Schnapsidee

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Moin!
Eigentlich wollte ich fragen, wie hoch denn die Durchschlagspannung von Wasser ist. Ich wollte es als Isolatorflüssigkeit einsetzen, weil
es so schön billig ist und auch noch gleich gut kühlt. Aber dann hatte ich mal nach den Ableitverlusten geschaut und festgestellt, daß die bei vernünftigen Feldstärken in der Gegend von 50 MW/m^3 oder wowas liegen - da war die Idee dann gestorben.
Isoliert Wasserdampf?
(Wahrscheinlich antwortet jetzt jemand, daß ja, aber Luft isoliere besser...)
Was hecke ich gerade aus?
Antwort: Gas- oder flüssigkeitsisolierte Erd- oder Flußkabel.
Idee: Pro Leiter laufen drei Wasserrohre parallel. Eines ist aus Kupfer (besser, weil billiger: Al) und trägt den Strom, die beiden anderen sind aus $geeignetemWerkstoff. Eines der beiden anderen ist die Kühlwasser-Zuflußleitung und das andere die Abflußleitung. Das Leiterrohr ist in Abständen (ca. 100 m) innen unterteilt. Am Anfang jedes Abschnitts wird es durch einen Quersteg mit Kühlwasser bespeist, das läuft dann der Länge nach durch den Abschnitt und nimmt die Joulesche Wärme auf, und am Ende geht es durch einen Quersteg in die Ablaufleitung.
Da die Angelegenheit innengekühlt wird, kann man solche Leiter ohne Rücksicht auf die Wärmeabfuhr gut isolieren und also auch versenken. (Wobei der Kapazitätsbelag natürlich problematisch ist.)
Die Abwassertemperatur kann man so auslegen, daß sie als Kesselspeisewasser oder für Fernheizungen gut geeignet ist. Man muß dann nur noch in Abständen "Wasserdrosseln" hinstellen, um das Wasser wieder auf Erdpotential zu kriegen: Eisenkern, und als Wicklung dann die Wasserrohre - vielleicht noch eine Hilfswicklung aus Metall drauf, die den Magnetisierungsstrom liefert.
Zwingend ist das allerdings nicht, ein Stück Glas- oder Kunststoffrohr (Isoliermaterial) täte es auch, denn Wasser leitet relativ schlecht. Reines Wasser hat vielleicht 1e-4 S/m; wenn man 1 MV auf 100 m verteilt, dann sind das 10 kV/m oder eine Stromdichte von 1 A/m^2, was noch relativ zivilisiert ist (aber bei 0,01 m^2 Rohrquerschnitt bereits 10 kW Verlustwärme bedeutet). Die Verlustleistung ist umgekehrt proportional zur Länge der Trennstrecke, aber wenn man sowieso schon eine "lange Leitung" hat, dann kann man sie auch aufwickeln und eine entsprechende Gegenspannung induzieren.
Alternativen wären natürlich nichtleitende Kühlmedien oder Trennstrecken: Die Abwärmeleitung könnte Dampf führen (120 °C Leitertemperatur wäre wohl in Ordnung), und das zugeführte Kühlwasser könnte in eine luftgefüllte Vorkammer eingesprüht werden, die den Stromfluß unterbricht und den Spannungsabfall aufnimmt.
Fragt sich nur, wie man MVs bei Bodenkabel isoliert, möglichst auch noch mit brauchbaren Kapazitätsbelägen (wobei die natürlichen Leistungen ruhig höher liegen könnten: viel Leistung will man ja gerade, und dickere Leiter schaden auch nicht, wenn die nicht am Mast hängen).
Wo gehört sowas hin? Unter/neben Autobahnen und Eisenbahnlinien, und in Gewässer natürlich. Das sind dann bloß trotzdem Rohre oder Tunnel in der Größenordnung von 10 m Durchmesser - irgendwie muß man schließlich isolieren. Aber warum nicht?
(Welche natürliche Leistung hätte denn ein 380-kV-Erdkabel? Könnten wohl mehrere 10 GW sein, wenn man die höhere Permittivität und den geringeren Leiterabstand (der allerdings auch den Induktivitätsbelag erhöht) berücksichtigt.)
Druckluft isoliert doch wohl auch ganz gut?
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Hallo, Ralf,
Du meintest am 20.07.11:

"so schön billig": das hängt vom Reinheitsgrad ab.
Und dann solltest Du vielleicht noch mal bei "Hydrolyse" nachlesen: Wasserstoff erzeugen ist vielleicht nicht das, was Du anstrebst.
Viele Gruesse! Helmut
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X-No-Archive: Yes
Moin,

Nö, aber so ähnlich.
In GILs (Gasisolierte Rohrleiter) verwendet man zB. Mischungen aus 80% Stickstoff und SF6 bei 7bar zur Isolierung.
O.J.
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Hallo,
sehr reines Wasser ist schon etwas besser, hier http://www.lenntech.de/anwendungen/reinstwasser/leitfaehigkeitsmessung/leitfahigkeit.htm http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leitf%C3%A4higkeit nennt man 5,5E-6. Damit werden aus den 10 kW nur noch rund 500 W.
Bye
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Uwe Hercksen schrieb:

http://www.lenntech.de/anwendungen/reinstwasser/leitfaehigkeitsmessung/leitfahigkeit.htm
Und dann möchtest Du bitte nochmal die Einheit nachprüfen.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Wasser wird IIRC als Dielektrikum in speziellen Kondensatoren verwendet. Kann mich knapp erinnern, dass in irgendwelchen Entladungseinrichtungen der Pulsphysik wassergefüllte Kondensatoren verwendet wurden/werden, eventuell in Zusammenhang mit exploding wire switches.

Sicher. Nur Edelgase sind speziell schlecht, wobei man Hg hier auch dazurechnen kann. Moleküle, speziell solche, die Elektronen leicht aufnehmen können, sind als Isolatorgas gut geeignet.

Die Magnetleute bei Beschleunigeranlagen haben da einige Erfahrungen mit wassergekühlten Leitungen.... solche und solche.

Ja, und fördert auch gut Brände. Stickstoff ist nicht ganz so toll im isolieren; historisch ist man auf CO2 ausgewichen, in "antiken" Cockcroft-Walton-Kaskaden etwa immer noch anzutreffen. Später kam SF6 auf, welches mittlerweile aber auf der Abschussliste steht. http://www.uni-stuttgart.de/ieh/forschung/veroeffentlichungen/2005_Gase_Rebholz.pdf kennst du sicher. Wirklich neu sind die Versuche IMHO nicht. http://www.springerlink.com/index/k32208880625q871.pdf
--
mfg Rolf Bombach

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