Vergleich zwischen Freileitungs- und Kabelübertragungssystemen

Kernunterschiede und Vergleich zwischen Unter- und Überirdischer Stromübertragung & Verteilung
Öffentliche Sicherheit

In Bezug auf die öffentliche Sicherheit übertrumpfen unterirdische Systeme überirdische Übertragungssysteme. Da alle Übertragungs- und Verteilungskomponenten vergraben sind, minimieren unterirdische Anlagen Risiken durch Hindernisse und externe Störungen. Darüber hinaus sind sie weniger anfällig für Umweltfaktoren wie Wind, Stürme und Starkregen, was sie von Natur aus sicherer macht.

Anschaffungskosten

Unterirdische Systeme verursachen erheblich höhere Anfangskosten als überirdische Systeme. Grabungen, Leitungen, spezielle Kabel, Gullys und andere Übertragungsgeräte treiben die Kosten an, wobei unterirdische Installationen 5 bis 10 Mal mehr kosten als überirdische Gegenstücke.

Flexibilität

Überirdische Systeme bieten größere Flexibilität für Änderungen. Drähte, Masten und Transformatoren sind leicht zugänglich, was schnelle Anpassungen an sich ändernde Lastanforderungen ermöglicht. Unterirdische Systeme hingegen verlassen sich auf permanente Gullys und Rohrleitungen. Die Erhöhung der Kapazität oder die Modifikation des Systems erfordert die Verlegung neuer Rohrleitungen, was Anpassungen wesentlich schwieriger macht.

Störungen

Unterirdische Systeme haben ein geringes Störungsrisiko aufgrund vergrabener Kabel mit robustem Isoliermaterial. Überirdische Systeme, die den Umwelteinflüssen (z.B. schweren Wetterbedingungen) ausgesetzt sind, haben eine höhere Wahrscheinlichkeit von Stromstörungen und externen Unfällen.

Störortbestimmung & Reparatur

Obwohl Störungen in unterirdischen Systemen selten sind, ist deren Auffinden und Reparatur aufgrund der vergrabenen Infrastruktur herausfordernd. Überirdische Systeme, bei denen die Leiter sichtbar sind, ermöglichen eine schnelle Störungserkennung und -reparatur.

Stromtragfähigkeit & Spannungsabfall

• Stromtragfähigkeit: Überirdische Systeme können bei gleichem Leitermaterial und gleicher Querschnittsfläche erheblich mehr Strom transportieren als unterirdische Systeme.

• Spannungsbereich: Unterirdische Systeme werden in der Regel für Spannungen unter 150 kV verwendet, während überirdische Übertragung extra-hohe Spannungen (EHV/UHV) unterstützt, die von 380 kV bis 800 kV und darüber hinaus reichen.

• Induktive Kennlinien: Unterirdische Kabel haben eine geringere induktive Reaktanz (aufgrund engerer Abstände), aber eine höhere kapazitive Reaktanz, was die Ladeströme erhöht. Dies begrenzt ihre Eignung für sehr lange Übertragungswege.

Störungen in Kommunikationsnetzen

Überirdische Systeme können Telefonleitungen stören, was unerwünschte Potentialsteigerungen und Rauschen in Kommunikationsnetzen verursacht. Unterirdische Systeme beseitigen solche Störungen.

Wartungskosten

Unterirdische Systeme haben niedrigere laufende Wartungskosten aufgrund der reduzierten Exposition gegenüber Wind, Schnee und Blitz. Allerdings sind Störungsreparaturen zeitaufwendig und teuer. Überirdische Systeme, trotz höherer Störungswahrscheinlichkeit, ermöglichen schnellere und kostengünstigere Reparaturen.

Ästhetik

Unterirdische Systeme erhalten den visuellen Reiz eines Gebiets, indem sie alle Infrastrukturen vergraben und keine Beeinträchtigung von Gebäuden verursachen. Überirdische Stromleitungen dagegen können das Landschaftsbild beeinträchtigen.

Nutzungszeit

Unterirdische Systeme haben in der Regel eine Lebensdauer, die doppelt so lang ist wie die von überirdischen Systemen. Während ein überirdisches System etwa 25 Jahre halten kann, kann ein unterirdisches System ca. 50 Jahre betrieben werden.

Vergleich zwischen unterirdischen Kabeln und überirdischen Leitungen