Was ist die Klassifizierung einer Übertragungsleitung?

Klassifizierung von Übertragungsleitungen

Übertragungsleitungen sind Anlagen, die in Energieversorgungssystemen zum Transport der elektrischen Energie von Kraftwerken zu Umspannwerken oder Endverbrauchern verwendet werden. Je nach verschiedenen Kriterien können Übertragungsleitungen auf verschiedene Weise klassifiziert werden. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Klassifizierungen von Übertragungsleitungen basierend auf den wesentlichen Standards:

1. Klassifizierung nach Spannungsebene

Übertragungsleitungen werden üblicherweise nach ihrer Betriebsspannung wie folgt kategorisiert:

• Hochspannungsübertragungsleitungen (HS): Bezieht sich im Allgemeinen auf Übertragungsleitungen mit Spannungsniveaus zwischen 35kV und 220kV. Diese Leitungen werden hauptsächlich für die Stromversorgung innerhalb von Regionen verwendet.

• Extra-Hochspannungsübertragungsleitungen (EHS): Übertragungsleitungen mit Spannungsniveaus zwischen 330kV und 750kV. EHS-Leitungen eignen sich für den langstreckigen, hochkapazitären Stromtransport und reduzieren die Transmissionsverluste.

• Ultraspannungsübertragungsleitungen (US): Übertragungsleitungen mit Spannungsniveaus von 1000kV und darüber. US-Technologie ermöglicht noch längere Strecken, höhere Kapazitäten und geringere Verluste beim Stromtransport. China ist eines der ersten Länder, die die US-Übertragungstechnologie weit verbreitet einsetzen.

2. Klassifizierung nach Leiterart

Basierend auf dem Material und der Struktur der Leiter können Übertragungsleitungen in folgende Kategorien unterteilt werden:

• Freileitungen: Der häufigste Typ von Übertragungsleitung, bei dem die Leiter an Masten oder Pfählen in der Luft befestigt sind. Freileitungen haben Vorteile wie niedrige Kosten, einfache Bauweise und einfache Wartung, sind jedoch stärker anfällig für Wetterbedingungen wie Blitzschlag und Schnee.

• Unterirdische Kabelübertragungsleitungen: Die Leiter sind unterirdisch verlegt, typischerweise in Stadtzentren oder umweltempfindlichen Gebieten. Unterirdische Kabel sind unbeeinflusst von Wetterbedingungen, bieten eine höhere Sicherheit, sind aber teurer in der Installation und Wartung.

• Seekabelübertragungsleitungen: Für Querverbindungen über Meere oder zur Verbindung von Offshore-Windparks mit dem Festlandnetz. Seekabel erfordern ausgezeichnete Wasserdichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit und werden häufig für die Versorgung von Inseln und die Integration von Offshore-Windparks verwendet.

3. Klassifizierung nach Phasenkonfiguration

Je nach Anzahl der Phasen können Übertragungsleitungen wie folgt klassifiziert werden:

• Einphasige Übertragungsleitungen: Typischerweise in Niederspannungs-Verteilungssystemen oder speziellen Anwendungen wie der Bahnstromversorgung verwendet. Einphasige Leitungen haben eine einfachere Struktur, aber eine geringere Transmissionskapazität.

• Dreiphasige Übertragungsleitungen: Der häufigste Typ von Übertragungsleitungen, weit verbreitet in Hoch- und EHS-Systemen. Dreiphasige Leitungen bieten eine große Transmissionskapazität, hohe Effizienz und Stabilität, was sie für den hochleistungsfähigen, langstreckigen Stromtransport geeignet macht.

4. Klassifizierung nach Übertragungsverfahren

Basierend auf dem Übertragungsverfahren können Leitungen wie folgt kategorisiert werden:

• Wechselstrom-Übertragungsleitungen: Verwenden Wechselstrom (AC) für die Stromübertragung, das am häufigsten verwendete Verfahren. AC-Übertragungssysteme sind technologisch reif, haben weit verbreitete Ausrüstung und eignen sich für die meisten Stromübertragungsszenarien.

• Gleichstrom-Übertragungsleitungen: Verwenden Gleichstrom (DC) für die Stromübertragung, besonders geeignet für den langstreckigen, hochkapazitären Transport, insbesondere für Querverbindungen über Meere oder internationale Verbindungen. DC-Übertragung hat Vorteile wie geringere Verluste, geringere Leitungskosten und keine Synchronisierungsprobleme, aber die Umrichterstationen sind teurer.

5. Klassifizierung nach Zweck

Basierend auf ihrer Hauptfunktion können Übertragungsleitungen in folgende Kategorien unterteilt werden:

• Übertragungsleitungen: Werden zum Transport von Energie von Kraftwerken zu Umspannwerken oder großen Lastzentren verwendet. Übertragungsleitungen arbeiten in der Regel mit höheren Spannungsniveaus, decken längere Strecken ab und haben größere Kapazitäten.

• Verteilungsleitungen: Werden zum Verteilen von Energie von Umspannwerken zu Endverbrauchern verwendet. Verteilungsleitungen arbeiten mit niedrigeren Spannungen, decken kürzere Strecken ab und haben kleinere Kapazitäten. Sie können weiter unterteilt werden in Hochspannungsverteilungsleitungen (z.B. 10kV, 20kV) und Niederspannungsverteilungsleitungen (z.B. 380V, 220V).

6. Klassifizierung nach Isolationsart

Basierend auf der Isolierungsmethode können Übertragungsleitungen wie folgt kategorisiert werden:

• Bare Leiterleitungen: Leiter ohne Isolierung, die auf Luft und Träger für die Isolierung angewiesen sind. Bare Leiterleitungen werden häufig in Freileitungen verwendet und haben Vorteile wie niedrige Kosten und gute Wärmeableitung, aber geringere Sicherheit und Zuverlässigkeit.

• Isolierte Leiterleitungen: Leiter, die mit isolierenden Materialien bedeckt sind, verwendet in Untergrundkabeln, Seekabeln und speziellen Anwendungen. Isolierte Leiterleitungen bieten eine höhere Sicherheit und eignen sich für dicht besiedelte oder umweltempfindliche Gebiete.

7. Klassifizierung nach Installationsumgebung

Basierend auf der Installationsumgebung können Übertragungsleitungen wie folgt klassifiziert werden:

• Städtische Übertragungsleitungen: Werden für die Stromversorgung innerhalb von Städten verwendet, oft mit Untergrundkabeln oder Freileitungen. Städtische Übertragungsleitungen müssen Ästhetik, Umweltauswirkungen und Sicherheit berücksichtigen.

• Ländliche Übertragungsleitungen: Werden für die Stromversorgung in ländlichen Gebieten verwendet, typischerweise mit Freileitungen. Ländliche Übertragungsleitungen müssen Gelände- und Klimabedingungen berücksichtigen.

• Gebirgige Übertragungsleitungen: Werden für die Stromversorgung in gebirgigen Regionen verwendet, meist mit Freileitungen. Gebirgige Übertragungsleitungen erfordern eine sorgfältige Planung, um komplexes Gelände und harte Klimabedingungen zu bewältigen, und haben höhere Baukomplexität.

• Seekabelübertragungsleitungen: Werden für Querverbindungen über Meere oder zur Verbindung von Offshore-Windparks mit dem Festlandnetz verwendet, typischerweise mit Seekabeln. Seekabelübertragungsleitungen müssen Probleme wie Seewasser-Korrosion und marines Biofouling adressieren.

8. Klassifizierung nach Betriebsstatus

Basierend auf dem Betriebsstatus können Übertragungsleitungen wie folgt kategorisiert werden:

• Betriebsbereite Übertragungsleitungen: Leitungen, die aktuell in Betrieb sind und aktiv Energie übertragen.

• Reserve-Übertragungsleitungen: Leitungen, die als Reserve gehalten und nicht regelmäßig in Betrieb sind, aber schnell in Betrieb genommen werden können, falls es in der Hauptleitung zu einem Ausfall kommt, um eine kontinuierliche Energieversorgung sicherzustellen.

• Außer Betrieb genommene Übertragungsleitungen: Leitungen, die außer Betrieb genommen und nicht mehr in Gebrauch sind, oft aufgrund von Alterung oder technologischen Upgrades.

Zusammenfassung

Die Klassifizierung von Übertragungsleitungen ist vielfältig und umfasst Spannungsniveaus, Leiterarten, Phasenkonfigurationen, Übertragungsverfahren, Zwecke, Isolationsarten, Installationsumgebungen und Betriebsstatus. Jede Klassifizierung spiegelt die Eigenschaften und technischen Anforderungen von Übertragungsleitungen in verschiedenen Anwendungsszenarien wider. Die Wahl des geeigneten Typs von Übertragungsleitung ist entscheidend, um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz von Energieversorgungssystemen zu gewährleisten.