Hoogspanningsnetten

Dag Hans, 

Misschien heb je wel eens een zwaarder elektrisch apparaat gebruikt dat je, omdat je ver van een stopcontact was, via een lange verlengkabel moest aansluiten. Misschien heb je daarbij opgemerkt dat je apparaat dan toch minder sterk was dan wanneer je hem rechtstreeks in het stopcontact kon steken. 

Dat komt omdat een kabel zelf ook weerstand heeft. De kabelweerstand staat in serie met de weerstand van je apparaat. Serieweerstanden delen de bronspanning. Goed mogelijk dat je apparaat daardoor moet werken met 200-210 volt in plaats van de normale 230 volt, en dus een hap minder vermogen heeft. Ook wordt die verlengkabel warm (dat is het vermmogen dat je \"verliest\"). Dat merk je goed als je de kabel op zo'n haspel opgerold laat en er dan een zwaar apparaat op aansluit. De geproduceerde warmte in de kabel kan nu niet goed weg, en de isolatie zou zelfs kunnen smelten. Betere haspels hebben daarvoor een beveiliging, die de haspel uitschakelt als die te warm dreigt te worden.

Als we die huis-tuin-en keukenervaring opschalen naar de centrale als \"stopcontact\" en de stad 30 KILOmeter verderop als apparaat gaat er onderweg zóveel vermogen verloren (99% of meer zelfs) dat er niets meer werkt tenzij we letterlijk metersdikke kabels van centrale naar stqad zouden leggen.

Om die reden wordt direct na de centrale de spanning van de generatoren omhooggetransformeerd naar (veelal) 150 000 -380 000 volt, zeg maar ruim duizend keer zo hoog als de spanning die over het stopcontact staat. Voor eenzelfde te leveren vermogen hoeft er dan ook maar ruim duizend keer minder stroom door die lange kabel. Omdat het vermogensverlies in een kabel afhangt van het kwadraat van de stroomsterkte wordt het vermogensverlies daardoor een miljoen keer zo klein. Polsdikke aders zijn nu voldoende om onderweg niet al te veel verlies te hebben. Dan nog zijn deze kabels als ze in bedrijf zijn vaak tientallen graden warmer dan de omgeving.

Dat soort spanningen zijn natuurlijk niet veilig om in huis te gebruiken. Zo dicht mogelijk bij de stad wordt die spanning daarom weer omlaag getransformeerd tot de zg middenspanning van veelal 10 000 V. Dat gaat ondergronds door kabels met duimdikke aders naar transformatorhuisjes en transformatorkasten overal in de stad, waar het zo dicht mogelijk bij de gebruikers verder omlaag wordt getransformeerd wordt naar de gebruiksspanning van 230 V.

En dat is alles wat er \"gebeurt\" in die stations en huisjes: omhoog transformeren om transportverliezen te beperken, en weer omlaag transformeren om veilig te kunnen gebruiken. 

Duidelijk zo?

Groet, Jan