. Praktisch gesehen sind starke Ströme schwieriger zu handhaben als hohe Spannungen.
Höhere Übertragungsspannungen können erhebliche Einsparungen bei den Materialkosten für Leitermaterialien bringen. Allerdings erhöhen extra-hohe Spannungen (EHV) zwar die Kosten für die Isolierung von Leitern, ob oberirdisch oder unterirdisch.
Die Anwendung hoher Spannungen erfordert eine Erhöhung der elektrischen Abstände zwischen den Leitern, um elektrische Entladungen zu verhindern, was mechanische Tragestrukturen komplexer und teurer macht.
Weitere Probleme, die mit höheren Arbeitspannungen verbunden sind, sind erhöhte Isolationsanforderungen an Geräte, Koronaeffekte und Störungen von Radio- und Fernsehsignalen. Insbesondere steigen die Isolierungskosten für Transformatoren, Schaltanlagen und andere Endgeräte stark an. Diese Probleme – Korona und Funkstörungen – werden besonders bei extra-hohen Arbeitspannungen kritisch. Darüber hinaus sollte die Arbeitspannung zukünftiges Lastwachstum berücksichtigen.
Zusammengefasst entsprechen höhere Spannungen höheren Leitungskosten. Das Spannungsniveau eines Systems wird daher durch zwei Schlüsselfaktoren bestimmt:
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