1. Verschiedene Nutzungssysteme:
DC-Kabelwerden nach der Gleichrichtung in Gleichstromübertragungssystemen verwendet, während Wechselstromkabel üblicherweise in Stromsystemen verwendet werden, die mit der Industriefrequenz (50 Hz) betrieben werden.
2. Geringerer Energieverlust bei der Übertragung:
Im Vergleich zu Wechselstromkabeln weisen Gleichstromkabel während des Übertragungsvorgangs geringere Energieverluste auf. Der Energieverlust in Gleichstromkabeln ist hauptsächlich auf den Gleichstromwiderstand der Leiter zurückzuführen, wobei die Isolationsverluste relativ gering sind (abhängig von der Stärke der Stromschwankungen nach der Gleichrichtung). Andererseits ist der Wechselstromwiderstand von Niederspannungskabeln geringfügig größer als der Gleichstromwiderstand, und bei Hochspannungskabeln sind die Verluste aufgrund des Proximity- und Skin-Effekts erheblich, wobei Isolationswiderstandsverluste eine große Rolle spielen, die hauptsächlich durch die Impedanz aus Kapazität und Induktivität verursacht werden.
3. Hohe Übertragungseffizienz und geringer Leitungsverlust:
Gleichstromkabel bieten eine hohe Übertragungseffizienz und minimale Leitungsverluste.
4. Praktisch zum Anpassen des Stroms und Ändern der Kraftübertragungsrichtung.
5. Trotz der höheren Kosten für Umformgeräte im Vergleich zu Transformatoren sind die Gesamtkosten für Gleichstromkabel deutlich niedriger als für Wechselstromkabel. Gleichstromkabel sind bipolar und einfach aufgebaut, während Wechselstromkabel dreiphasige Vier- oder Fünfleitersysteme mit hohen Anforderungen an die Isolationssicherheit und einem komplexeren Aufbau sind. Die Kosten für Wechselstromkabel sind mehr als dreimal so hoch wie die für Gleichstromkabel.
6. Hohe Sicherheit bei der Verwendung von DC-Kabeln:
- Die inhärenten Eigenschaften der Gleichstromübertragung erschweren die Induktion von Strom und Leckströmen, wodurch elektromagnetische Störungen mit anderen parallel verlegten Kabeln vermieden werden.
- Bei einadrig verlegten Kabeln treten aufgrund der Kabeltrassen aus Stahlkonstruktion keine magnetischen Hystereseverluste auf, wodurch die Übertragungsleistung des Kabels erhalten bleibt.
- Gleichstromkabel verfügen über einen höheren Kurzschluss- und Überstromschutz.
- Wenn elektrische Felder gleicher Spannung auf die Isolierung angewendet werden, ist ein Gleichstromfeld viel sicherer als ein Wechselstromfeld.
7. Einfache Installation, einfache Wartung und geringere Kosten für Gleichstromkabel.
IsolierungAnforderungen für gleiche Wechsel- und Gleichspannung sowie Stromstärke:
Bei gleicher Spannung an der Isolierung ist das elektrische Feld in Gleichstromkabeln deutlich geringer als in Wechselstromkabeln. Aufgrund der erheblichen strukturellen Unterschiede zwischen den beiden Feldern konzentriert sich das maximale elektrische Feld bei Wechselstromkabeln in der Nähe des Leiters, während es sich bei Gleichstromkabeln hauptsächlich in der Isolationsschicht konzentriert. Daher sind Gleichstromkabel bei gleicher Spannung an der Isolierung 2,4-mal sicherer.
Veröffentlichungszeit: 10. November 2023