Freileitung
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Einordnung: Elektrische Energie | Fernmeldetechnik
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Ein Freileitung ist eine elektrische Leitung, bei der als Leiter nicht-isolierte Leiterseile verwendet werden. Freileitungen müssen aus Sicherheitsgründen (Gefahr von elektrischen Schlägen) eine Mindesthöhe von 4 Metern (für Spannungen unter 1000 Volt, für höhere Spannungen muss der Bodenabstand einer Freileitung größer sein) über dem Boden besitzen. Sie werden an Isolatoren auf Freileitungsmasten aufgehängt. Für Freileitungen mit Spannungen unter 50 kV kommen Holz-, Beton-, Stahlrohr- und Stahlfachwerkmaste zum Einsatz. Für Spannungen über 50kV werden zumindest in Europa meist Stahlfachwerkmaste verwendet. Allerdings werden für Leitungen der 110 kV-Spannungsebene zunehmend Stahlrohrmaste eingesetzt. Es ist in Deutschland und Österreich prinzipiell zulässig, Freileitungen zu bauen, die unter einer Talbrücke hindurchführen. Man findet eine derartige Unterquerung bei der Körschtalbrücke nahe Esslingen am Neckar.
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Energieübertragung
Als Isolatoren kommen für Spannungen bis ca. 50kV hängende oder stehende Isolatoren zum Einsatz. Erstere können höhere Kräfte aushalten, letztere bieten eine zusätzliche Sicherheit, da im Fall eines Isolatorbruchs das Leiterseil auf den Mast fällt. Eine zusätzliche Bruchsicherheit kann durch Verwendung von zwei (oder mehr) parallelen Isolatoren erzielt werden. Für Spannungen über 50kV werden nur hängende Langstabisolatoren verwendet. Als Isolatormaterial werden meist Glas oder Keramik verwendet. Für Spannungen über 200kV werden häufig Kettenisolatoren, bestehend aus zwei bis vier Langstabisolatoren verwendet (z.B. Zweierkette). Neuerdings werden insbesondere für Isolatoren für Spannungen über 100kV auch Isolatoren aus hochfesten Kunststoff verwendet. Leiterseile von Freileitungen bestehen aus Kupfer, Aldrey und Verbundseilen aus Stahl und Aluminium. Letztere haben trotz größeren Querschnitts bei gleichem Gewicht eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Kupferseile und werden deshalb bei Hochspannungsleitungen bevorzugt eingesetzt. Für Spannungen über 110 kV werden häufig, um Koronaerscheinungen zu vermeiden, so genannte Bündelleiter eingesetzt. Bündelleiter bestehen aus mehreren mittels Abstandhaltern verbundenen Leiterseilen. Für 220 kV-Leitungen werden meist Zweierbündel, für 380 kV-Leitungen meist Dreier- oder Viererbündelleiter verwendet. Freileitungen mit Betriebsspannungen über 50 kV (in manchen Fällen auch darunter) werden in der Regel mit einem Erdseil ausgerüstet. Ein Erdseil ist ein an der Mastspitze befestigtes elektrisch leitfähiges Seil, welches die Leitung vor Blitzeinschlägen schützen soll. In den Erdseilen ist oft noch ein Lichtwellenleiter eingebettet, welcher zur Datenübertragung genutzt werden kann. Diese Lichtwellenleiter werden nicht nur von den Energieversorgern genuzt, sondern auch durch Telekommunikationsanbieter.
Für höhere Ansprüche an den Blitzschutz werden Hochspannungsleitungen manchmal mit zwei Erdseilen ausgestattet. Diese befinden sich entweder an den äußersten Enden der obersten Traverse, an zwei v-förmigen Mastspitzen oder an einer separaten Erdseiltraverse. Freileitungen sind nicht mit Luftkabeln zu verwechseln. Bei Luftkabeln wird ein isoliertes Kabel auf Masten verlegt. Luftkabel können, da sie isoliert sind, ohne Isolatoren am Mast befestigt werden.
Für Spannungen über 50 kV ist aber auch heute und in absehbarer Zeit die Freileitung im Regelfall die wirtschaftlichste Form der Stromleitung, denn Freileitungen können im Winter, wenn der Stromverbrauch sehr hoch ist, wegen der Kühlung durch die umgebende Luft sehr hoch belastet werden.
Fernmeldetechnik
Eine Freileitung ist in der Fernmeldetechnik eine über Telefonmaste geführte Leitung, deren Drähte nicht isoliert sind. Um sie an den Masten zu befestigen, werden Isolatoren aus Glas, Keramik oder Plastik verwendet. Kurzschlüsse zwischen den Drähten werden dadurch vermieden, dass ein Mindestabstand zwischen ihnen eingehalten wird. Das Telefonnetz in Deutschland ist unter hohen Kosten auf Erdkabel (und gelegentlich auch Luftkabel) umgerüstet worden, da Freileitungen oft durch Witterungseinflüsse gestört werden: Stürme werfen Masten um, die Drähte können vereisen und wegen ihres Gewichtes reissen, etc.. Freileitungen zum Zweck der Nachrichtenübermittlung sind in Deutschland und dem westlichen Kontinentaleuropa inzwischen fast vollständig verschwunden. Man findet sie nur noch gelegentlich für Leitungen des bahninternen Telefonnetzes entlang nichtelektrifizierter Nebenbahnen.
Unterentwickelte Länder, aber auch reiche Länder wie beispielsweise die USA und Großbritannien, haben große Teile ihrer Teilnehmeranschlussleitungen noch als Freileitungen ausgeführt. Wegen der Antennenwirkung von Freileitungen können diese auch Amateurfunk und CB-Funk einfangen. Während der normale Telefonverkehr davon eigentlich nicht beeinträchtigt wird, kann aber eine DSL-Übertragung davon gestört, wenn Funk und DSL dieselben Freqenzbereiche verwenden.
Weitere Anwendungen
Eine besondere Form der Freileitung sind die Oberleitungen und Stromschienen elektrischer Bahnen, denn diese müssen für die Entnahme von elektrischer Energie durch den Stromabnehmer von Schienenfahrzeugen ausgestattet sein. Auch zur Speisung von Sendeantennen, insbesondere von Antennen sehr leistungsfähiger Sender für Lang-, Mittel- und Kurzwelle werden gelegentlich Freileitungen verwendet. Hierfür wird oft eine Reusenleitung verwendet. Bei einer Reusenleitung sind die Leiterseile für die Speisung des Erdnetzes der Sendeantenne auf der Außenseite eines Ringes angebracht, während im Innern des Ringes, an Isolatoren befestigt, die unter Hochspannung stehende Speiseleitung der Antenne verläuft.
Sicherheitsratschläge
Im Umfeld von Freileitungen (und auch von Funktürmen, insbesondere von selbststrahlende Sendemasten) ist es verboten und gefährlich, Drachen oder Fesselballone aufsteigen zu lassen, da durch die Leine, insbesondere im feuchten Zustand gefährliche Ströme fließen können. Auch ist insbesondere bei tiefhängenden Freileitungen Vorsicht im Umgang mit langen Stangen oder Leitern geboten, insbesondere wenn diese aus elektrisch leitfähigen Material sind. Unter Freileitungen soll man keine Kraftfahrzeuge betanken oder Behälter mit brennbarer Flüssigkeit umfüllen.
Siehe auch: Freileitungsmast, Tragmast, Abspannmast, Erdschluss.
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