Simultandurchschläge in SF 6-isolierten metallgekapselten Schaltanlagen:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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Titel: Simultandurchschläge in SF 6-isolierten metallgekapselten Schaltanlagen
Autor: Weber, Rainer
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Rainer Weber, Altdorf Simultandurchschläge in SF 6 - isolierten metallgekapselten Schaltanlagen Reihe 21 : Elektrotechnik Nr. 204
- V - Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Grundlagen 5 2.1 Mechanismus des SFß-Gasdurchschlags . 6 2.1.1 Streamerentwicklung. 6 2.1.2 Leaderentwicklung. 7 2.2 Lichtbogen- und Funkenmodelle. 8 2.2.1 Dynamisches Lichtbogenmodell. 8 2.2.2 Gesetz von Rompe und Weizel. 9 2.2.3 Gesetz von Braginskij . 9 2.2.4 Gesetz von Toepler. 10 2.2.5 Weitere Funkengesetze. 11 2.3 Wanderwellenvorgänge. 12 2.3.1 Zeitlicher Verlauf der Spannung. 13 2.3.2 Ortsabhängigkeit des Spannungsverlaufs. 18 2.3.3 Frequenzspektren. 21 3 Versuchsaufbauten 25 3.1 Versuchsanlagen. 25 3.1.1 Aufbau 1 25 3.1.2 Aufbau 2 . 29 3.2 Meßeinrichtungen. 30 3.2.1 Messung Aufbau 1 . 30 3.2.2 Messung Aufbau 2. 32 4 Simulationsmodelle 33 4.1 Anforderungen . 33 4.2 Ersatzschaltbilder einzelner Anlagenkomponenten. 34 4.3 Nachbildung des brennenden Funkens. 36 4.3.1 Niederspannungsversuchsaufbau. 36 4.3.2 Kurzschlußmodell. 37 4.3.3 Messung und Simulation. 38 4.3.4 Abschätzung der Induktivität. 41 4.4 Funkenmodell. 44 4.4.1 Versuchsaufbau. 44 4.4.2 Modell. 46 4.4.3 Messung und Simulation. 48 4.4.4 Verlauf des Funkenwiderstands . 55
- VI - 5 Untersuchung des Primärüberschlags 57 5.1 Messungen an verschiedenen Elektrodengeometrien. 57 5.1.1 Defekte auf dem Innenleiter. 57 5.1.2 Defekte am Außenleiter . 61 5.2 Simulationsergebnisse. 62 5.2.1 Parameter des Funkenmodells. 62 5.2.2 Zusammenbruchzeit der Spannung . 65 6 Spannungsentwicklung 68 6.1 Gemessene Ausgleichsvorgänge. 68 6.1.1 Ausgleichs Vorgänge in entkoppelten Anlagen. 68 6.1.2 Ausgleichsvorgänge in realitätsnahen Anlagen. 72 6.2 Berechnete Überspannungen. 75 6.2.1 Maximalwerte der Spannung in verschiedenen Anlagenkonfigurationen . 76 6.2.2 Überspannungen in realen Schaltanlagen. 78 7 Sekundärüberschläge in GIS 81 7.1 Experimentelle Untersuchungen. 81 7.1.1 Anlagen ohne Auskopplung. 81 7.1.2 Realitätsnahe Anlagen. 83 7.1.3 Isolationsfestigkeit bei kombinierter Spannungsbeanspruchung 88 7.2 Ergebnisse der Simulation. 91 7.2.1 Der Energie-Mechanismus. 92 7.2.2 Berechneter Spannungsverlauf. 93 8 Simultandurchschläge bei Vor-Ort-Prüfungen 95 8.1 Grundsätzliche Überlegungen . 95 8.1.1 Prinzip der Vor-Ort-Prüfung. 95 8.1.2 Einfluß der Elektrodenanordnung. 96 8.1.3 Prüfspannung unter Berücksichtigung der Feldverteilung . . 97 8.2 Experimentelle Ergebnisse. 98 9 Zusammenfassung 101 Literaturverzeichnis 104 |
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