Nennspannung

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Die Nennspannung eines elektrischen Verbrauchers oder einer Spannungsquelle (Batterie, Generator, Stromnetz) ist der vom Hersteller oder Lieferanten spezifizierte Wert der elektrischen Spannung im Normalbetrieb. Die Angabe der Nennspannung ist meist mit einem Toleranzbereich ergänzt, der maximal zulässig ist und in neueren Normen als Bemessungsspannung angegeben wird.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Nennspannung von Batterien

Bei Batterien und Akkumulatoren ist die Nennspannung ein geeigneter, angenäherter Wert der Spannung zur Kennzeichnung einer Zelle, einer Batterie oder eines elektrochemischen Systems (nach DIN EN 60050-482). Die Leerlaufspannung ist meist höher. Die Nennspannung einer Batterie ist das Produkt aus der Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen und der Nennspannung einer Zelle.

Die Nennspannung pro Zelle von Batterien (nicht wiederaufladbar) und Akkumulatoren (wiederaufladbar) beträgt:

[Bearbeiten] Nennwert der Netzspannung

In Europa beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung 230 (Außenleiter/Erde, Privathaushalte) bzw. 400 Volt (Außenleiter/Außenleiter, Drehstrom). Das ist der Effektivwert. Der Nennwert der Frequenz ist 50 Hz.
Früher betrug der Nennwert 220 Volt. Für 220 V spezifizierte elektrische Verbraucher können meist auch an der 4,5% höheren Spannung betrieben werden. Der Energieverbrauch bei ungeregelten linearen Verbrauchern steigt dabei allerdings wegen der quadratischen Abhängigkeit nicht um 4,5% sondern um etwas mehr als 9% an.

In USA beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung 117 Volt. Das ist der Effektivwert (RMS). Für größere Verbraucher wie Klimaanlagen sind auch 240 V gebräuchlich. Die Nennfrequenz beträgt 60 Hz.
Die häufig angegebenen 120 Volt sind ein gerundeter Wert.

Historisch gehen die 110 und 220 Volt darauf zurück, dass für den Betrieb von Kohlebogenlampen (Straßenbeleuchtung, Filmprojektoren) gerade 55 Volt Gleichspannung ausreicht. Bei höheren Spannungen droht ein elektrischer Schlag, und im nötigen Vorwiderstand der Bogenlampen wäre unnötig Leistung verloren gegangen. Durch zweimalige Verdopplung gelangte man zu 110 und 220 Volt. Die Motivation dafür waren geringere Leitungsverluste beziehungsweise größere zu überbrückende Entfernungen bei steigendem Verbrauch. Damit waren auch Transformatoren zum Aufbau des Stromnetzes nötig geworden, und man ging von der anfänglich verwendeten Gleichspannung zu Wechselspannung über. Den inzwischen eingeführten Glühlampen war es egal, ob Gleich- oder Wechselspannung anliegt, auch lässt sich Wechselspannung besser schalten.

Mittelfristig soll in Europa die Nennspannung auf 240 V angehoben werden.

[Bearbeiten] Weitere Nennspannungen

[Bearbeiten] Fahr- und Flugzeuge

Fahrrad
  • 6 Volt Wechselspannung (Fahrraddynamo, variable Frequenz, Nennlast 3 Watt)
Kraftfahrzeuge (Gleichspannung)
  • 6 Volt (ältere PKW, Motorräder)
  • 12 Volt (PKW, Ladeschlusspannung und somit die Bordspannung ist 14 Volt)
  • 24 Volt (LKW, Ladeschlusspannung und somit die Bordspannung ist 28 Volt), sogenannter automotiv-Toleranzbereich ist 18…30 Volt
Flugzeuge (Auswahl)[1]
  • 28 Volt Gleichspannung (22…29 Volt)
  • 115/200 Volt Drehstrom / 400 Hz (108…118 Volt RMS)
  • 270 Volt Gleichspannung (250…280 Volt)

[Bearbeiten] Steuerspannungen

Innerhalb von elektrischen Anlagen wird als Steuer- und Betriebsspannung Gleichspannung (DC) oder Wechselspannung (AC) verwendet.

[Bearbeiten] Industrieanlagen

Übliche Nennspannungen: 24 V DC, 24 V AC, 42 V AC.

[Bearbeiten] Schaltanlagen

Es sind Spannungen von 100 V AC (Ausgangsspannung von Spannungswandlern), 110 V AC oder DC, 220 V AC oder DC üblich.

[Bearbeiten] Telekommunikation

  • Telefon-Endgeräteanschluss: 60 V Gleichspannung
  • Vermittlungsanlagen: 48 V Gleichspannung (Betriebsspannung)
  • Röhrenendstufen von Großsendern: 12 kV Gleichspannung

[Bearbeiten] Energieverteilungsnetze

[Bearbeiten] Niederspannung

  • 230 Volt
  • 400 Volt

[Bearbeiten] Mittelspannung

  • 6 kV
  • 10 kV
  • 15 kV ( auch Normspannung der Oberleitung elektrischer Bahnen der DB, SBB und ÖBB)
  • 20 kV
  • 30 kV

Da in vielen Städten noch zahlreiche ältere Erdkabel ( meist für 6 kV und 10 kV) verlegt sind, sind in vielen Stadtnetzen die niederen Werte üblich. In ländlichen Regionen werden meist 20 kV und 30 kV verwendet.

[Bearbeiten] Hochspannung

  • 60 kV (in Deutschland fast nur in Stadtnetzen mit hohen Anteil älterer Kabel)
  • 66 kV (Nennspannung im Bahnstromnetz der SBB)
  • 110 kV (auch Nennspannung im Bahnstromnetz in Deutschland und Österreich)
  • 132 kV (Nennspannung im Bahnstromnetz der SBB)

[Bearbeiten] Höchstspannung

  • 220 kV
  • 380 kV

Im Ausland sind teilweise andere Nennspannungen üblich. Häufige Werte in ausländischen Hoch- und Höchstspannungsnetzen sind

  • 66 kV
  • 132 kV
  • 275 kV
  • 345 kV
  • 420 kV
  • 500 kV
  • 735 kV
  • 750 kV
  • 765 kV
  • 1150 kV

Für HGÜ-Anlagen existieren keine Nennspannungen, da fast immer Zweipunktverbindungen vorliegen. Häufig gewählte Spannungswerte bei modernen Anlagen sind:

  • 400 kV
  • 450 kV
  • 500 kV
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[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks / Einzelnachweise

  1. ↑ http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/std704f.pdf MIL-STD-704F Aircraft Electric Power Characteristics
Von „http://de.wikipedia.org/wiki/Nennspannung“
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