Verfahren zur ortsaufgelösten Messung der Widerstandsverteilung eines axial beblasenen Schaltlichtbogens von Hoffacker,  Matthias

Verfahren zur ortsaufgelösten Messung der Widerstandsverteilung eines axial beblasenen Schaltlichtbogens

Aufgrund der Klimaschädlichkeit des in Hochspannungs-Leistungsschaltern eingesetzten Löschgases Schwefelhexafluorid (SF6) wird nach einem alternativen Löschgas gesucht, welches ökonomische und ökologische Vorteile aufweist. Ein mögliches Substitut für diesen Einsatz ist Kohlenstoffdioxid (CO2). Um dieses alternative Gas mit möglichst wenigen zeit- und kostenintensiven empirischen Messreihen auf seine Eignung als alternatives Füllgas hin untersuchen zu können, sind ein tiefes Verständnis der physikalischen Vorgänge während des Abschaltvorgangs sowie eine auf unterschiedliche Gase übertragbare mathematische Modellierung notwendig. Dies erlaubt es weiterhin, das Design von Leistungsschaltern, welches bisher auf den Einsatz von SF6 ausgelegt ist, in Bezug auf ein alternatives Füllgas optimieren zu können. Die örtliche Widerstandsverteilung eines Schaltlichtbogens erlaubt Einblicke in die lokal unterschiedlich wirkenden Kühlmechanismen. Sie kann genutzt werden, um numerische Modelle, wie z.B. Computational-Fluid-Dynamics (CFD) Simulationen, über den Vergleich von Lichtbogenstrom und Lichtbogenbrennspannung hinaus anhand von experimentellen Untersuchungen zu verifizieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte erstmalig ein Verfahren zur
nicht-invasiven Bestimmung der örtlichen Widerstandsverteilung eines axial beblasenen Schaltlichtbogens umgesetzt werden. Dieses basiert auf der Rekonstruktion der örtlichen Potentialverteilung innerhalb des Lichtbogens anhand der Ausgangssignale einer Vielzahl von kapazitiven Feldsonden, welche das den Lichtbogen umgebende elektrische Feld erfassen. Diese Vorgehensweise erlaubt die Ermittlung der ortsaufgelösten Widerstandsverteilung, ohne die Gasströmung oder den
Lichtbogen selbst zu beeinflussen. Zur Verifikation von verschiedenen Turbulenzmodellen werden mehrere geometrische Düsenanordnungen in experimentellen Versuchsserien betrachtet und jeweils die gemessene und berechnete
Widerstandsverteilung miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass die in der Literatur angewandten, auf dem k-ε Modell basierenden Turbulenzmodelle im Fall einer zylindrischen Düse akzeptable Ergebnisse liefern, die jedoch nicht auf andere Düsenformen übertragen werden können. Weiterhin kann anhand der experimentell erfassten örtlichen Widerstandsverteilung der für das Schaltversagen ursächliche Bereich innerhalb der Düse identifiziert werden.

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Die Publikation Verfahren zur ortsaufgelösten Messung der Widerstandsverteilung eines axial beblasenen Schaltlichtbogens von ist bei Mainz, G erschienen. Die Publikation ist mit folgenden Schlagwörtern verschlagwortet: Kapazitive Feldsonden, Lichtbogenwiderstand, Schaltlichtbogen. Weitere Bücher, Themenseiten, Autoren und Verlage finden Sie hier: https://buch-findr.de/sitemap_index.xml . Auf Buch FindR finden Sie eine umfassendsten Bücher und Publikationlisten im Internet. Sie können die Bücher und Publikationen direkt bestellen. Ferner bieten wir ein umfassendes Verzeichnis aller Verlagsanschriften inkl. Email und Telefonnummer und Adressen. Die Publikation kostet in Deutschland 49.5 EUR und in Österreich 50.9 EUR Für Informationen zum Angebot von Buch FindR nehmen Sie gerne mit uns Kontakt auf!