Unsere Kernaufgaben

Unsere Kernaufgaben bestehen aus Übertragungsdienstleistungen, Systemdienstleistungen und der Förderung des europäischen Strommarktes. Sie ergeben sich aus unserem Auftrag als Netzbetreiber nach dem niederländischen 'Elektriciteitswet' (E-wet) and dem deutschen 'Energiewirtschaftsgesetz' (EnWG).

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Innovation

TenneT präsentiert Drehkreuz-Konzept für umfangreiches Windenergieprojekt in der Nordsee.

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Unser Netz

TenneT betreibt das Hochspannungsnetz in den Niederlanden und in großen Teilen von Deutschland. TenneT überträgt Strom mit einer Spannung von 110.000 Volt (110 kV) und höher. Mit mehr als 22.500 Kilometern Hochspannungsleitungen, überqueren wir Grenzen und verbinden Länder.

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Dialogveranstaltungen

TenneT lädt vor Ort zum Dialog über unsere Netzausbau-Projekte ein.

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Strommarkt

Die Energiebranche wird durch eine rasante Entwicklung gekennzeichnet. Der Prozess der europäischen Marktintegration begann vor einigen Jahren. Ziel dieser Integration ist die Schaffung eines einheitlichen europäischen Marktes, der es den Marktparteien erlaubt, auf einfache und effiziente Weise über die Grenzen hinweg mit Gas und Strom zu handeln.

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Kennzahlen-App iOS

Die TenneT TSO GmbH veröffentlicht in dieser App gemäß den gesetzlichen Bestimmungen netzrelevante Daten in einer für das iPhone optimierten Darstellung. 

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E-Insights

Unsere Vision ist es, einer der transparentesten Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) Europas zu sein und damit einen Wert für die Gesellschaft zu schaffen. In der Rubrik Energy Insights stellen wir Daten, Informationen und wertvolle Einblicke rund um das Thema Energie zur Verfügung.

E-Insights

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Hier finden Sie interessante Zahlen und Fakten rund um TenneT.

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Unternehmen

TenneT ist einer der führenden Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) für Strom in Europa mit Geschäftstätigkeiten in den Niederlanden und in Deutschland. Unsere Aufgabe ist es, die rund 41 Millionen Endverbraucher in unseren Märkten zuverlässig und rund um die Uhr mit Strom aus unserem Hoch- und Höchstspannungsnetz zu versorgen. Unsere Anstrengungen zur Erfüllung der Erwartungen unserer Stakeholder stehen unter dem Motto ,,verantwortungsbewusst", ,,engagiert" und ,,vernetzt".

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Wir sind TenneT

Wir versorgen rund 41 Millionen Menschen zuverlässig und rund um die Uhr mit Strom.

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Blog Ostbayernring

Willkommen auf unserem Blog zum Projekt Ostbayernring. Wir freuen uns, mit Ihnen hier in Dialog zu treten und über Themen rund um das Projekt und den Netzausbau zu diskutieren. Unsere Autoren aus dem Projekt und anderen TenneT-Abteilungen sowie die Gastbeiträge aus der Fachwelt geben Ihnen Einblicke in die vielfältige Themenwelt der Energiewende.

Maßgeschneiderte Isolatoren von Pfisterer- LAPP Insulators für den Ostbayernring

Avatar of Gastautor Blog Ostbayernring Gastautor Blog Ostbayernring - 31. Januar 2018 - Gastbeiträge, Technik, Neues aus der Fachwelt und Wissenschaft

Maßgeschneiderte Isolatoren von Pfisterer- LAPP Insulators für den Ostbayernring

Die Trassenerneuerung des Ostbayernrings betrifft Pfisterer – Lapp Insulators doppelt: einerseits entwickeln und fertigen wir Hochspannungsisolatoren für Schaltanlagen und Freileitungen. Wir hoffen daher, für diesen Neubau die notwendigen Isolatoren entwickeln und liefern zu können. Andererseits verläuft die Trasse drei Kilometer östlich von unserem Fertigungsstandort Wunsiedel im Fichtelgebirge, so dass wir über diese mit dem zur Fertigung der Isolatoren notwendigen Strom versorgt werden. Wir freuen uns daher, dass wir in diesem Blog einen Beitrag zur zukünftigen Stromversorgung unserer Region darstellen können.

Die derzeitige Trasse des Ostbayernrings wurde Mitte der 1970er Jahre gebaut, ursprünglich mit zwei Drehstromsystemen á 220 Kilovolt (kV). Zur Isolation zwischen Leiterseilen und Mast wurden an den Tragmasten Doppelhängeketten (DH-Ketten) mit Porzellanisolatoren eingebaut. Eine DH-Kette besteht aus zwei parallel angeordneten Isolatorenstränge. Je nach Spannungsebene muss eine bestimmte Anzahl an Isolatoren in Reihe gewählt werden. Bei 220 kV und der Verwendung von Porzellanisolatoren sind für jeden Isolatorenstrang zwei Isolatoren á 1,3 Meter Länge notwendig. Eine dieser beiden Systeme (rechts in Abb. 1) wurde 1991  auf 380-kV erweitert. Bei Verwendung von DH-Ketten mit parallelen Isolatorensträngen und jeweils drei untereinander hängenden Porzellanisolatoren wären allerdings die Leiterseile bei starkem Seitenwind zu nahe an dem geerdeten Mast gekommen, was einen Überschlag verursachen könnte. Daher wurde ein sogenanntes „Y“- Profil gewählt, in dem die zweimal zwei obersten Isolatoren V-förmig angestellt wurden. Das Ausschwingen der Leiterseile wurde so auf eine Isolatorlänge á 1,3 Meter begrenzt.

Freileitungsisolatoren – die sogenannten „Langstäbe“ – erfüllen eine Doppelfunktion:

  1. Stromdurchleitung wäre ohne elektrische Isolation nicht denkbar, da Maste aus Stahl und damit aus elektrischen Leitern gefertigt sind. Isolatoren müssen daher einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen. Weiterhin müssen sie eine bestimmte Mindestlänge aufweisen, damit Überschläge durch die Luft und Entladungen über die Isolatoroberfläche vermieden werden. Hierzu gibt es detaillierte Vorschriften in den einschlägigen Normen, die seitens des Herstellers, als auch des Anwenders strikt einzuhalten und nachzuweisen sind.
  2. Langstäbe halten die Freileitungen mechanisch. Hier sind verschiedene Belastungen wie Winde aus unterschiedlichen Richtungen oder/und Eisansatz unterschiedlicher Dicken zu berücksichtigen. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden Höchstspannungsleitungen in Mitteleuropa grundsätzlich doppelt („redundant“) aufgehängt. Falls ein Isolator versagt, muss der andere die Lasten übernehmen. Dadurch werden großflächige Stromausfälle sowie Risiken durch das Herabfallen der Leiterseile bei Versagen eines Isolators vermieden. Dieser Fall der „Lastumlagerung“ stellt aufgrund der hohen dynamischen Kräfte die härteste mechanische Anforderung an die Isolatoren und gilt daher als „Nagelprobe“ für die Bauweise.

Diese beiden Aufgaben können nur von hochfesten Nichtmetallen erfüllt werden. Die klassische Lösung sind Porzellanisolatoren, die im Gegensatz zum Geschirrporzellan mit Aluminiumoxid zur Festigkeitssteigerung verstärkt werden. Dieser 1957 vom Firmenvorgänger Rosenthal Isolator GmbH („RIG“) eingeführte Werkstoff hat längst seine Eignung, Robustheit und Langlebigkeit nachweisen können. Porzellan weist eine selbst im Vergleich zu anderen Hochleistungskeramiken ungewöhnlich hohe chemische und hochspannungstechnische Widerstandsfähigkeit sowie eine hohe Alterungsbeständigkeit von über 40 Jahren auf. So sind auch die Isolatoren der derzeitigen Leitung des Ostbayernrings aus diesem Werkstoff hergestellt worden. Ebenfalls von RIG wurden 1965 Verbundisolatoren eingeführt. Hier wird ein schadenstoleranter glasfaserverstärkter Stab mit Silikonmantel und -schirmen versehen. Silikon ist wasserabweisend, was die Isolationseigenschaften bei Regen und vor allem bei Betauung im Vergleich zu Porzellan deutlich verbessert.

Im ersten Schritt der Entwicklung eines neuen Isolatordesigns werden zunächst die Daten der Trasse gesammelt. Dies betrifft insbesondere Umweltdaten, die starken Einfluss auf das Überschlagsverhalten haben und damit die zur Isolation notwendige Länge des Isolators bestimmen. Aufgrund der in Deutschland in der Regel vorherrschenden, geringen Umweltbeeinflussung sind die 380-kV-Langstäbe hier meist 3,5 Meter lang. Über Windbelastung und Vereisung bestimmt die Meteorologie ferner auch die mechanische Auslegung der Isolatoren. Aus den gesammelten Daten können unterschiedliche Entwürfe hergestellt und hinsichtlich der in den Normen dargelegten elektrischen und mechanischen Lastfälle geprüft werden. So kann eine für den konkreten Standort optimale Bauweise entwickelt werden.

In einem weiteren Schritt wird dann diese Bauweise mittels nummerischer Berechnungen verifiziert. Hierbei werden einerseits starke mechanische Belastungen wie Erdbeben oder Versagen eines Isolators bei doppelt ausgeführten Isolatoren simuliert und die Sicherheit gegen Gesamtausfall bestimmt. Andererseits werden die elektrischen Feldbelastungen der Leitung auf Isolator und Umwelt bestimmt. Feldkonzentrationen können hierbei durch geschickte Anordnung von Stahlbauteilen begrenzt und unter kritische Grenzwerte gedrückt werden (siehe Abb. 2). Hierdurch kann einerseits das störende Zischen bei schwülen Wetterlagen als auch Funkstörungen oder andere Beeinflussungen durch die Freileitung vermieden werden.

Abschließend wird ein Prototyp des neuen Isolators in Anwesenheit des Kunden (hier TenneT TSO GmbH) im eigenen Hochspannungslabor in Selb gemäß der einschlägigen hochspannungstechnischen und mechanischen Normen auf Herz und Nieren geprüft. Im Falle der hochspannungstechnischen Prüfung wird unter anderem die elektrische Spannung im trockenen oder beregneten Zustand so lange erhöht, bis ein Überschlag auftritt (Abb. 3). Die so ermittelte Überschlagsspannung sollte deutlich höher als die spezifizierte Blitzstoß-, Schaltstoß- und Wechselspannung sein und ist ein für die Leitungsauslegung charakterisierender Wert.

Ist diese Validierung an zufällig ausgewählten, fertigen Langstäbe erfolgreich abgeschlossen und vom Kunden abgenommen worden, können die Isolatoren ausgeliefert und eingebaut werden.

Gastautor:

Dr.-Ing. Jan Schulte-Fischedick

Consulting, Technology & Science

LAPP Insulators GmbH, Wunsiedel i. F.

The Pfisterer Group

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