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Hochspannung an der htw saar

Das Lehrgebiet Hochspannungstechnik und Grund­lagen der Elektrotechnik der htw saar ver­fügt mit seiner Hochspannungshalle über die Möglichkeit Wechsel­spannungen bis 500kV, Gleich­spannungen (DC) bis 300kV und Stoßspannungen bis knapp unter eine Million Volt zu erzeugen und in seinem soge­nannten „kleinen Labor“ mittels eines Hoch­span­nungs­bau­kasten­systems flexibel unterschiedliche Aufbauten für DC- und Wechselspannungen ver­schiedenster Frequenzen bis 100kV zu realisieren. Ein entsprechender Messgerätepark rundet die Labore ab. Dies ist für eine Hochschule ungewöhnlich und zudem im Saarland einzigartig. Daher gab und gibt es Zusammenarbeiten z.B. im Rahmen von Abschluss­arbeiten und Praktika mit den im Saarland ansässigen Firmen HYDAC, STEAG, Faber-Kabel oder VSE und dem Lehrgebiet Hochspannungstechnik der htw saar. Darüber hinaus gibt es seit neun Jahren eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit der HAEFELY AG in Basel und seit drei Jahren mit ABB in Zürich und Hanau.

 

Vorentladungen bei 280kV an einem Stützisolator und der Zuleitung in abgedunkelter Hochspannungshalle

Aufgrund der vorhandenen, relativ kleinen impulstauglichen Hochspannungskondensatoren gab es bisher enge Grenzen bei der Prüfung mit hohen Gleichspannungen (HVDC) und auch bei Stoßspannungsprüfungen. Der Prüflingskapazität bei Blitzstoßspannungen waren enge Grenzen gesetzt und Schaltstoßspannungen (ca. 50-fache Dauer als Blitzstöße) konnten praktisch nicht gefahren werden. Aber auch bei den Gleichspannungen waren Untersuchungen an nur relativ kleinen Prüflingen möglich. Die genannten Spannungsarten werden aber für Untersuchungen an neuen Isoliersystemen benötigt, die für Betriebsmittel des Netzausbaus im Rahmen der Energiewende gebraucht werden. Insbesondere für den Bau der sogenannten Stromautobahnen existiert noch viel Forschungs- und Entwicklungsbedarf.

Dank einer Spende der HAEFELY AG besitzt das Lehrgebiet nun seit diesem Sommer einen 2µF-Kondensator – und seit wenigen Wochen vier „kleine Brüder“ mit 1µF (Mikrofarad). Alle sind für 100kV und Ströme bis über 20 kA ausgelegt.

Damit verbessern sich die Möglichkeiten unserer Hochspannungslabore deutlich: Der 2µF-Kondensator erweitert die Möglichkeiten der 100kV-Versuchstände des sogenannten „kleinen Labors“ mit dem Baukastensystem sowohl bei der DC- als auch bei der Stoßimpulserzeugung.

 

Die neu(e)n Hochspannungskapazitäten im Labor (in blau: 4 x 1µF 100kV Haefely, dazwischen v.l.n.r: S. Conde, T. Keller, G. Leismann, M. Klemm, P. Körbel)

Die 1µF-Konden­sa­to­ren sind für den Aufbau eines 4-stufigen Stoß­generators vorgesehen, der vor allem Schalt­stoß­spannungen er­mög­­­­­­lichen wird oder Blitzstoßuntersuchungen an größeren Prüflingen als bisher. Verschiedene Auf­­gaben im Zu­sam­men­hang der Planung, Auslegung und Konstruktion dieses Stoßgenerators liefern wieder Themen für Projekt- und Abschluss­arbeiten. Anschließend stehen diese neuen Anlagen dann wieder für weitere Arbeiten in den genannten regionalen und internationalen FuE-Ko­opera­tionen so­wie für neue Laborversuche im Rahmen der Lehrveranstaltungen zur Ver­fügung. Die Hochspannungshalle und das 100kV-Labor mit seinen Prüfständen gehören zwar zu den Gründungslaboren der htw saar am Campus Alt-Saarbrücken, sind jedoch immer wieder am Puls der Zeit geblieben und ein nach wie vor attraktiver Partner – nicht nur in der Region.

Was bleibt also festzustellen: Dank der guten saarländisch-schweizerischen Partnerschaft zwischen dem Lehrgebiet und der der HAEFELY AG konnten sowohl die technischen als auch die geografischen Grenzen überwunden werden. An dieser Stelle gilt dem Team der Hochspannungsentwicklung bei HAEFELY und insbesondere Torsten Berth, Vice Director und Leiter der HV-Entwicklung, sowie Markus Ahl, Entwicklungsingenieur und Projektmanager, ganz besonderen Dank für die Unterstützung und Abwicklung des gesamten, wahrlich grenzüberwindenden Transfers.

 

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