Arten von elektrischen Spannungen

Als elektrische Spannung wird die Differenz der elektrischen Potentiale bezeichnet, die zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis oder elektrischen Feld vorliegen. Dieser Wert wird mit dem Symbol U bezeichnet. Die Spannung ist der wichtigste Parameter eines elektrischen Netzes, denn sie bestimmt die Fähigkeit einer elektrischen Quelle, eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen.

Gleich-, Wechsel- und Schaltspannung

Die Grundeinteilung umfasst Gleich-, Wechsel- und Wechselspannungen. Im ersten Fall bleibt der Wert kontinuierlich, so dass dieser unabhängig vom Ablauf der Zeit keine Veränderung erfährt. Die Gleichspannung wird z. B. durch ein stabilisiertes Steckernetzteil oder eine Batterie gewährleistet. Bei einer Wechselspannung ändert sich der Wert zu bestimmten Zeiten. Dieser Typ ist in verschiedenen Arten von Generatoren sowie in Audioschaltungen zu finden. Die Wechselspannung hingegen unterliegt ebenfalls einer zeitlichen Wertänderung, geht jedoch durch den Nullpunkt und hat in der Regel eine periodische Wellenform. Dieser Typ findet sich im Stromnetz des Hauses sowie in vielen Geräten, die über das Stromnetz versorgt werden.

Arten von Spannungen

Arten von elektrischen Spannungen können auch nach ihrer Höhe klassifiziert werden. Niederspannung wird mit NS abgekürzt und bezeichnet die Spannung in Wechselstromkreisen bis 1000 Volt bei einer maximalen Frequenz von 60 Hz und die Spannung in Gleichstromkreisen bis 1500 Volt. Hochspannung wird als HS bezeichnet und bezieht sich auf jede Spannung in Wechselstromkreisen von 60 kV bis 110 kV bei einer Frequenz von 60 Hz oder weniger. Die Mittelspannung (MS) wird als die Spannung verwendet, die zwischen der für die Energieübertragung verwendeten Hochspannung und der an die Endverbraucher gelieferten Niederspannung liegt. Sie tritt in Stromnetzen auf, in denen die Spannung von Phase zu Phase zwischen 1 kV und maximal 60 kV liegt. Wir können auch die Netze mit der höchsten Spannung unterscheiden, die als NS gekennzeichnet sind. In Polen sind dies hauptsächlich Leitungen mit einer Nennspannung von 220kV und 400kV.

Betriebs- und Nennspannung

Auch unter dem Gesichtspunkt des Schutzes gegen Stromschlag werden Arten von elektrischen Spannungen unterschieden. Die Spannung, die zwischen den leitenden Teilen eines Stromkreises und der Erde bzw. den leitenden Teilen, die zu verschiedenen Polen des Stromkreises gehören, besteht, wird als Betriebsspannung bezeichnet. Der Wert liegt in der Nähe der Nennspannung und kann sowohl kontinuierlich als auch gelegentlich aufrechterhalten werden. Die Nennspannung hingegen ist die Spannung, für die die betreffenden elektrischen Anlagen oder Geräte ausgelegt und gebaut wurden. Diese Spannungen können weiter in Zwischenwerte unterteilt werden, die sich auf bestimmte Fälle beziehen und von den Umgebungsbedingungen abhängig sind – z. B. von der Qualifikation der in der Umgebung arbeitenden Personen, ihrem Kontakt mit dem Erdpotential und dem Widerstand des menschlichen Körpers.

Berührungs- und Schrittspannung

Wenn die Isolierung beschädigt ist, kann ein Kurzschlussstrom durch das geerdete Gerät am Boden fließen, was zum Auftreten einer Spannung an der Oberfläche um dieses Gerät herum führt, deren Wert mit zunehmendem Abstand abnimmt. In diesem Fall können Berührungs- und Schrittspannungen mit gefährlichen Werten auftreten. Die Berührungsspannung tritt zwischen gleichzeitig zugänglichen Teilen auf, und ihr Wert ist abhängig von der Höhe der Betriebsspannung und dem Widerstandsgrad zwischen Gerätegehäuse und Erde. In der Regel ist die Berührungsspannung niedriger als die Betriebsspannung, aber wenn das Gerät mit beschädigter Isolierung von der Erde isoliert ist, kann sie einen Wert erreichen, der der Betriebsspannung entspricht. Die Schrittspannung tritt zwischen zwei Punkten auf der Oberfläche der Station oder des Bodens auf, die 1 m voneinander entfernt sind. Die Schrittspannung kann je nach ihrem Wert in die effektive, erwartete und zulässige Schrittspannung unterteilt werden.