Experimentelle Untersuchungen zur Druckentwicklung in einem SF6-Selbstblasschalter beim Schalten großer Ströme

Experimentelle Untersuchungen zur Druckentwicklung in einem SF6-Selbstblasschalter beim Schalten großer Ströme von Kornhaas,  Alexander
In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an einem originalen 145 kV Selbstblasschalter vorgestellt und analysiert. Es wird ein Messsystem entwickelt, mit dem die parallele Messung von prägnanten physikalischen Größen möglich ist. Die umfassende Analyse der physikalischen Effekte mit Hilfe des komplexen Messsystems beinhaltet die Untersuchung der Vorgänge während des Ausschaltvorgangs innerhalb der Antriebseinheit, der Unterbrechereinheit und der auftretenden Wechselwirkungen zwischen beiden Schalterkomponenten. Bei den Messungen werden die Parameter Ausschaltstrom, Lichtbogenzeit, Düsenmaterial und Düsenaufbau gezielt variiert. Besonderes Augenmerk bei den Untersuchungen liegt auf der Analyse des Druckaufbaus zum Löschen des Lichtbogens. Damit verbunden ist die Untersuchung des für den Selbstblasschalter charakteristischen Abbrandeffektes. Unter anderem wird mit dem Einsatz von segmentierte PTFE-Düsen bei Lastschaltungen, eine ortsaufgelösten Abbrandrate ermittelt. Durch die gezielte Variation der Ausschaltparameter werden zudem wichtige Validierungsdaten zur Überprüfung neu entwickelter Simulationsmodelle, vor allem im Bereich des Grenzausschaltstromes, geschaffen.
Aktualisiert: 2019-11-13
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Numerische Simulation strömungsmechanischer Vorgänge in SF6- Hochspannungsleistungsschaltern

Numerische Simulation strömungsmechanischer Vorgänge in SF6- Hochspannungsleistungsschaltern von Reichert,  Frank
In der vorliegenden Habilitationsschrift werden die strömungsmechanischen Vorgänge in der Unterbrechereinheit von SF6-Hochspannungsleistungsschaltern während eines Ausschaltvorganges betrachtet. Zunächst wird über eine Analyse des Ausschaltvorganges das physikalische Gesamtsystem zur Beschreibung des Ausschaltvorganges herausgearbeitet, welches auf der Zusammen- und Wechselwirkung verschiedener Teilsysteme (Antrieb und Schaltermechanik, Strömungsgeometrie, Gasströmung, Schaltlichtbogen, Wiederverfestigung und Externer Stromkreis) basiert. Aus der Kopplung der Teilmodelle für die separierten Teilsysteme resultiert ein modulares Simulationsmodell, welches eine numerische Simulation der strömungsmechanischen Vorgänge in SF6-Hochspannungsleistungsschaltern während des Ausschaltvorganges ermöglicht. Mit dem entwickelten Simulationsmodell werden Leer- und Kurzschlussabschaltungen simuliert. In diesem Zusammenhang wird u.a. die Rückwirkung des Schaltlichtbogens auf die Antriebs- und Ventiloperation, der Einfluss der Düsenablation auf die Druckverteilung in der Unterbrechereinheit und der Einfluss der Lichtbogenzeit auf die Wiederverfestigung untersucht. Die aufgezeigte Vorgehensweise ist universell und kann auf die verschiedensten mechanischen Schaltgeräte in der Nieder-, Mittel- und Hochspannung angewendet werden.
Aktualisiert: 2021-12-13
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