Druckberechnung beim Störlichtbogen

Druckentwicklung bei Lichtbogeneinwirkung in der Niederspannung, Mittelspannung und Hochspannung

Für die Betreiber elek­trisch­er Betrieb­smit­tel und Anla­gen ist die Zuver­läs­sigkeit der Anlage ein wesentlich­es Qual­itätsmerk­mal. Ein betrieb­stech­nisch äußerst kri­tis­ch­er Zus­tand ist die Licht­bo­gen­beanspruchung im Kurz­schlussfall. Dem Schutz von Per­so­n­en und Anla­gen beim Auftreten eines Stör­licht­bo­gens wird trotz geringer Störungswahrschein­lichkeit seit­ens der Anla­gen­her­steller und Betreiber große Aufmerk­samkeit beigemessen. Dazu gehört die Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen.
Ein Stör­licht­bo­gen­fehler in Niederspannungs‑, Mit­telspan­nungs- und Hochspan­nungs-Schal­tan­la­gen kann zu ein­er erhe­blichen Druck- und ther­mis­chen Belas­tung der Schal­tan­lage, des Schal­tan­la­genge­bäudes und als Folge zur Gefährdung des Bedi­en­per­son­als führen. Die umge­set­zte Ver­lustleis­tung des Licht­bo­gens hängt von der Net­zgestal­tung und der Geome­trie der Elek­tro­de­nanord­nung ab und führt zu ein­er sehr schnellen Erwär­mung der in der Anlage eingeschlosse­nen Isolier­gase (i.d.R. Luft, SF6 oder N2/SF6-Gas­gemis­che), die wiederum einen Druck­anstieg inner­halb der Anlage bewirkt. Die Abschal­tung des Anla­gen­teils über Leis­tungss­chal­ter kann aus tech­nis­chen Grün­den nicht sofort erfol­gen, so dass Licht­bo­gen­zeit­en von weni­gen Mil­lisekun­den bis zu 3 Sekun­den in der Prax­is auftreten. Die tech­nis­che Aus­führung der Anlage stellt an die Kon­struk­tion die Anforderung, dass aus der­ar­ti­gen Ereignis­sen keine Per­so­n­enge­fährdung entste­hen kann.

Wir haben auf dem Gebiet der Beurteilung der Wirkung des Störlichtbogens und der Druckberechnung beim Störlichtbogen mehr als 20 Jahre Erfahrung in Theorie und Praxis und bieten Ihnen folgende Dienstleistungen dazu an:

  • Berech­nung der Druck­en­twick­lun­gen in der Nieder­span­nung, Mit­telspan­nung und Hochspan­nung,

  • Berech­nung der Druck­en­twick­lung inner­halb der Schal­tan­lage und dem dazuge­höri­gen Anla­genge­bäude,

  • Bes­tim­mung der opti­malen Druck­ent­las­tungs­fläche von Schal­tan­la­gen und Schal­tan­la­gen­räu­men,

  • Dimen­sion­ierung­sh­in­weise für die Kapselung aus Sicht der Druck­en­twick­lung und des Durch­bren­nens beim Stör­licht­bo­gen z. B. vor ein­er Prü­fung nach IEC 62271–200 und IEC 62271–202,

  • Betreu­ung und Auswer­tung ein­er Stör­licht­bo­gen­prü­fung,

  • Erhöhung der aktiv­en und pas­siv­en Licht­bo­gen­sicher­heit und

  • Analo­gi­eschlüsse bei Schal­tan­la­gen und Schal­tan­la­gen­räu­men mit Hil­fe ein­er Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen und dem Über­druck­ver­gle­ich aus bestande­nen Stör­licht­bo­gen­prü­fun­gen.

Für unsere Dien­stleis­tung der Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen nutzen wir die durch uns entwick­elte Druck­net­zbib­lio­thek. In diesem Druck­net­zw­erk wer­den die Druck­aus­bre­itungsvorgänge ana­log zu einem elek­trischen Net­zw­erk nachge­bildet. Dadurch wer­den die Laufzeit­ef­fek­te durch Wan­der­wellen im Gas und Reflex­io­nen berück­sichtigt.

Mögliche Auswirkungen des Lichtbogens in einer Kompaktstation

Abb. 1 Mögliche Auswirkun­gen des Stör­licht­bo­gens in ein­er Kom­pak­t­sta­tion

Beispielhafter zeitlicher Verlauf der Lichtbogenleistung für die Druckberechnung beim Störlichtbogen in der Mittelspannung und Hochspannung

Abb. 2 Beispiel­hafter zeitlich­er Ver­lauf der Licht­bo­gen­leis­tung für die Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen in der Mit­telspan­nung und Hochspan­nung

Beispielhafte Druckberechnung beim Störlichtbogen im Schaltfeld

Abb. 3 Beispiel­hafte Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen im Mit­telspan­nungs-Schalt­feld

Beispielhafte Druckberechnung beim Störlichtbogen im Gebäude

Abb. 4 Beispiel­hafte Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen im Gebäude

Außer­dem beste­ht für Sie die Möglichkeit unsere Soft­ware Druck zu erwer­ben. Mit dieser kön­nen Sie eine eigene Druck­berech­nung beim Stör­licht­bo­gen durch­führen.

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