Warum verwendet man Aluminium als Leiter bei Hochspannung?

6 Antworten

Weil Aluminium drei Aspekte miteinander vereinigt:

  1. Es leitet den elektrischen Strom besser als Stahl (aber schlechter als Kupfer)
  2. Es ist ein leichter Werkstoff
  3. Es ist günstiger als Kupfer

SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 30.12.2022, 16:35

Ich glaube, dass Stahl äußerst schlecht leitet.

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Aron5  30.12.2022, 23:48
@SeiEhrlich2020

Glauben ist etwas für Religion, nicht für Wissenschaft und Technik.

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SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 31.12.2022, 00:11
@Aron5

Silber 61*10^6
Kupfer 58*10^6
Gold 45*10^6
Aluminium 37*10^6
Wolfram 19*10^6
Eisen 10*10^6
Edelstahl 1,4*10^6
Am besten leiten Silber, Kupfer und Gold. Edelstahl hingegen ist der schlechteste metallische Leiter. Der Reinheitsgrad der Metalle kann Einfluss auf die elektrische Leitfähig haben.

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Aron5  31.12.2022, 12:49
@SeiEhrlich2020

Korrekt. Trotzdem sind alle Metalle insgesamt gute elektrische Leiter. Daher kann man nicht sagen dass Stahl ein schlechter elektrischer Leiter ist. Im Vergleich mit anderen Metallen ist er vielleicht nicht so gut, aber er gehört definitiv zu den Konduktoren und leitet ausreichend.
Anmerkung: bei den obigen Zahlen fehlt die Einheit.

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SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 31.12.2022, 14:05
@Aron5

Wenn wir beim Thema bleiben würden und das in Beziehung setzen ist Stahl ein äußerst schlechter Leiter. Wenn man hier die Kausalkette verletzt um hier den Großfaz zu machen ist also für dich "Wissenschaft"!
In Ordnung. Und Tschüß!
Das ist der Kerl, der eine Heizung auf ein Hochspannungsmast installieren wollte! MannOMann

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Aron5  01.01.2023, 11:25
@SeiEhrlich2020

Wass soll das denn? Man sollte berechtigte Kritik generell nicht mit Beleidigungen kontern.

Du hast die Einheit vergessen. Darauf habe ich dich lediglich hingewiesen. dafür wird man regelmäßig in jeder Schule, Berufsschule oder Firma/Werkstatt zurechtgezupft und das zu Recht. Ich bin mit Sicherheit kein Korinthenscheißer. Auch das Stahl nicht unbedingt pauschal als schlechter elektrischer Leiter betitelt werden sollte habe ich nicht ganz ohne Berechtigung geschrieben.

Ob ein Metall gut oder schlecht leitet hängt nämlich sehr stark vom Kontext und der Anwendung ab und ist jenseits davon lediglich als „Geschmackssache/Ansichtssache“ zu betrachten. Was aber soll/kann der Fragesteller damit anfangen?

Man kann die Metalle in ab- oder aufsteigender Reihenfolge nach ihrem Leitwert in Siemens (S), oder nach ihrem Widerstand in Ohm (Ω) auflisten. Was aber soll ein Fragesteller, der sich nicht auskennt, damit anfangen wenn man die Einheit vergisst und einfach nur wie der Richter über gut oder schlecht redet? Weder das Gute noch das Schlechte sind genau definiert.

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Weil Aluminium zwar eine niedrigere Leitfähigkeit (~35) als Kupfer (~60) hat, aber im Verhältnis günstig und leicht ist.

Verdopple ich den Querschnitt des Leiters und nutze Aluminium, so habe ich einen höheren Leitwert, spare 40% Gewicht und etwa 40% Kosten ggü. Kupfer.


SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 19:44

Ist Aluminium selbst auch weniger als halb so teuer?

Oder liegt die Ersparnis eher an der Konstruktion von den Trägern und Türmen?

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KarlRanseierIII  15.01.2022, 19:46
@SeiEhrlich2020

Auf die Masse bezogen 1/3 von Kupfer. Dazu kommt ja, daß ich auch weniger Gewicht an Aluminium habe, trotz Verdopplung des Querschnittes.

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SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 19:49
@KarlRanseierIII

Also auf die Maße. Gemessen am Querschnitt wird es vielleicht nur noch 1/6 sein. Dann kommt es am Ende also auf Phantastische 1/4 vom Kuperleiter. Bei den Mengen, ist das ein heftiges Argument!

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Leiterseile von Freileitungen bestehen aus Kupfer, Aldrey und Verbundseilen aus Stahl und Aluminium. Letztere haben wegen ihrer geringeren Dichte bei gleicher Masse einen größeren Querschnitt und dadurch einen höheren Leitwert als Kupferseile und werden deshalb bei Hochspannungsleitungen bevorzugt eingesetzt.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

Aluminium ist günstiger und leichter als Kupfer. Und da der Strom in den Leitungen sowieso möglichst niedrig gehalten wird, spielt der spezifische Widerstand keine sehr große Rolle.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 19:12

Wobei “niedrige Stromstärke” ist bei Hochspannungsleitungen aber schon relativ. ;-)

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SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 19:54
@Kris, UserMod Light

Já, das weiß ich ja. Ich sehe es ja an meiner selbstgebauten LFP Batterie. 50mm2 für 2500w. Und eigentlich ist das schon knapp für mein 2500w inverter! Und aus dem Inverter kommen Drähtchen im Vergleich dazu!

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ulrich1919  15.01.2022, 22:30
@Kris, UserMod Light
Aber das Ziel von hoher Spannung ist ja, den Strom so gering wie möglich zu halten.

Wird oft kolportiert, aber stimmt nicht. Eine 380 kV Leitung führt eine Stromstärke von 1000 Ampere wenn sie eine Scheinleistung von 660 MVA (Circa 550 Megawatt) transportiert, was im üblichen Bereich liegt.

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SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 23:34
@ulrich1919

Du weißt aber schon, dass mit der Stromstärke der Querschnitt des Leiters im Quadrat zunimmt. Oder?
Beispiel:
100A bei 24V ergibt 2400W und braucht zwei 50qmm Leitungen.
16A bei 240V ergibt 3800W und braucht aber nur zwei 2,5qmm Leitungen!
Dabei sind die 50qmm knapp bemessen und die 2,5qmm sicher reichen!

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Aron5  30.12.2022, 14:06
@ulrich1919

Stimmt schon wenn man das „so gering wie möglich“ nicht überliest. Wenn man den Strom noch kleiner macht wird die zu hohe Spannung zum Problem.

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Weil Aluminium den Strom gut leitet und eine geringe Dichte hat, also leichter ist als Kupferleitungen.


SeiEhrlich2020 
Beitragsersteller
 15.01.2022, 19:00

Ach. Dann kompensiert man mittels Querschnitt und der Gewinn ist Preis von Material für die Konstruktion und das Ersparnis an Grundstücken! Richtig?

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SuperKuhnibert4  15.01.2022, 19:02
@SeiEhrlich2020

Keine Ahnung was du meinst. Aber der Querschnitt des Leiters richtet sich nach der erwarteten Stromstärke. Da wird nichts kompensiert.

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