fliegender Strom

Liebe Forummitglieder, ich hoffe euch interssiert mein Thema.
Wir haben eine Firma für cable Kameras, das sind Kameras die an Seilen z.b. im Fußballstaion fliegen.
Diese Kameras fliegen in der Regel and Kunstoffseilen da Stahlseile auf die Länge zu schwer sind. Am Ende dieser Kunstoffseile hängt eine Kamera an einem stabilisierten Kopf mit Funk+Übertragung und liefert live Bilder zu euch ins Wohnzimmer. Akltuell nutzen wir eine fünfte Zusatzleitung in der 4 dünne einzelne Litzen laufen, je 0,32 mm quadrat. Das auf einer Kabellänge von ca. 300 Metern!! Wir nutzen zur Zeit 400V L1,L2,L3,N auf den vier Leitungen und wechseln den Strom an der Kamera auf 30V Gleichstrom den wir brauchen für Kamera und Stabilisierung. Die Kamera und Stabilisierung brauchen "bloß" ca. 12 A bei 30V und so sind wir mit unserem 500Watt AC DC Wandler bei den dünnen Leitungen ganz gut aufgestellt.
Mein Problem, wir tüfteln daran mehr Strom zur fliegenden Plattform zu bekommen. VIEL MEHR ... 3000 - 4000 Watt!!! Was für Optionen gibt es? Gleichstrom vs. Wechselstrom, macht das einen Uterschied bei der Leitungslänge? Was ist bei der Leitungslänge die nötige Leitung, AC oder DC, Dreh oder Wechselstrom Lösung. An der Kamera bräuchte ich Gleichstrom, demnach wäre es mir natürlich am liebsten gleich Gleichstrom zu schicken. Ich könnte natürlich auch 2 mal Plus und 2 mal Minus auf die 4 Leitungen verteilen um so den Querschnitt niedrig zu halten. Der Querschnitt muss niedrig bleiben, da sonst die "Seile / Litzen " zu schwer werden auf der Fluglänge.
Also eignetlich geht es hier um Leitungswiederstände bei AC, DC, Gleich, Dreh oder Wechselstrom.
SOOO, jetzt warte ich erst einmal auf Gegenfragen ;-))

Lieben Grunß und Dank!!!

Grundsatz der Elektrotechnik: Mit steigender Spannung kann mehr Leistung bei gleicher Leitungslänge mit den selben Verlusten transportiert werden.

Darum sind die Verbindungen zwischen den Großkraftwerken in unserem Stromnetz mit 220 bis 380kV als Höchstspannungsnetz ausgelegt.

Mit 30V wirst du keinen Spaß haben 4kW zu transportieren, egal ob Gleich- oder Wechselstrom, da sprechen wir bei 300 Metern und akzeptablem Verlust von Querschnitten im Bereich 600mm² Kupfer, das sind über 12kg/Meter bei 2 Adern ...

Mit einem 400V-Drehstromnetz reichen dafür rechnerisch 1,8mm² CU bzw. 2,9mm² Alu, wenn man mit 7% Spannungsfall leben kann. Das wären bei 5 Adern im Bereich 200g je Meter ... Da diese Leitung vermutlich getrommelt oder in Schlaufen geführt wird, muss sie hochflexibel sein für den dauerhaften Einsatz, da sind auch einige Querschnitte abseits der Normquerschnitte möglich, wenn man das von einem Kabelwerk passend produzieren lässt - ist dann aber etwas teurer ...

Üblicherweise lässt man so etwas von einem Ingenieur ausrechnen und konstruieren oder nimmt eine fertig entwickelte Lösung eines entsprechend spezialisierten Anbieters ...

Lieber T.Paul,

danke für die Antwort. @Experte: Glaube mir, bei unserem letzten Bau bei dem wir auf den Drehstrom gegangen sind, habe ich drei Elektriker konsultiert und alle konnten mir nicht solvent helfen. Auch bei der Entwicklung des Flugwerkes kann man nicht immer auf Experten zurückgreifen, denn wir sind die Experten. Es sind schliesslich Ausnahme Syteme, da musss man schon mal selber recherschieren und experemetieren.

Zurück zum Strom.
1,8mm² CU pro Leitung wäre machbar, allerdings habe ich das Problem das wir nur 4 Leitunugen zur Verfügung haben. Demnach fehlt mir dann die Erdung und dementsprechend die FI Absicherung, oder?
Ausserdem kommen alle vier Leitungen aus "verschiedenen" Ecken des Stadions (ca. 100m am Boden voneinander entfernt). Wenn möglich möchte ich natürlich keinen Verbund am Boden schaffen müssen.

Wie sind die Möglichkeiten von Gleichstrom in diser hohen Spannung "HGÜ" und mit 4 Litzen? Kann man nicht den "Verbund" über den Boden machen? Vorteile und Nachteile.
Es geht ja auch um die Wandlung auf 30V an der Kamera. Bei 4KW Drehstrom ist die Wandlung schon relativ Geräte/Gewichtsintensiv, oder? Ist das bei Gleichstrom Spannungsreduzierung "simpler/leichter"?

Besten Dank und ich verspreche das nicht sofort so umzusetzen, sondern noch einmal von "Experten" prüfen zu lassen

:lol:

Hallo iron_ma,
habe ich dich richtig verstanden, dass du aus jeder Ecke des Stadions 1 Ader hast?
Hilfreichwäre evtl. eine Skizze.
Wenn dem so ist, könnte man evtl. mit 400V Drehstrom ohne N arbeiten. Dann stände sogar für den PE noch eine Ader zur Verfügung.
Hängen die Leitungen in Schlaufen oder auf Trommeln oder wie löst ihr die Bewegung?

iron_ma schrieb:

Demnach fehlt mir dann die Erdung und dementsprechend die FI Absicherung, oder?

Zum Vergrößern anklicken....

Wie löst ihr den Fehlerschutz denn derzeit? IT-Netz mit Isolationsüberwachung? Oder ist es konstruktiv unmöglich im Fehlerfall mit den Spannungsführenden Leitungen in Berührung zu kommen (als Nicht-EFK, also z.B. Zuschauer und Personal im Stadion)?

Da sind so viele Details, die man kennen müsste - Das muss man sich eigentlich vor Ort anschauen und den Ist-Zustand erfassen und bewerten erst einmal.

Natürlich kann man auch am Boden Gleichstrom generieren und mit entsprechender Spannung transportieren und per DC/DC-Wandler vor Ort reduzieren. Werden die vollen 4kW in 30V benötigt?

iron_ma schrieb:

Liebe Forummitglieder, ich hoffe euch interssiert mein Thema.
Wir haben eine Firma für cable Kameras, das sind Kameras die an Seilen z.b. im Fußballstaion fliegen.
Diese Kameras fliegen in der Regel and Kunstoffseilen .........................................
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Lieben Grunß und Dank!!!

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Wie schwer ist denn die Kamera? Wie groß ist die Zugfestigkeit der Kunststoffseile?
Wie lange -unterbrechungsfrei-, sollte es möglich sein, die Kamera zu betreiben?

@werner: ja, eine Ader pro Ecke des Stadions, respektive 1 Ader Innerhalb des Tragseils je Winde, je Ecke. Die Ader wird in isolierter Form innerhalb des Tragseils mit auf die Winde gewickelt. Über einen Dreh/Schleifkontakt erfolgt die Verbindung. L1/L2/L3 plus PE wäre denkbar. Es soll aber wenn möglich keine Verbindung unter den Winden am Boden geben. Wie synchronisiert man dann die Phasen?!
@T-Paul: im Moment ist es eine Lösung ohne Überwachung. Das Gerät kann vom fremden Personen nicht berührt werden. Mir wäre aber eine Lösung mit Überwachung lieber!
Ja, es werden die vollen 4kw in 30V (29V) benötigt.
@Wechselstromer: die Fragen verstehe ich nicht in Bezug auf mein Problem. Anyway, Kameras bis 20kg, Betrieb bis zu 4/5 Stunden und die Seile (5mm) halten ca. 2 Tonnen (je Seil)!

@Gleichstrom: Bipolare HGÜ mit PE über den PE Kontakt an den Winden... ist totaler Quatsch, oder?

Hallo!

Vielleicht orientierst Du Dich mal bei spidercam.tv.de, wie die das in etwa gelöst haben.

LG Arno.

Wenn ich mich an der Spidercam orientieren würde, könnte ich meinen Laden zu machen.
Wir haben dieses Jahr den Eurovision Song Contest mit zwei Wire Cams gemacht!
Ich weiß glaube ich von was ich rede, aber danke für den heissen Tip

Gerne nehme ich Forum relvante Kommentare zu meinem RND Thema entgegen!
Ich denke das gerade durch solche Foren interessante Aspekte und Optionen zum Vorschein kommen!

Einfach abstrakt betrachten...
4 einzelne Adern die unabhängige Einspeisung haben. Maximal verbunden durch echte Erde!
Ader Länge von min. 300 Metern.
Verbraucher DC 29V 4Kw
Ziel: Möglichst kleiner Querschnitt, Abgesicherte Installation, geringstes Gewicht am Verbraucher durch Wandler


Danke für abstraktes Denken!!!!!

Ich frag mich nur für was man da oben 400Volt benötigt.

A. u.O. schrieb:

Ich frag mich nur für was man da oben 400Volt benötigt.

Zum Vergrößern anklicken....

Ich habe nicht davon geredet das ich 400 V brauche?!

Ich brauche 4kw Leistung DC 30V

Du hast aber geschrieben wir nutzen 400V L1-L2-L3+N, sowas liest sich "komisch"!

Und für was dann die 4KW für 30Volt DC?

Sorry, bin nicht vom Fach, deshalb hört sich das wahrscheinlich komisch formuliert an.
In unserer Eurovision Konfiguration haben wir 400v 3phasen plus Null Leiter genutzt für die 300 meter Leitung. Diese wurden dann per AC/DV Wandler auf die gewünschten 30V gewandelt. Dies lief alles über ein mehradriges Kabel.

In dem Update sollen die Phasen auf die vier Tragseile verteilt werden!!
Ausserdem wird sich der Verbrauch erhöhen!

Bitte versucht mir doch mal bei der Beantwortung zu helfen und nicht meine Arbeit in Frage zu stellen.

Wenn ich Fachmann wäre, dann wäre ich ja Moderator und kein newbee, oder
Vielen Dank!

Ein "Moderator schert" sich aber nicht darum, was u. wie die Kamera da oben läuft u. wie die zu ihrem Strom kommt.

Guck Dir halt mal andere Systeme an, wie die es in etwa machen.
Es gibt bereits genug Beispiele, wo man das beobachten kann, Tennis- Fussball- u. diverse andere Sportstadien.

Aber sicher nicht mit Hunterten Meter Schleppkabel!

iron_ma schrieb:

@Gleichstrom: Bipolare HGÜ mit PE über den PE Kontakt an den Winden... ist totaler Quatsch, oder?

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Übertrieben - 4kW kannst du problemlos im Niederspannungsbereich (AC 1000V, DC 1500V) übertragen.

T.Paul schrieb:

iron_ma schrieb:

@Gleichstrom: Bipolare HGÜ mit PE über den PE Kontakt an den Winden... ist totaler Quatsch, oder?

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Übertrieben - 4kW kannst du problemlos im Niederspannungsbereich (AC 1000V, DC 1500V) übertragen.

Zum Vergrößern anklicken....

ok, darf ich noch Fragen wie das mit den individuellen Einspeisungen funktioniert?
Jede Ader wird ja voneinander "örtlich" getrennt eingespeist.

Wie dick ist der Leitungsquerschnitt bei der Voltzahl? Wie würde man einen elektrischen Plan aufbauen mit 4 Adern inkl. Schutzleiter?

Danke T.Paul

Es muss alles mit der gleichen Spannungsquelle verbunden sein, also entweder einem entsprechenden Netzgerät/Generator oder du musst mit dem vorhandenen Niederspannungsnetz leben, dass Dir vermutlich an jeder Ecke zur Verfügung steht.

also bei 220ac kann ich "einfach" L aus einer "Steckdose " nehmen, über das Kabel 1 mit der Kamera verbinden und N, über Kabel 2 zu einer anderen Winde und auf N in einer anderen "Steckdose" gehen???
Das mach ich dann auch auf Kabel 3 und 4 und verteile die Last auf zwei Querschnitte?!
Der Spannungsabfall und Leitungsverlust macht dann aber fast 4mm quadrat nötig, oder?

Also DC mit echter Erde als Verbindung ist erst ab Hochspannung möglich, oder gar nicht?

mercy

Wenn die Stromkreise per (untersch.) Fehlerstromschutzschalter überwacht sind, fliegt selbiger raus ... Sonst ja, kritisch wird bei dieser Konstellation die Überwachung Überlast auf den N ... Es gibt dafür keine Normkonforme Lösung, das ist immer eine Spzial-Lösung, für die ein Ing den Kopf hinhalten sollte ...

Generell bestellen wir unsere Anschlüsse ohne FI, da die Frequenzumrichter der Winden die eh dauernd feuern. Das mit der Überlastüberwachung ist natürlich so ne Sache. Mit dem Aufbau kann ich bestimmt nicht in jedem XY Stadion auftauchen und einfach einstecken :lol:

hmmm, noch nicht so ideal ....