Ein Stromnetz bezeichnet eine umfassende Infrastruktur zur Stromverteilung, die typischerweise ein großes Gebiet abdeckt. Ein Netzwerk synchronisierter Stromerzeuger und -verbraucher, die durch Übertragungs- und Verteilungsleitungen verbunden sind und von einem oder mehreren Kontrollzentren verwaltet werden, bildet ein Stromnetz. Die meisten Menschen meinen mit dem Stromnetz das System zur Stromübertragung.
Mit anderen Worten: Das Stromnetz ist ein komplexes System, das Strom von der Quelle zu den Verbrauchern transportiert die es regelmäßig nutzen. Diese Netzwerke haben sich von bescheidenen, regionalen Konzepten zu Netzwerken entwickelt, die sich heute über Tausende von Kilometern erstrecken und Millionen von Haushalten und Unternehmen miteinander verbinden.
Aus welchen Komponenten besteht ein Stromnetz?
Das Netz besteht aus unzähligen komplexen Verbindungen, ist aber im Wesentlichen in drei Teile unterteilt:
Energieproduktion
Kraftwerke, die einen Generator verwenden, um mechanische Energie einer Turbine in elektrische Energie umwandeln, sind die Orte, an denen Strom erstmals erzeugt wird.
Dafür benötigen Kraftwerke Energie aus Brennstoffen wie Kohle, Erdgas oder Primärenergien wie Wind und Sonnenlicht. Die nächste Methode (Übertragung) löst dieses Problem, da diese Kraftwerke große Mengen Strom produzieren und oft weit entfernt von den Bedarfsorten liegen.
Getriebe
Die Stromübertragung erfolgt über Stromleitungen. Der Strom, der das Kraftwerk verlässt, wird durch ein Umspannwerk geleitet, wo er hochtransformiert wird.
Dies deutet darauf hin, dass als Spannung steigt, verringert sich der elektrische Strom proportional (die Menge der Elektronen, die pro Sekunde fließen). Ein Transformator ermöglicht diesen SpannungsanstiegDie übliche maximale Reichweite dieses Stroms beträgt 500 Kilometer.
Aufwärtstransformatoren werden eingesetzt, weil Elektrizität beim Transport über weite Strecken durch einen Leiter zweifellos Energie aufgrund des Widerstands verliert.
Durch den Einsatz von Hochspannungsleitungen wird dieses Problem (nicht vollständig, aber auf ein akzeptables Niveau) gelöst. Bei einer Verringerung des Stroms um den Faktor 2 würde sich der entsprechende Leistungsverlust in den Leitungen um den Faktor 4 verringern, da der Leistungsverlust in den Leitungen mit dem Quadrat der Stromstärke abnimmt.
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Vertrieb
Verteilstationen, die Abwärtstransformatoren, die das Gegenteil von dem tun, was ein Aufwärtstransformator tut, sind der Ort, an dem der Strom zuerst verteilt wird. Diese Abwärtstransformatoren reduzieren die Spannung auf ein für den Menschen sicheres Niveau zu bewältigen, da die Spannungen bei der Fernübertragung zu hoch sind.
Diese Umspannwerke sind dann über das Verteilungsnetz mit den unterschiedlichsten Stromverbrauchern verbunden – von riesigen Industriegebäuden bis hin zu bescheidenen Wohnhäusern. Die Spannungen werden weiter gesenkt und die Energie mithilfe zusätzlicher Umspannwerke und kleinerer Transformatoren auf die einzelnen Unterbezirke verteilt.
