Was ist Mittelspannung und wie funktioniert sie?

Das Mittelspannungsnetz ist Teil eines der drei elektrischen Spannungsbereiche und besitzt seine eigenen technischen Eigenschaften.

Wie eine Straße fließt Strom durch das Stromnetz und transportiert Energie von den Erzeugungsstätten zu den Verbrauchsstätten wie unseren Haushalten, Arbeitsplätzen, Infrastrukturen und öffentlichen Einrichtungen. Doch dieser scheinbar einfache Weg gleicht eher einem Baum mit unzähligen Ästen, die je nach Herkunft des Stroms, Erzeugungsmethode, Entfernung der Verbrauchsorte, vorhandenen Energiespeichern und der Art der transportierten Spannung unterschiedliche Optionen und Nuancen mit sich bringen. Heute erklären wir eine der drei Hauptarten von Strom, die Mittelspannung, und ihre Merkmale sowie die Unterschiede zu den anderen beiden Spannungsarten.

Bevor wir über Mittelspannung sprechen, müssen wir klären, was elektrische Spannung ist und welche Arten es gibt. Elektrische Spannung ist eine Messgröße (technisch gesehen eine physikalische Größe), mit der sich die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromnetz berechnen lässt. Man kann sich das wie den Durchfluss eines Flusses vorstellen, den eine Leitung entlang ihrer Strecke leiten kann. Je höher also das elektrische Potenzial (die elektrische Ladung), desto höher ist die Spannung, die das Netz kontrolliert und effizient übertragen und/oder aufrechterhalten kann.

Die Spannung, üblicherweise in Volt, Kilovolt oder Megavolt angegeben, zeigt die Kapazität des Stromnetzes an jedem Punkt. Um eine Parallele zum Straßenverkehr zu ziehen: Diese Werte geben die ungefähre Kilometerzahl an, über die Strom von einem Punkt im Netz zu einem anderen transportiert werden kann. Wenn wir also sagen, dass ein Stromnetz 1.000 kV (1 Megavolt) hat, kann es Strom über eine Strecke von 1.000 km transportieren. Interessant, nicht wahr?

Es gibt drei Hauptspannungsarten: Hochspannung, Mittelspannung und Niederspannung. Wir unterscheiden sie anhand der übertragbaren Strommenge und ihrer Entfernung zu den Verbrauchspunkten. Normalerweise ist die Spannung in den Anfangsphasen des Energietransports höher, da hier ein höheres elektrisches Potenzial benötigt wird, um den Energiefluss zu erhöhen und Verluste zu minimieren.

Das Mittelspannungsnetz und seine Eigenschaften

Mittelspannung kommt üblicherweise zum Einsatz.wenn es um die Verteilung der Energie geht, die durch die großen Hochspannungsleitungen fließt, die wir alle kennenIn diesem Moment durchläuft der Strom Umspannwerke – Stromaufbereitungszentren, die als Energieverteiler für die Verbraucher fungieren – wo verschiedene Komponenten der Schaltanlage die Energie für ihren weiteren Weg anpassen. Mittelspannung liegt üblicherweise im Spannungsbereich zwischen 1 und 36 kV; daher gehört jedes Element der Schaltanlage, das in diesem Bereich arbeitet, zum Mittelspannungsnetz.

Hochspannung ist für uns – vor allem aufgrund der bereits erwähnten Masten und Leitungen – gut erkennbar. Mittelspannung hingegen ist weniger sichtbar. Sobald sie die Umspannwerke verlässt, fließt sie – zumindest in Europa – durch unterirdische Netze, die erst sichtbar werden, wenn sie die Verteil- und Niederspannungsverteilzentren in der Nähe der Verbraucher erreichen. Das auffälligste Merkmal eines nahegelegenen Mittelspannungsnetzes ist das Umspannwerk. Es ist leicht zu erkennen, da es sich um ein vorgefertigtes Betongebäude handelt, das die Schaltanlagen zur Umwandlung von Mittel- in Niederspannung beherbergt und sich – ober- oder unterirdisch – in unmittelbarer Nähe der Hauptverbraucher befindet.

Welche Elemente der elektrischen Schaltanlage arbeiten im Mittelspannungsbereich?

Damit dieser gesamte Prozess reibungslos abläuft, ist eine Reihe von Elementen und/oder elektrischen Maschinen, auch als elektrische Schaltanlagen bekannt, erforderlich, die effizient und koordiniert zusammenarbeiten, um die Spannung zu transformieren. Diese befinden sichinnerhalb des Umspannwerks, das eine Schlüsselrolle für die Energieversorgung spieltum ihr Ziel zu erreichen. Schauen wir uns an, was sie sind:

• Elektrischer TransformatorEs ist dasHauptakteur des UmspannwerksEs handelt sich um ein elektrisches Bauteil, das die Erhöhung oder Verringerung der Spannung eines Stromkreises für die anschließende Stromverteilung ermöglicht.
• VerteilerschaltanlagenDie Schaltanlage – im Zentrum der Komplexität und technologischen Entwicklung – wird je nach Typ für unterschiedliche Funktionen eingesetzt, im Wesentlichen handelt es sich aber um einen großen Schalter, der den Fluss elektrischer Energie unterbricht oder freigibt.Die stattgefundene technologische Entwicklung ist von entscheidender Bedeutung.Ziel ist es, eine Lösung zu finden, die den Betrieb des Netzes mit Mittelspannungswerten ermöglicht und dabei absolute Sicherheit für den Netzbetreiber und das Netz selbst unter widrigsten Bedingungen gewährleistet.
• Schutz-, Steuerungs- und AutomatisierungseinheitenDiese Elemente gehören zu dendie wichtigsten Revolutionen des Mittelspannungsnetzes in den letzten JahrenIhre Funktionen, die von der Fernsteuerung von Mittelspannungstransformatoren über Berichte und Diagnosen bis hin zur Automatisierung reichen, haben es ermöglicht, dem Stromnetz Intelligenz zu verleihen; dadurch sind sie zu einem wichtigen Verbündeten bei der Smartisierung des Stromnetzes geworden.
• NiederspannungsplatineTechnisch gesehen handelt es sich zwar um ein Element, das mit niedriger Spannung arbeitet,Es ist dafür verantwortlich, den zu transportierenden Strom sicher und direkt aufzuteilen.zu den Verbrauchspunkten. Auf diese Weise verteilt und schützt die Niederspannungsverteilung die Energie in unseren Haushalten.