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Konverter und Konverterstationen

Es folgt eine Bildbeschreibung:
Die Informationsgrafik im Querformat mit weißem Hintergrund zeigt zwei stilisierte Konverter in der Bildmitte. Zwischen ihnen stellt eine dünne, gepunktete Linie die Grenze zwischen Belgien und Deutschland dar. Unterhalb der beiden Konverter verläuft eine blaue Verbindungslinie. Darunter steht: „Gleichstromkabel (DC)“. An beiden Seiten führen gepunktete Linien von den Konvertern hin zu zwei stilisierten Masten am rechten und linken Bildrand. Unter den Masten steht jeweils: „Wechselstromnetz (AC)“. An den gepunkteten Linien steht: „Anschluss an das Wechselstromnetz (AC)“. Über den Konvertern steht jeweils: „AC / DC Umwandlung“.
Ende der Bildbeschreibung.

Ein Konverter steht an den Verbindungspunkten von Gleich- und Wechselstromleitungen. Er vereint zwei Funktionen: Wie das Netzteil eines Laptops wandelt er Wechsel- in Gleichstrom um. Außerdem kann er Gleich- wieder zurück in Wechselstrom umwandeln und diesen dann ins Übertragungsnetz einspeisen. Weil die Bauteile eines Konverters und die zugehörige Steuerungselektronik vor Wind und Wetter geschützt werden müssen, wird diese Anlage in einer Halle aufgebaut: Auf der einen Seite der Konverterhalle fließt Gleichstrom, auf der anderen Seite Wechselstrom. Auf der Wechselstromseite sorgen Transformatoren für die Anpassung an das 380-Kilovolt-Netz.

Die vier Funktionsblöcke einer Konverterstation

Der Aufbau einer Konverterstation mit Anlagenportalen, Seil- und Rohrverbindungen sowie Transformatoren ähnelt einer Umspannanlage. Zur gesamten Anlage einer Konverterstation gehören insgesamt vier Funktionsblöcke:

1. Wechselstromanschluss

Der Wechselstromanschluss verbindet die gesamte Konverterstation über eine Umspannanlage mit der dorthin führenden Wechselstromleitung.

2. Umrichter bzw. Konverter

Kernelement ist die Umrichteranlage in der Konverterhalle. Hier findet die Umwandlung von Wechsel- zu Gleichstrom oder umgekehrt statt. Ein Umrichter besteht aus einer Schaltung aus Transistoren, Dioden, Kondensatoren und Spulen. Um Strom umzuwandeln, werden die Transistoren nach genau berechneten Mustern wechselweise ein- und ausgeschaltet.

Die eingesetzten Transistoren und Dioden sind elektronische Leistungshalbleiter, die sich während des Betriebs erhitzen. Um sie zu kühlen, werden sie auf Aluminium-Bleche montiert, die von Kühlwasser umströmt werden. Das erwärmte Wasser wird in einem geschlossenen Kreislauf durch die außen montierten Kühlaggregate abgekühlt.

3. Transformatoren

Der Umrichter wird über einen Transformator mit dem Wechselstromanschluss verbunden. Der Transformator passt die Netzspannung an die erforderliche Eingangsspannung des Umrichters an.

4. Gleichstromanschluss

Der Gleichstromanschluss verbindet die Konverterstation mit der Gleichstromleitung (Freileitung oder Kabel), die zur anderen Konverterstation führt.