Erweiterte Magneto-Optische Lichtbogen-Analyse „MOLiBoA 2“

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Hinrichsen; Professor Dr.-Ing. Michael Kurrat
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405688862

Komplexe Netze aus dezentralen Erzeugen und intelligenten Verbrauchern müssen auch in Zukunft sicher geführt werden. Vakuumleistungsschalter sind eine nachhaltige Lösung für die moderne Energieübertragung. Kern der Leistungsschalter ist das Unterbrechen des Stromflusses von normalen Betriebsströmen bis hin zu Fehlerereignissen wie Kurzschlüsse. Vakuumleistungsschalter bieten hier die Vorteile von energieeffizienten Kontaktsystemen und geringer Erosion für viele Schalthandlungen bei gleichzeitiger konstanter dielektrischer Festigkeit. Um die höheren Belastungen in Hochspannungsnetzen zu bewältigen, müssen das Schaltplasma, seine Bewegung und seine Fußpunkte untersucht werden. Das Projekt MOLiBoA vereint zwei Messverfahren aus der Vakuumschalterforschung in einem gemeinsamen Versuchstand. Angewendet werden das optische Messverfahren der TU Braunschweig und das magnetische Messverfahren der TU Darmstadt. Die Gültigkeit der Messmethoden soll dabei durch simultanen Vergleich verifiziert werden. Die Ortung des Strompfads zwischen Schaltkontakten bei Kurzschlussausschaltungen ist Gegenstand der Untersuchung. Aus den aufgenommenen, kombinierten Daten wird eine Modellvorstellung erarbeitet und durch den Vergleich der Messungen validiert. Ziel ist ein makroskopisches Beschreibungsmodell mit elektrischen, optischen und magnetischen Ein- und Ausgangsgrößen sowie deren Zusammenhänge unter Störeinflüssen. Durch diese systematische Untersuchung und den internationalen Austausch wird die Einsetzbarkeit von Vakuumleistungsschaltern in höheren Spannungsebenen ermöglicht. Internationale Publikationen berichten über neue Einzelbeobachtungen an Vakuumplasmen an speziellen Kontaktsystemen und individuellen Versuchsgefäßen. Komplexe Versuchsdurchführungen und Messverfahren erschweren die hinreichende Informationsweitergabe und damit die notwendige Verallgemeinerung der Versuchsergebnisse. Die erzielten Ergebnisse und die zugrundeliegenden Rohdaten werden deswegen in einem zu entwickelnden Datenstandard der internationalen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt. Dabei soll eine prototypische Datenbank entstehen, in welcher die Erscheinungsform und Dynamik der Schaltplasmen aus unterschiedlichen Anordnungen zusammengetragen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Myriam Koch