Entwicklung eines Verfahrens zur Zustandsbewertung der Schaltkammer von im Betrieb befindlichen SF6-Selbstblasleistungsschaltern

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Heute werden SF6-Leistungsschalter nach dem Selbstblasprinzip als Sicherheits- und Schaltelemente in Hochspannungsnetzen eingesetzt. Sie erfüllen die Forderungen nach hoher Ausschaltleistung und Zuverlässigkeit bei geringem Platzbedarf und niedrigen Kosten. Dabei werden allerdings die Elemente innerhalb der Schaltkammer sehr hoch beansprucht. Deshalb wird die Zustandsbewertung der im Schaltfeld befindlichen Geräte zunehmend wichtiger. Der Zustand der Schaltkammer wird im Wesentlichen durch das Abbrandverhalten des Düsenmaterials sowie der Abbrandkontakte bestimmt. Beide Bereiche sind bei im Betrieb befindlichen Leistungsschaltern nicht direkt zugänglich. Das technische Ziel dieses Vorhabens ist es, den Zustand einer Schaltkammer mit Hilfe von Simulationsrechnungen indirekt zu bestimmen. Unter Berücksichtigung von Messdaten wie dem Kurzschlussstromverlauf, der Lichtbogenzeit oder den Weg/Zeit-Kennlinien der Schalthandlung, die zum Teil in modernen Schutz- und Leitsystemen routinemäßig erfasst werden, liefert die Simulation die nicht direkt erfassbaren Zustandgrößen wie Düsenabbrand und Druckaufbau. Damit ist eine indirekte Ermittlung des Leistungsschalter-Zustandes möglich. Um in Vorarbeiten entwickelte Simulationsmethoden zur Zustandsbewertung von Leistungsschalter-Kammern anzuwenden, sind in diesem Vorhaben erweiterte, leistungsfähige physikalische Modelle zu entwickeln und in einen Gleichungslöser zu implementieren, die die komplexen Zusammenhänge zwischen Schaltlichtbogen, Strahlung, Abbrand und Gasströmung erfassen.