Bessere Noten mit Duden Learnattack Jetzt kostenlos testen
 
Lexikon Physik

Hochspannung

Als Hochspannung bezeichnet man elektrische Spannungen oberhalb von 1000 V (1 kV). Kleinere Spannungen nennt man Niederspannung, die in der lokalen Elektrizitätsversorgung auftretenden Spannungswerte 230 V und 400 V heißen Netzspannung.

Hochspannung dient vor allem zur verlustarmen Übertragung von elektrischer Energie mit Hochspannungsleitungen. Die elektrische Leistung eines Kraftwerks ist \(P_\text{el} = U \cdot I\) (U: Spannung, I: Stromstärke), die Verlustleistung aufgrund der Erzeugung von Joule’scher Wärme des Übertragungskabels beträgt dagegen \(P_\text V = R \cdot I^2\) (R: Widerstand). Darum wird der relative Anteil der Verlustleistung umso kleiner, je niedriger die Stromstärke und damit je höher die Spannung in der Leitung ist.

Übrigens: Hochspannungsleitung übertragen Drehstrom (Dreiphasenstrom), wobei die drei Maxima jeweils um 120° gegeneinander phasenverschoben sind. Dies hat den Vorteil, dass auf die Rückleitung zum Kraftwerk verzichtet werden kann. Diese ist normalerweise nötig, weil ein Strom nur bei geschlossenem Stromkreis fließt. Ein Wechselstrom wechselt jedoch zweimal pro Periode die Richtung. Durch die Phasenverschiebung sind die Richtungswechsel der drei Phasen so versetzt, dass immer gleich viel Strom in ein oder zwei der Phasen zum Verbraucher hinfließt wie in der oder den restlichen Phasen zum Kraftwerk zurück. Da jede Phase ihr eigenes Kabel hat, kann man also auf eine zusätzliche Rückleitung verzichten. Dies funktioniert allerdings nur solange, wie im Mittel in allen drei Phasen dieselbe Stromstärke fließt, was bei Überlandleitungen wegen der vielen angeschlossenen Verbraucher immer der Fall ist. In regionalen und lokalen Netzen verändert dagegen die ständig variierende Stromentnahme einzelner Verbraucher die Bilanz zwischen Hin- und Rückstrom. Hier ist daher ein vierter Leiter nötig, der sogenannte Nullleiter. Über diesen fließen überschüssige Ladungen in die Erde ab bzw. werden fehlende Ladungen aus ihr holt.

Registriere dich, um den vollen Inhalt zu sehen!

VERSTÄNDLICH

PREISWERT

ZEITSPAREND

Weitere Physikthemen findest du hier

Wähle deine Klassenstufe

Weiterführende Lexikonartikel