Freileitung

Ein Freileitung ist eine elektrische Leitung, bei der als Leiter nicht-isolierte Leiterseile verwendet werden. Freileitungen müssen aus Sicherheitsgründen (Gefahr von elektrischen Schlägen) eine Mindesthöhe von 4 Metern (für Spannungen unter 1000 Volt, für höhere Spannungen muss der Bodenabstand einer Freileitung größer sein) über dem Boden besitzen. Sie werden an Isolatoren auf Freileitungsmasten aufgehängt. Für Freileitungen mit Spannungen unter 50 kV kommen Holz-, Beton-, Stahlrohr- und Stahlfachwerkmaste zum Einsatz. Für Spannungen über 50kV werden zumindest in Europa meist Stahlfachwerkmaste verwendet. Allerdings werden für Leitungen der 110 kV-Spannungsebene zunehmend Stahlrohrmaste eingesetzt.

Als Isolatoren kommen für Spannungen bis ca. 50kV hängende oder stehende Isolatoren zum Einsatz. Erstere können höhere Kräfte aushalten, letztere bieten eine zusätzliche Sicherheit, da im Fall eines Isolatorbruchs das Leiterseil auf den Mast fällt. Eine zusätzliche Bruchsicherheit kann durch Verwendung von zwei (oder mehr) parallelen Isolatoren erzielt werden. Für Spannungen über 50kV werden nur hängende Langstabisolatoren verwendet. Als Isolatormaterial werden meist Glas oder Keramik verwendet. Für Spannungen über 200kV werden häufig Kettenisolatoren, bestehend aus zwei bis vier Langstabisolatoren verwendet. Neuerdings werden insbesondere für Isolatoren für Spannungen über 100kV auch Isolatoren aus hochfesten Kunststoff verwendet. Leiterseile von Freileitungen bestehen aus Kupfer, Aldrey und Verbundseilen aus Stahl und Aluminium. Letztere haben trotz größeren Querschnitts bei gleichem Gewicht eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Kupferseile und werden deshalb bei Hochspannungsleitungen bevorzugt eingesetzt. Für Spannungen über 110 kV werden häufig, um Koronaerscheinungen zu vermeiden, so genannte Bündelleiter eingesetzt. Bündelleiter bestehen aus mehreren mittels Abstandhaltern verbundenen Leiterseilen. Für 220 kV-Leitungen werden meist Zweierbündel, für 380 kV-Leitungen meist Dreier- oder Viererbündelleiter verwendet. Freileitungen mit Betriebsspannungen über 50 kV (in manchen Fällen auch darunter) werden in der Regel mit einem Erdseil ausgerüstet. Ein Erdseil ist ein an der Mastspitze befestigtes elektrisch leitfähiges Seil, welches die Leitung vor Blitzeinschlägen schützen soll.

Für höhere Ansprüche an den Blitzschutz werden Hochspannungsleitungen manchmal mit zwei Erdseilen ausgestattet. Diese befinden sich entweder an den äußersten Enden der obersten Traverse, an zwei v-förmigen Mastspitzen oder an einer separaten Erdseiltraverse. Freileitungen sind nicht mit Luftkabeln zu verwechseln. Bei Luftkabeln wird ein isoliertes Kabel auf Masten verlegt. Luftkabel können, da sie isoliert sind, ohne Isolatoren am Mast befestigt werden.

Anwendung

Grundsätzlich können Freileitungen sowohl für Leitungen zur Nachrichtenübermittlung (siehe auch: Leitungsgebundene Telekommunikationsverfahren) als auch für solche der Energieübertragung (z. B. im Stromnetz) verwendet werden. Freileitungen zum Zweck der Nachrichtenübermittlung sind in Deutschland und Westeuropa fast vollständig verschwunden. Man findet sie nur noch gelegentlich für Leitungen des bahninternen Fernsprechnetzes entlang nichtelektrifizierter Nebenbahnen. Für Spannungen unter 1000 Volt werden zunehmend Freileitungen durch Erdkabel oder Luftkabel ersetzt, da sie häufig das Ortsbild entstellen. Für Spannungen über 50 kV ist aber auch heute und in absehbarer Zeit die Freileitung im Regelfall die wirtschaftlichste Form der Stromleitung, denn Freileitungen können im Winter, wenn der Stromverbrauch sehr hoch ist, wegen der Kühlung durch die umgebende Luft sehr hoch belastet werden. Eine besondere Form der Freileitung sind die Oberleitungen und Stromschienen elektrischer Bahnen, denn diese müssen für die Entnahme von elektrischer Energie durch den Stromabnehmer von Schienenfahrzeugen ausgestattet sein. Auch zur Speisung von Sendeantennen, insbesondere von Antennen sehr leistungsfähiger Sender für Lang-, Mittel- und Kurzwelle werden gelegentlich Freileitungen verwendet. Hierfür wird oft eine Reusenleitung verwendet. Bei einer Reusenleitung sind die Leiterseile für die Speisung des Erdnetzes der Sendeantenne auf der Außenseite eines Ringes angebracht, während im Innern des Ringes, an Isolatoren befestigt, die unter Hochspannung stehende Speiseleitung der Antenne verläuft.

Siehe auch: Freileitungsmast, Tragmast, Abspannmast, Erdschluss.