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Hochspannungsfreileitung

Hochspannungsfreileitungen werden überwiegend zur Übertragung von elektrischer Energie in Hochspannungs- und Höchstspannungsnetzen verwendet. Dabei treten elektrische und magnetische Felder auf. Die Stärke und die Verteilung dieser elektrischen und magnetischen Felder im Umfeld einer Freileitung sind von vielen Faktoren abhängig. Dazu zählen die Spannung, die Stromstärke, die Form des Strommastes, die Anordnung, die Anzahl und der Durchhang der Leiterseile.
Hochspannungsmasten unterschiedlicher Bauform bei Beinstein. Diese Masten sind zwischen 70 und 100 Meter hoch und gehören zu den höchsten in Deutschland in größerer Stückzahl gebauten Strommasten
Foto: H.A., Lizenz: copyright by H.A., via Wikimedia Commons
Wie aus der unten stehenden Abbildung ersichtlich, gibt es verschiedene Bauformen der Strommasten, die sich nach dem Einsatzbereich richten. Die in Deutschland am häufigsten verwendete Bauform ist der Donau-Mast. Tonnen-Masten werden zum Beispiel bei engen räumlichen Verhältnissen eingesetzt. Die Masten können je nach Geländeprofil bis zu 400 m auseinanderstehen. Eine Freileitung benötigt eine Trasse mit Schutzstreifen rechts und links unter dem Verlauf der Leiterseile von etwa 50 m beim Tonnen-Mast, von 60 m beim Donau-Mast und von 70 m beim Einebenen-Mast. Zwischen den Masten sind Leiterseile gespannt, die anders als ein Kabel keine isolierende Schicht haben. Sie können die bei der Stromübertragung entstehende Wärme direkt an die umgebende Luft abgeben.
Unterschiedliche Mastformen bei Hochspannungsfreileitungen
Da sich der Durchhang der Leiterseile in Abhängigkeit von der Temperatur und dem dauernd schwankenden Stromfluss ständig ändert, kann man mit Messungen nur momentane Feldstärken von Freileitungen ermitteln.

Unterhalb der Leiterseile treten die höchsten elektrischen Feldstärken auf. Sie nehmen mit zunehmender Entfernung von der Freileitung sehr rasch ab. Die elektrischen Felder können beispielsweise durch eine Hauswand abgeschirmt werden. Sie werden durch Bäume, Gebäude oder Erhebungen im Gelände verzerrt.

Die höchsten magnetischen Flussdichten treten ebenfalls direkt unterhalb der Leiterseile auf. Sie nehmen auch mit zunehmender Entfernung von der Freileitung sehr rasch ab. Im Gegensatz zum elektrischen Feld lässt sich das Magnetfeld nur mit großem Aufwand abschirmen. Das Magnetfeld kann aber durch eine günstige Anordnung der Leiterseile und eine Optimierung der Phasen reduziert werden.

Typische Messwerte finden sich in der Feldquellen-Datenbank.