Hoe worden elektriciteitsnetten gekoppeld?

De Europese elektriciteitsnetten zijn onderling gekoppeld. Onze elektriciteit heeft een frequentie van 50 Hz.

Ik weet niet wat de voortplantingssnelheid van het elektrische veld door een hoogspanningskabel is - laten we uitgaan van 200000 km/s, net als licht door een glasvezel. Mocht de snelheid anders zijn, dan blijft mijn vraag gelden, maar veranderen de genoemde afstanden.

Met 200000 km/s en 50 Hz is de golflengte 4000 km. De halve golflengte is dus 2000 km.

Stel dat ik een langeafstandshoogspanningskabel aanleg van Utrecht via Duitsland naar Basel. Ongeveer 1000 km. Ik leg ook een langeafstandshoogspanningskabel aan van Utrecht via België en Frankrijk naar Basel. Ook ongeveer 1000 km. Ik heb nu een stroomkring van 2000 km gemaakt.

Een elektriciteitscentrale in Utrecht stuurt elektriciteit de kabel in, zeg via de oostelijke tak naar Basel. Maar in Basel gaat diezelfde golf via de westelijke tak terug naar Utrecht.

Wanneer die golf terug is in Utrecht, is 2000 km verstreken, dus een halve golflengte. Dus precies als de centrale in Utrecht de top van de sinus de kabel instuurt, komt uit diezelfde kabel het dal van de sinus terug.

Top en dal heffen elkaar precies op. Het geproduceerde vermogen gaat volledig verloren.

Hoe voorkomt men dit probleem?

Weet jij het antwoord?

/2500

Ja problematiek van lange lijnen inderdaad... Is niet te voorkomen, maar als het niet kan zoals het moet, dan moet het maar zoals het kan... Niet op te lossen, maar dan neemt men het enorme verlies maar op de koop toe... Toegevoegd op 11-05-2009 11:22:15 En wat jij schetst is het worst case scenario, is niet altijd worst case hoor...

Er zitten allemaal transformator- regel- en verdeelstations tussen, dus de kring is niet gesloten. Verder is het onmogelijk dat energie verloren gaat, dat mag niet van de wetten van de thermodynamica.

Allereerst: Er gaat niet 1 maar 3 sinussen over een hoogspanningsnet. De snelheid van de elektronen in een elektriciteitskabel is vrijwel nihil. De snelheid van de energie zit tegen lichtsnelheid aan. De energie gaat niet door de kabel maar door het magnetisch veld om die kabel heen. Je neutraliseert geen vermogen als op een bepaald punt 2 golven elkaar uitdoven. Dat uitdoven gebeurd alleen op 1 plek. Je golf gaat verder gewoon door en verliest geen energie. Bij wisselspanning loopt de 0 draad niet noodzakelijk over hetzelfde netwerk. Dat kan omdat er door de 0 draad geen energie meer loopt. Je krijgt dus geen stroom terug. Ook over een elektriciteitsnet heb je een demping op die golf (energie verlies) over lange afstanden. Je moet je goed realiseren dat de frequentie echt super nauwkeurig is. En sterk gesynchroniseerd. Als je als energie centrale de stroom leveranties niet met exact dezelfde sinus over de kabel gooit als dat je het ontvangt dan krijg je kortsluitingen om U tegen te zeggen. Ik weet niet of je wel een een interfase kortsluiting hebt gezien maar het effect is heel wat spectaculairder dan wanneer je de fase en 0 draad van de stopcontact tegen elkaar houd. Om dat te synchroniseren hoef je eigenlijk alleen maar te zorgen dat je de fase van je productie afstemt op de fase die lokaal op je draad zit. Energie centrales maken gebruik van apparatuur die de frequentie van de stroom synchroniseert met het netwerk. Dat moet ook wel omdat als je meer stroom uit een generator wil hebben je het ding sneller moet laten draaien. En dat zou dan je frequentie veranderen. Je vind dat ook in windturbines en zonnecellen. Zolang wat je produceert maar synchroon is met de wat er lokaal op je kabel zit.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100