Transiente Kraftsignale zur Zustandsbewertung von Hochspannungsleistungsschaltern auf Basis von Merkmalsbildung und Computersimulationen

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Antriebe von Hochspannungsleistungsschaltern bestimmen nicht nur die Bewegung der Schalterkontakte sondern auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Löschgasströmung aufbaut. Veränderte Druckkräfte im Löschsystem, aber auch Verschleiß oder sich anbahnende Fehler im Antriebssystem verändern die wirkenden Kräfte beim Schalten. Eine Diagnose der Fehlerursache auf Basis der Weg-Zeit-Charakteristik und/oder Schaltereigenzeit ist nur begrenzt möglich. Ziel dieses Vorhabens ist es, bestehende Diagnosesysteme von Hochspannungsleistungsschaltern durch ein zu entwickelndes Kraftmesssystem zu erweitern, mit dem die transient wirkenden Kräfte beim Schalten aufgenommen werden. Damit können Fehler früher detektiert und deren Ursache anhand von Merkmalen im transienten Verlauf erkannt werden. Um Merkmalsklassen aus den komplexen transienten Kraftsignalen zu ermitteln und diese den jeweiligen Baugruppen der Schalterkonstruktion zuzuordnen, werden sowohl gezielte Eigenschaftsänderungen der Schalterbauteile als auch systematische Simulationen durchgeführt. Eine wesentliche Aufgabe in der theoretischen Modellbildung besteht darin, Fehler im Antriebs- und/oder Löschsystem abzubilden sowie deren Rückwirkungen zu simulieren. Dazu werden die Modellgleichungen des Antriebssystems in ein bestehendes Programm zur Strömungssimulation eingebunden.