MUSTERLÃSUNG - Fachgebiet Hochspannungstechnik
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1E<br />
(4 Punkte)<br />
Bestimmen sie nun die Kapazität zwischen den beiden Leitern.<br />
Q<br />
CU<br />
Q<br />
<br />
C U + -<br />
d 2r0<br />
<br />
ln<br />
2 r0<br />
<br />
<br />
ln<br />
l<br />
r<br />
0<br />
<br />
<br />
2 d 2r0<br />
2 <br />
l l l<br />
C<br />
<br />
2<br />
d 2r0 r0 ln ln d<br />
2r<br />
d 2r<br />
<br />
0<br />
0<br />
ln<br />
ln<br />
2<br />
r0 2<br />
d 2r <br />
0<br />
r<br />
r<br />
0 0 <br />
1F<br />
(3 Punkte)<br />
Welche der beiden Anordnungen (Freileitung oder Kabel) würden Sie verwenden, um Energie mit<br />
Wechselspannung über weite Strecken zu übertragen. Begründen sie ihre Wahl.<br />
r<br />
Beachten Sie: Für das Kabel gelte 2 e<br />
r , für die Freileitung d >> r 0.<br />
1<br />
Die relative Permittivität der Kabelisolation betrage <br />
r1<br />
= 2,3.<br />
Mit<br />
r2<br />
e und<br />
r<br />
1<br />
<br />
r1<br />
= 2,3 ergibt sich die Kapazität des Kabels zu:<br />
223 , 0l<br />
C<br />
Kabel<br />
46<br />
, 0<br />
l<br />
ln e<br />
Die Kapazität der Freileitung ist:<br />
C<br />
Freileitung<br />
0l<br />
<br />
d<br />
2r<br />
<br />
0<br />
ln <br />
r0<br />
<br />
d 2r<br />
mit d >> r 0 ist<br />
<br />
0<br />
ln<br />
<br />
r0<br />
<br />
C<br />
C<br />
>1<br />
Freileitung Kabel<br />
Durch die geringere Kapazität der Freileitung hat man geringere Verluste, und man kann kleinere<br />
Leitungsquerschnitte benutzen, da ein geringerer Blindstrom fließt. Aus diesem Grund eignet sich<br />
die Freileitung besser zur Übertragung von Energie mit Wechselspannung über weite Strecken.<br />
Fachbereich 18 | <strong>Fachgebiet</strong> <strong>Hochspannungstechnik</strong> | 29.09.2011 9
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