Bitte benutzen Sie einen anderen Browser

Sie nutzen einen Browser, der nicht vollständig unterstützt wird. Bitte beachten Sie, dass Darstellung und Bedienbarkeit dieser Seite möglicherweise eingeschränkt sind. Zur optimalen Nutzbarkeit empfehlen wir den Download eines unterstützten Browsers in der neuesten Version:

Internet Explorer, Chrome Browser, Firefox Browser, Safari Browser

Mit dem aktuellen Browser fortfahren

Gasisolierte Übertragungsleitungen

Maximale Leistung, geringste Auswirkungen

Maximale Leistung, geringste Auswirkungen

Gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) sind die sichere und flexible Alternative zu Freileitungen und benötigen bei gleicher Übertragungsleistung deutlich weniger Platz. GIL kommen für vielseitige Anwendungen infrage, da sie das Landschaftsbild kaum beeinträchtigen und dank geringster elektromagnetischer Strahlung auch in der Nähe von oder in Gebäuden eingesetzt werden können. Sie eignen sich für die unterirdische Fortführung von Freileitungen, die Anbindung von Kraftwerken an das Stromnetz oder den platzsparenden Anschluss von großen Industrieanlagen an das öffentliche Netz.

Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an unser Customer Support Center:
Customer Support Center

The Energy Blog

In seinen englischsprachigen Blog-Beiträgen geht Dr. Denis Imamovic (Direktor Power Transmission Lines) auf aktuelle Entwicklungen im Bereich der Stromübertragungsleitungen ein.

Leistungsstarke Alternativen

Bewährte Technologie für höchste Leistungen

Das Energiesystem wandelt sich – früher wurde Strom in der Regel dort erzeugt, wo er gebraucht wurde. Heute sorgt die großflächige Erzeugung durch erneuerbare Energiequellen dafür, dass Strom oft je nach Bedarf über große Strecken transportiert wird. Dies muss möglichst verlustfrei geschehen und erfordert hohen technischen Aufwand. Da der Neubau zusätzlicher Freileitungen viel Platz erfordert und von der Bevölkerung oft kritisch betrachtet wird, rücken alternative Übertragungslösungen zunehmend in den Fokus.

Aufbau einer gasisolierten Übertragungsleitung
GIL Aufbau

Vorteile von gasisolierten Übertragungsleitungen

Gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) haben sich seit mehreren Jahrzehnten bewährt, da sie neben einer sehr hohen Übertragungsleistung eine überragende Sicherheit im Betrieb und sogar im Fehlerfall bieten. Die Beeinflussung von Personen oder benachbarten Betriebsmitteln ist so gut wie ausgeschlossen. Dadurch lassen sich GIL auch in bestehenden Tunneln oder in bzw. in der Nähe von Gebäuden nutzen.

 

Gasisolierte Übertragungsleitungen bestehen aus zwei konzentrischen Aluminiumröhren. Der innere Leiter ruht auf Gießharzisolatoren, die ihn innerhalb der äußeren Hülle zentrieren. Das Gehäuse wird aus einem stabilen Aluminiumrohr gebildet, wodurch eine solide mechanische und elektrotechnische Kapselung des Systems sichergestellt ist. Um neuesten umweltspezifischen und technischen Aspekten gerecht zu werden, sind GIL mit einer Isoliergasmischung aus Stickstoff und einem geringen Anteil von SF₆ (Schwefelhexafluorid) gefüllt.

Die Rohre werden aus einer korrosionsbeständigen Aluminiumlegierung gefertigt und im Fall einer direkten Erdverlegung zusätzlich beschichtet. Durch ihr modulares Design können die Elemente zu beliebigen Längen kombiniert werden. Typische GIL-Anlagen haben eine modulare Länge von bis zu 1 Kilometer. Die Abschnitte können beliebig vervielfacht werden, wodurch sehr lange Strecken ohne Einfluss auf die Anlagenverfügbarkeit realisiert werden können. Dank ihrer Eigenschaften können GIL sanfte Kurven mit Radien von bis zu 400 Metern beschreiben oder scharfwinkelige Richtungswechsel in jedem gewünschten Winkel realisieren. Das System beinhaltet mechanische Dehnelemente, so dass mechanische Belastungen sicher kompensiert werden.

GIL ist eine zuverlässige Lösung: Aufgrund der gasförmigen Isolierung besteht eine physikalische Ähnlichkeit zur Freileitung, wodurch dieses System betriebstechnisch sehr gut integriert werden kann. Aufwendige Einrichtungen an den Übergängen zwischen GIL und Freileitung sind nicht nötig. Die hohe Lebensdauer von 40 Jahren und mehr erhöht die Wirtschaftlichkeit. Die elektrischen Verluste sind dank des großen Leiterquerschnittes der GIL vergleichsweise gering.

  • Niedrige Verluste
    Die Widerstandsverluste von GIL sind niedriger als bei Kabeln oder Freileitungen. Die dielektrischen Verluste von GIL sind vernachlässigbar. Hierdurch vermindern sich die Betriebskosten. Die Wärmeabgabe ist wegen des größeren äußeren Durchmessers besser als bei Kabeln. GIL benötigen normalerweise keine hochentwickelten Kühlsysteme.
  • Keine elektrische Kompensation
    Durch ihre niedrige Kapazität benötigen GIL erst ab Systemlängen von ca. 70 Kilometern Phasenwinkelkompensationsanlagen.
  • Geringe elektromagnetische Felder
    Der Leiterstrom induziert in der Umhüllung einen gegenläufigen Strom in annähernd gleicher Stärke. Dies hat zur Folge, dass das magnetische Feld außerhalb der GIL vernachlässigbar ist. Selbst in EMV*-sensiblen Bereichen (z. B. in der Nähe von Wohngebieten oder Krankenhäusern) ist im Allgemeinen keine besondere Abschirmung notwendig.
    * EMV = elektromagnetische Verträglichkeit
  • Überlegene Sicherheit
    Selbst im Falle eines inneren Isolationsfehlers würde der Störlichtbogen sicher innerhalb der äußeren Hülle eingeschlossen. Nach außen gerichtete Einflüsse auf den Menschen oder auf andere Anlagenteile treten nicht auf. GIL sind nicht brennbar und tragen nicht zur Brandlast bei. Dies bedeutet optimalen Schutz für Personen und Umwelt.
  • Hohe Zuverlässigkeit
    Bis heute hat die GIL-Technik ihre Zuverlässigkeit in über 40 Betriebsjahren ohne jeden Ausfall bewiesen.
  • Keine Alterung
    Das Isolationssystem von GIL zeigt weder elektrische noch thermische Alterung. GIL sind nahezu wartungsfrei.
  • Einsatz wie Freileitung
    GIL sind eine ideale Ergänzung zu Freileitungen. Die hohe Übertragungskapazität der GIL ermöglicht es, Freileitungen unterirdisch mit einem GIL-Rohr pro Phase fortzusetzen, wodurch der Flächenverbrauch minimiert wird. GIL gestatten Kurzunterbrechungen. Deshalb sind keine größeren Änderungen im Betriebs- und Schutzkonzept der Übertragungsnetzbetreiber notwendig.
  • Wartungsfreies Design
    Durch seine physikalischen Eigenschaften und den Einsatz hochwertiger Materialien wurde ein nahezu wartungsfreies Produkt geschaffen. Die routinemäßige Wartung beschränkt sich auf die äußerliche Inspektion. Die Leitung kann dabei in Betrieb bleiben.
Laden Sie Tabelle als: PDF Excel
Art
Wert
Nennspannung (typisch) 220-500 kV
Maximale Betriebsspannung 245-550 kV
Nennfrequenz 50/60 Hz
Nennkurzschlussstrom (rms., 1-3 s) 31,5-63 kA
Nennbetriebsstrom (typisch) 2.000-5.000 A
Spannungsfestigkeit gg. Erde
AC Nenn-Stehwechselspannung 1 min 380-620 V
Nennwellen-Stehstoßspannung 1,2/50 µs Welle 1.050-1.675 kV peak
Nennschalt-Stehstoßspannung 250/2.500 µs Welle 850-1.175 kV peak
Gehäuse- und Leitermaterial Aluminiumlegierung
Isoliergas Gasgemisch, 80% N₂ und 20% SF₆
Nenndruck (absolut) 0,7 MPa
Umgebungstemperaturen -30°C bis +50°C
Gewicht pro Phase Ca. 50-70 kg/m
Elektrische Kapazität 55 nF/km
Induktivität 0,205 mH/km
Wellenwiderstand Ca. 60 Ω
Elektrischer Querschnitt des Leiters (typ.) Ca. 5.300 mm²
Elektromagnetisches Feld Vernachlässigbar
Gasdichtigkeit Abdichtung auf Lebenszeit, kein Nachfüllen nötig

Alle Anforderungen abgedeckt

Je nach Bedarf können gasisolierte Übertragungsleitungen mit unterschiedlichen Verbindungsarten erstellt werden. Bei kurzen Strecken mit vielen Richtungsänderungen werden die Komponenten üblicherweise aneinandergeflanscht, so zum Beispiel bei der Verlegung in Umspannwerken oder in Anschlussbereichen langer Strecken. Wird eine GIL direkt im Erdreich verlegt, so wird ein flanschlos verschweißtes System hergestellt, das zusätzlich beschichtet wird, um die GIL-Rohre und deren Verbindungen sicher gegen Korrosion schützen zu können.

Siemens verwendet als einziger Anbieter das vollautomatisierte Orbitalschweißverfahren, das absolut gasdichte Schweißnähte ermöglicht. Zusätzlich wird jede Naht einzeln mit einem Ultraschallverfahren geprüft. Die derart verschweißten Leitungen zeichnen sich durch besondere mechanische Stabilität aus und eignen sich auch für die Verlegung mit einem Biegeradius von bis zu 400 Metern. Die kurzen Installationszeiten bei dieser Verbindungstechnologie sichern zudem bei großen Projekten eine kostengünstige Errichtung der Anlage.

Vielseitigkeit bezüglich Anwendung und Verlegung

Dank ihrer besonderen Eigenschaften haben sich GIL-Systeme inzwischen überall dort auf der Welt etabliert, wo Hochleistungsenergieübertragungen bei komplexen Trassenführungen gemeistert werden müssen. GIL-Anlagen wurden in jeder nur denkbaren Anordnung realisiert: in Schächten, die senkrechte Abschnitte von über 200 Meter enthalten, entlang steiler Gefällstrecken, ober- und unterirdisch um Gebäude herum sowie entlang sanft geschwungener Trassen – ohne Verwendung von Winkelstücken.

Übertragung von Dreh- und Gleichstrom

Gasisolierte Übertragungsleitungen haben sich für die Übertragung von Drehstrom seit Jahrzehnten bewährt. Im Kavernenkraftwerk Wehr im Schwarzwald installierte Siemens 1975 eine erste GIL-Strecke im Tunnel. Eine Überprüfung nach 30 Jahren Betrieb zeigte, dass sämtliche Komponenten auch nach dieser langen Zeit noch in einem Topzustand sind. 

Der lange Lebenszyklus, die hohe Übertragungsleistung und die systembedingten Betriebsvorteile der GIL sollen auch für die Hochspannungsgleichstromübertragung möglich werden. An solch einer Technologielösung forscht Siemens derzeit in Kooperation mit mehreren Universitäten.

Anwendungsfelder für gasisolierte Übertragungsleitungen

Gasisolierte Übertragungsleitungen lassen sich wegen ihrer hohen Übertragungskapazitäten, ihres geringen Platzbedarfs und ihrer minimalen elektromagnetischen Strahlung vielfältig einsetzen.

Verlegearten auf einen Blick

Laden Sie Tabelle als: PDF Excel
Stromerzeugung
Stromübertragung
Umspannwerke
Oberirdisch
Direkte Erdverlegung
Tunnelverlegung
Vertikalverlegung

Downloads, Support und Services

Weitere Informationen

Hier finden Sie unsere Broschüren, Kontaktdaten für individuelle Beratungsgespräche sowie weiterführende Informationen.

Power Transmission Service

Siemens unterstützt die Entwicklung der Stromübertragungs- und Verteilnetze mit einem starken und wegweisenden Serviceteam.

Mehr erfahren

Power Transmission Service

Siemens unterstützt die Entwicklung der Stromübertragungs- und Verteilnetze mit einem starken und wegweisenden Serviceteam.

Mehr erfahren

Referenzen

GIL-Erfolgsgeschichten

Gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) sind eine hervorragende Alternative zu Freileitungen und herkömmlichen Erdkabeln. Siemens bietet ein vollständiges Portfolio für die effiziente und zukunftssichere Verlegung von GIL, mit einer langen Historie erfolgreich umgesetzter Projekte.

 

Anschluss der neuen Paulaner Brauerei ans Stromnetz

Eine der leistungsstärksten GIL in China

Hochspannung am Flughafen Frankfurt

Umweltfreundliche Lösung

Mit GIL gut verbunden

Gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) sind die richtige Wahl, wenn Freileitungen oder Erdkabel für Ihre Anforderungen nicht genügen. Siemens unterstützt Sie bei der Planung und Umsetzung Ihrer Projekte mit einem vollständigen Portfolio und jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Produktdesign, Engineering und Projektmanagement.

Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an unser Customer Support Center:
Customer Support Center