Hochspannungsleitungen Winter&Sommer

Hallo,
wie stark ändert sich der Wiederstand von Hochspannungsleitungen vom Sommer (wenn die Leitungen durchhängen) zum Winter (wenn die Leitungen straff
sind)?
MfG Heiko
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Hallo, Heiko,
Du (noreply) meintest am 06.04.07:

Der Durchhang dürfte unerheblich sein. Und die Längen- und Querschnittsänderung des Leiters dürfte im zusammenfassenden Temperaturbeiwert des Widerstandes (in all seiner Präzision) enthalten sein.
Viele Gruesse! Helmut
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begin quoting, Helmut Hullen schrieb:

Langsam: so trivial ist die Frage gar nicht. Der spezifische Widerstand ist temperaturabhängig, der Temperaturkoeffizient dürfte größenordnungsmäßig bei 3e-3 K^-1 liegen <http://de.wikipedia.org/wiki/Temperaturkoeffizient . Nun bezieht sich der spezifische Widerstand aber auf eine gegebene Abmessung, nicht auf eine gegebene Widerstandsanordnung - zusätzlich zur Leitfähigkeitsänderung ist also noch die Geometrieänderung zu betrachten. In welche Richtung wirkt sie sich aus?
Bei Temperaturerhöhung nimmt die Länge und der Durchmmesser zu - da sich der Widerstand aus Länge (linear) durch Querschnitt (quadratisch) ergibt, nimmt der Widerstand allein aus der Geometrieänderung bei Temperaturerhöhung _ab_.
Die linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten betragen in etwa: Al: 24*10^-6 K^-1, Stahl: ca . 12-15*10^-6 K^-1
Ok, die sind *sehr* viel kleiner, da macht das nicht so viel aus.
Wird die Leitfähigkeit der Hochspannungsleitungen also bei niedrigen Temperaturen nun besser?
Nein, leider nicht: Die Leiter(über)temperatur hängt nicht so sehr von der Umgebungstemperatur, sondern sehr viel mehr von der aktuellen Strombelastung ab: Leitertemperaturen können auch gerne mal 100 °C erreichen oder überschreiten.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Hallo, Ralf,
Du (me) meintest am 06.04.07:

Du meinst also ernsthaft, dass ich den Leiter zu verlängern oder zu verkürzen habe, damit er bei verschiedenen Temperaturen stets die gleiche Länge hat? Und dass ich auch den Querschnitt mit Schmirgelpapier oder CU-Lack anzupassen habe?
Ich halte es für erheblich wahrscheinlicher, dass bei unveränderten Versuchsmaterial gemessen wurde, als die Temperaturbeiwerte ermittelt wurden.
Viele Gruesse! Helmut
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begin quoting, Helmut Hullen schrieb:

Ich meine, daß die Definition des spezifischen Widerstands physikalisch vollkommen unmißverständlich ist.

Meinungsumfragen überlasse ich demoskopischen Instituten.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Da das nicht wirklich eine Antwort ist, wiederhole ich die Frage nochmal in eigenen Worten:
Mit welchem Versuchsaufbau wird der Temperaturkoeffizient eines Leiterseiles ermittelt?
Wäre ich damit beauftragt, ich würde ein 10 m langes Stück vorn und hinten einspannen und bei unterschiedlichen Temperaturen (die via Hochstromtrafo durch unterschiedliche Stromstärken erzeugt würden) jeweils Strom und Spannung messen.
Dann aber wäre die Änderung der Leitergeometrie in meinen Messungen bereits enthalten - ich messe ja nicht den Widerstand des Stoffes, sondern den des konkreten Bauteils.

Och bitte. Wenn Du einer Frage schon ausweichst, dann tu es wenigstens nicht ganz so offensichtlich.
vG
--
Ceterum censeo Popocatepetlum non in Canada sed in Mexico situm esse.

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Moin,
Volker Gringmuth schrub:

Falsche Antwort, so würdest du den Temperaturkoeffizienten eines Leiterseils ermitteln. Es war aber vom Temperaturkoeffizient von Kupfer die Rede. Du müsstest dich damit Begnügen, ein entsprechende Angabe über die begrenzte Genauigkeit deiner Messung zu nennen.
CU Rollo
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Nochmal die Frage aus dem ursprünglichen Artikel:
|wie stark ändert sich der Wiederstand von Hochspannungsleitungen vom |Sommer (wenn die Leitungen durchhängen) zum Winter (wenn die Leitungen |straff sind)?
Wo ist hier die Rede von Kupfer? Es wird explizit nach den "Leitungen", also den Leiterseilen gefragt. Also ist Volkers Methode genau richtig.
Allerdings sollte man dabei Randeffekte vermeiden und dafür sorgen, dass das vermessene Stück Leitung über die ganze Länge konstante Temperatur hat - die Einspannung kann da zu Fehlern führen.
Grüße,
Günther
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Zumal Freileitungsseile eher selten aus Kupfer sind :)
vG
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begin quoting, Volker Gringmuth schrieb:

Sehr wohl: Der OP hatte nach der Temperaturabhängigkeit des Leitungswiderstands gefragt und dabei explizit auf die Geometrieänderung (Durchhang) Bezug genommen - da habe ich mir dann einfach mal erlaubt, die Einflüsse von Wärmeausdehnung und Änderung des spezifischen Widerstands getrennt zu betrachten - darf ich das nicht?
Und (zu Deiner Beruhigung) ich habe dabei auch noch festgestellt, daß man den Geometrieanteil, obwohl er überraschenderweise(?) "verkehrtrum" wirkt, in der Praxis vernachlässigen kann: Ursache der Widerstandsänderung ist fast nicht die Längenänderung (Durchhang), sondern die Zunahme des spezifischen Widerstands (Wiedemann-Franzsches Gesetz) mit der Temperatur.

Noch eine Nicht-Antwort: Wird sie denn? Der Planer schaut in die Herstellernangabe zum spezifischen Widerstand bzw. dessen TK (und der Hersteller hat den auch nur aus einer Tabelle abgeschrieben) und rechnet daraus eine "Hausnummer" für die Verluste - im übrigen interessieren die niemanden so genau, weil die relativ klein im Verhältnis zur übertragenen Leistung sind, da geht es eher um zulässige Leitertemperaturen.
Und wenn man diesbezüglich was mißt, dann klebt man einen Temperatursensor auf ein Stück Leiterseil, hängt das auf, mißt die Lufttemperatur und nimmt eine Übertemperatur-Stromkennlinie auf, denn die ist das, was man eigentlich wissen will.

Nun gibt Dir vermutlich niemand einen solchen Auftrag - wozu auch?

Klarheit ist eine Tugend.
Gruß aus Bremen Ralf
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Moin,
Helmut Hullen schrub:

Und wenn du das Testobjekt so einspannen würdest, dass es sich nicht in der Länge ausdehnen kann sondern statt dessen bei Erwärmung um so mehr in die Breite geht? Dann bekommst du wieder ein anderes Messergebnis.
Ein einfaches 'Versuchsaufbau ist doch egal' wird da kaum genügen.
CU Rollo
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Hallo, Roland,
Du (roland-damm) meintest am 07.04.07:

Ist nicht komplett unmöglich, dürfte aber ein weniger wahrscheinlicher Aufbau sein.

Soweit ok. Für meine Diplomarbeit (schon einige Jahre her) habe ich mal nach den Temperaturbeiwerten von Kupfer gesucht, nicht nur nach dem fürs lineare Glied, sondern auch nach dem fürs quadratische.
Ergebnisse: a) gehört i.a. nicht zu den vereinbarten Grössen des Materials, kann also von Charge zu Charge, von Trommel zu Trommel verschieden sein. Und die Angabe von nur 2 Ziffern lässt auf geringe Präzision schliessen
b) bei Beiwert für das quadratische Glied gibt es 2 Primärquellen, so etwa 1870-1880, alle weiteren Fundstellen zitieren entweder den einen oder den anderen (deutlich verschiedenen). Da ist anscheinend nicht erneut gemessen worden.
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Hochspannungsleitungen bestehen sicherlich nicht aus reinem Kupfer. Wahrscheinlicher ist ein Materialgemisch - da dürfte die Zuverlässigkeit der Beiwerte der anderen Materialien auch noch "irgendwie" hinzukommen.
Viele Gruesse! Helmut
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Hallo Helmut,

Hier werden gerade an einer 220kV-Leitung die Seile getauscht, die neuen sind aus Alu mit Stahlkern.
Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx

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begin quoting, Siegfried Schmidt schrieb:

Die alten nicht?
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At 07 Apr 2007 13:27:55 +0200 Ralf Kusmierz wrote:

Da alten sind einfach nur schwarz..
Siegfried
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Siegfried Schmidt schrieb:

Es ist eine korrosionsbeständige Alu-Legierung, Aldrey. Die Legierungen werden aber immer weiter entwickelt, Richtung höhere Temperatur vor allem. http://www.fkh.ch/pdf_files/FT2000/Leiterseiltechnik.pdf Offenbar will man das Durchhängeproblem mit Invarstählen in den Griff bekommen. Zum Durchhängen und zur Erwärmung von Leiterseilen steht auch was im Bericht zur Strompanne Schweiz/Italien 2003. Da ich nicht weiss, ob der Bericht noch offiziell auffindbar ist, hab ich ihn mal gespeichert. http://mypage.bluewin.ch/bombach/pdf/strompanneitalien10.pdf
--
mfg Rolf Bombach

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On Sat, 07 Apr 2007 11:11:02 +0200, Siegfried Schmidt

Hallo,
nachdem bei Alu die Leitfähigkeit bezogen auf die Masse auch deutlich besser ist als bei Kupfer ist diese Materialwahl ja auch nur logisch. Ein grösserer Aussendurchmesser des Seiles ist ja auch vorteilhaft wegen der Koronaentladungen und der Wärmeabfuhr.
Bye
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Hallo Uwe,

Ab 220kV sind es sowieso Bündelleiter.
Siegfried
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Helmut Hullen schrieb:

Aluminium mit Stahlkern, wenn mich die Erinnerung nicht täuscht.
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Da kennen sich hier einige mit Sicherheit besser aus, aber zumindest eine 110-kV-Leitung, die ich nach eislastbedingtem Umkippen im Winter 1990/91 oben im Vogelsberg entdeckte und intensiv in Augenschein nahm, war genau so aufgebaut: Außen zwei gegenläufig verseilte Lagen trockener Aludrähte und innen ein Kern aus gefetteten Stahldrähten (Alu allein würde wahrscheinlich unter dem eigenen Gewicht fließen).
vG
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