Neuartige Isoliergase für gasisolierte metallgekapselte Schaltanlagen

Als Isolier- und Lichtbogenlöschmedium in gasisolierten metallgekapselten Schaltanlagen und Leistungsschaltern hat sich seit vielen Jahren Schwefelhexafluorid (SF6) bewährt. Ein wesentlicher Nachteil dieses Isoliergases besteht jedoch in seinem hohen Treibhauspotential (global warming potential, GWP), weshalb weltweit nach klimaneutraleren Alternativen gesucht wird. Vielversprechende grundsätzlich geeignete Gase, die mit SF6 vergleichbare dielektrische Eigenschaften aufweisen, können wegen ihres hohen Taupunkts nur als Teil eines Gasgemisches mit Trägergasen eingesetzt werden und sollen hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften untersucht werden. Im Rahmen der Forschungsarbeiten wird die elektrische Festigkeit an für die Hochspannungstechnik typischen Modellanordnungen untersucht. Besonders interessieren dabei der Vergleich verschiedener Gasgemische und Elektrodenanordnungen, das Verhalten bei Teilverflüssigung und die Modellierung der Entladungsentwicklung.

Ansprechpartner für weitere Informationen: Michael Peiß, M.Sc.


Hybride Isolationskonzepte mit umweltfreundlichen Isoliergasen

In bestehenden gasisolierten Schaltanlagen ist Schwefelhexafluorid das vorherrschende Isoliergas. In absehbarer Zukunft soll dieses starke Treibhausgas jedoch durch eine umweltfreundliche Alternative, wie beispielsweise synthetische Luft, ersetzt werden. Für die Optimierung des Isolationsvermögens luftisolierter Schaltanlagen stellen hybride Isolationskonzepte durch Beschichtung mit dielektrischen Feststoffen unterschiedlicher Beschichtungsdicken einen vielversprechenden Ansatz dar. Ansatzpunkte sind hierbei Untersuchungen zur kapazitiven Steuerung des elektrischen Feldes sowie Einflüsse diverser Oberflächenbeschaffenheiten. Grundlegende Untersuchungen zu Feststoffmaterialien und -eigenschaften sowie Entladungsmechanismen in synthetischer Luft sind Gegenstand dieses Forschungsprojekts. Im Rahmen dieser Tätigkeiten wird das Einsatzpotential für gasisolierte Schaltanlagen der Höchstspannungsebene bis 420 kV bewertet.

Ansprechpartner für weitere Informationen: Patrick Gambeck M.Sc., Maximilian Millisterfer M.Sc.


Gasisolierte Wechselstrom-Trennschalter und -Erdungsschalter

Trennschalter stellen im geöffneten Zustand eine sichtbare galvanische Trennung von elektrischen Anlagen und Netzen her. Zusätzlich sind sie in der Lage, kleinere Ströme, die beim Zu- oder Abschalten von elektrischen Anlagenteilen auftreten, zu schalten. Ebenso vermögen sie große Ströme bei Kommutierungsvorgängen zu beherrschen, solange keine wesentliche Änderung der Spannung auftritt. Erdungsschalter dienen zum Erden und Kurzschließen ausgeschalteter Anlagenteile. Sie brauchen keine andauernden Betriebsströme zu führen, müssen jedoch Kurzschlüsse über eine definierte Zeit standhalten. Durch den Ersatz von Schwefelhexafluorid als Isoliergas durch alternative Isoliergase wie z.B. synthetische Luft entstehen neue Herausforderungen für den Einsatz von gasisolierten Trenn- und Erdungsschaltern. Es werden Schalthandlungen unter verschiedenen Bedingungen, sowie Konzepte zur Steigerung der Schaltperformance untersucht.

Ansprechpartner für weitere Informationen: Felix Kaiser M.Sc.