In der heutigen technologisch geprägten Welt ist die Nachfrage nach effizienter und zuverlässiger Leistungsübertragung und -verteilung größer als je zuvor. HGÜ-Anwendungen in Bereichen wie dem Schienenverkehr, erneuerbaren Energiesystemen und der Luftfahrt erfordern immer mehr Spannung. Mit der Einführung der Serial Connection Box erfüllt EA Elektro-Automatik diese Anforderungen.
Geräte von EA Elektro-Automatik können in Reihe geschaltet werden, um den Bedarf an höheren Spannungen bis zu 3000 V DC zu decken. Um die Sicherheit zu gewährleisten, ist die Verwendung der Serial Connection Box (SCB) notwendig. Die SCB schützt die in Reihe geschalteten Geräte vor dem Überschreiten der spezifizierten Isolationsspannung und gewährleistet so den sicheren Betrieb. Darüber hinaus können die Systeme von EA mit Hilfe der SCB flexibel eingesetzt werden. Die Geräte können einzeln betrieben oder in Reihe geschaltet verwendet werden. Zum Beispiel können zwei parallel geschaltete Systeme in Reihe geschaltet werden, um Systeme mit hoher Spannung und hoher Leistung zu erzeugen, die den Marktanforderungen entsprechen.
Einer der wichtigsten Fortschritte bei der effizienten und zuverlässigen Leistungsübertragung und -verteilung ist die Entwicklung und Implementierung von Hochspannungs-Gleichstrom-Systemen (HVDC – High Voltage DC). Im Gegensatz zu den traditionellen Wechselstromsystemen (AC), die seit über einem Jahrhundert das Rückgrat der elektrischen Infrastruktur bilden, bieten Gleichstrom-Hochspannungssysteme einzigartige Vorteile, die für verschiedene Anwendungen in unterschiedlichen Branchen immer wichtiger werden. Systeme mit höherer Spannung verringern die Widerstandsverluste im Stromverteilungssystem. Leistungsverluste aufgrund von Widerstand sind proportional zum Quadrat des Stroms (P_loss = I² × R). Indem der Strom durch eine höhere Spannung reduziert wird, werden diese Widerstandsverluste minimiert, was zu einer effizienteren Stromübertragung führt.
Der Einsatz von HGÜ-Systemen ist in verschiedenen Schlüsselbereichen wie dem Schienenverkehr, der Luftfahrt und den erneuerbaren Energien zu beobachten.
Die Vorteile von HVDC-Systemen im Überblick
Viele Eisenbahnsysteme weltweit verwenden standardisierte Spannungslevel für die Elektrifizierung, meistens 1500 V DC, 3000 V DC, 15000 V AC und 25000 V AC. Das 3000-V-Gleichstromsystem ist weit verbreitet, da es einen Mittelweg zwischen der Effizienz und den Anforderungen an die Infrastruktur schafft, um den Hochgeschwindigkeits- und Schwerlastverkehr über lange Strecken zu unterstützen und Nah- und Fernverkehrsnetze, sowie Stadt-und Straßenbahnnetze zu optimieren. Höhere Spannungen verringern den Strombedarf für die Stromübertragung, was die Verwendung dünnerer, leichterer Kabel ermöglicht und die Infrastrukturkosten für Oberleitungen und Umspannwerke senkt. Dies verbessert auch die Gesamtenergieeffizienz und reduziert die Betriebskosten und die Umweltbelastung.
Da sich die Luftfahrtindustrie hin zu mehr elektrischen und hybridelektrischen Flugzeugen entwickelt, werden HVDC Systeme für Effizienz, Sicherheit und zukünftige Innovationen immer wichtiger. Hochspannung unterstützt Hochleistungssysteme wie elektrische Steuerungssysteme für Klimaanlagen und Druckausgleich Systeme, sowie elektrische Antriebe in Hybrid- oder vollelektrischen Flugzeugen, die typischerweise zwischen 1000V DC und 3000V DC benötigen. Die Verwendung von Hochspannung reduziert den Strombedarf und ermöglicht eine Verkabelung mit dünnen Leitungen, wodurch das Gewicht des Flugzeugs verringert wird. Dies ist entscheidend für die Energieeffizienz und steht im Einklang mit dem Streben der Branche nach nachhaltigen Flugzeuglösungen der nächsten Generation.
Der Aufschwung der erneuerbaren Energien hat die Einführung der HGÜ beschleunigt, wovon Photovoltaik-Großanlagen und moderne Batteriespeichersysteme (BESS) profitieren. Hohe Spannungen in Solaranlagen minimieren die Übertragungsverluste zu Wechselrichtern oder Speichern, während Batteriespeichersysteme HGÜ zur effektiven Energiespeicherung und -abrufung nutzen. HGÜ ermöglicht auch die Stromübertragung über große Entfernungen und die Einbindung entfernter erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz und den grenzüberschreitenden Stromaustausch.
EA Elektro-Automatik bietet fortschrittliche Testgeräte für die Hochspannungsindustrie, um Entwicklungen zu beschleunigen und hochwertige Systeme zu entwickeln. Unser Portfolio reicht von Niederspannungsgeräten bis zu 2000V DC. Es können mehrere Geräte können in Reihe geschaltet werden, um bis zu 3000V DC zu erreichen.
Um einen sicheren Betrieb bei diesen hohen Spannungen zu gewährleisten, schützt die Serial Connection Box (SCB) vor dem Überschreiten von Isolationsgrenzen und ermöglicht einen flexiblen Einsatz.
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