Hochspannungstechnik

Warnzeichen vor gefährlicher Spannung

Eine elektrische Spannung über 1.000 Volt (1 kV) wird im allgemeinen als Hochspannung bezeichnet. In den VDE-Vorschriften werden einheitlich Spannungen bis 1 kV als Niederspannung und über 1 kV als Hochspannung bezeichnet. In der elektrischen Energietechnik sind weitere begriffliche Unterteilungen der Hochspannung in die Unterbegriffe Mittelspannung, Hochspannung und Höchstspannung üblich, wobei die Grenzen nicht einheitlich geregelt sind ^[1]. Hochspannung wird oft zur verlustarmen elektrischen Energieübertragung verwendet.

Die in der Energieübertragung üblichen und beispielhaften Nennspannungen sind:

• Mittelspannung von 3 kV, 6 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV, 30 kV
  Anwendungsbereiche liegen bei Großabnehmern wie Industriebetrieben und der Versorgung von einzelnen Stadtteilen oder mehreren Ortschaften.
• Hochspannung von 60 kV, 110 kV
  Anwendungsbereiche sind die Versorgung kleinerer Städte und der Überlandversorgung. Auch der Anschluss kleinerer Kraftwerke erfolgt in dieser Spannungsebene.
• Höchstspannung von 220 kV, 380 kV, 500 kV, 700 kV, 1150 kV
  Dienen der Großraumversorgung, Verbundnetzen zum überregionalen Energieaustausch, Anschluss von Großkraftwerken

Von der Nennspannung zu unterscheiden ist die sogenannte Bemessungsspannung. Sie gibt jene maximale Spannung an, für die die Isolierung von Schaltgeräten ausgelegt sein muss. Die Bemessungsspannung liegt immer über der Nennspannung.

Erzeugung und Verwendung

Eine natürliche Quelle sehr hoher Spannungen sind Gewitter. Die Entladung findet in Form von Blitzen oder auch Elmsfeuern statt.

Zur künstlichen Erzeugung von Hochspannung werden Bandgeneratoren, Elektrisiermaschinen, Influenzmaschinen, Teslatransformatoren und Funkeninduktoren eingesetzt. In Kraftwerken wird die in Generatoren erzeugte Wechselspannung mittels Transformatoren zu Hochspannung gewandelt.

Zur Erzeugung hoher Gleichspannungen werden Hochspannungskaskaden eingesetzt.

Neben der Verwendung zum Energietransport wird Hochspannung unter anderem in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Erzeugung von Zündfunken (etwa im Ottomotor, in Öl- oder Gas-Heizungen oder im Feuerzeug)
• Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und Störfestigkeit von Bauteilen und Geräten (siehe dazu auch Marx-Generator)
• Anodenspannung in Elektronenstrahlröhren (z. B. Fernseher, Röntgenröhre)
• Beschleunigung von Elektronen und Ionen (beispielsweise in Teilchenbeschleunigern)

Quellen

1. ↑ Hilgarth Flosdorff: Elektrische Energieverteilung. Teubner, 2003, ISBN 3-519-06174-0, 1, S. 2. 

Siehe auch

• Hochspannungsleitung