Umspannwerke Theorie und Praxis
Ein elektrisches Umspannwerk ist eine Nebenstation eines Stromerzeugungs-, -übertragungs- und -verteilungssystems, in der die Spannung mit Hilfe von Transformatoren von Hoch- auf Niederspannung oder umgekehrt transformiert wird. Elektrischer Strom kann zwischen Erzeugungsanlage und Verbraucher durch mehrere Unterstationen fließen und in mehreren Stufen in der Spannung verändert werden.
Ein Umspannwerk, das einen Aufwärtstransformator hat, erhöht die Spannung, während es den Strom verringert, während ein Abwärtstransformator die Spannung verringert, während er den Strom für die häusliche und kommerzielle Verteilung erhöht. Das Wort Umspannwerk stammt aus der Zeit, bevor das Verteilungssystem zu einem Netz wurde.
Die ersten Umspannwerke waren nur mit einem Kraftwerk verbunden, in dem der Generator untergebracht war, und waren Tochtergesellschaften dieses Kraftwerks.
Ausrüstung im Umspannwerk
Umspannwerke haben in der Regel Schalt-, Schutz- und Steuereinrichtungen und einen oder mehrere Transformatoren. In einem großen Umspannwerk werden Leistungsschalter eingesetzt, um eventuell auftretende Kurzschlüsse oder Überlastströme im Netz zu unterbrechen. Kleinere Verteilerstationen können Wiedereinschalt-Schutzschalter oder Sicherungen zum Schutz der Verteilerstromkreise verwenden. Umspannwerke haben in der Regel keine Generatoren, obwohl ein Kraftwerk ein Umspannwerk in der Nähe haben kann.
Auch andere Geräte wie Kondensatoren zur Blindleistungskompensation und Spannungsregler können sich in einem Umspannwerk befinden.
Hochhäuser können mehrere Innen-Umspannwerke haben. Innenliegende Umspannwerke befinden sich in der Regel in städtischen Gebieten, um den Lärm der Transformatoren zu reduzieren, aus optischen Gründen oder um die Schaltanlagen vor extremen Klima- oder Verschmutzungsbedingungen zu schützen.
Wenn ein Umspannwerk einen Metallzaun hat, muss es ordnungsgemäß geerdet sein (UK: earthed), um Menschen vor hohen Spannungen zu schützen, die während eines Fehlers im Netz auftreten können.
Erdschlüsse an einem Umspannwerk können einen Anstieg des Erdpotentials verursachen. Ströme, die während eines Fehlers in der Erdoberfläche fließen, können dazu führen, dass metallische Gegenstände eine deutlich andere Spannung haben als der Boden unter den Füßen einer Person; dieses Berührungspotential stellt eine Gefahr für einen Stromschlag dar.
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