Entwicklung und Applikation eines Systems zur künstlichen beschleunigten Alterung und zur diagnostischen Analyse von Betriebsmitteln im Mittelspannungsbereich

Ann-Catrin Uhr-Müller, HS Coburg

 

Ann-Catrin Müller erhielt 2016 sie den Master of Engineering (M.Eng.) im Bereich Energietechnik an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt. Bereits davor, im Jahre 2015, schloss sie das Studium des Wirtschaftsingenieurwesens erfolgreich mit dem Diplom ab, nachdem sie vorab eine Ausbildung zur Mechatronikerin inkl. der Fachhochschulreife beendete hatte. Derzeit ist Frau Müller als Wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule Coburg tätig.

 

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. habil Christian Weindl, HS Coburg

Prof. Dr.-Ing. Reinhard German, FAU

 

Entwicklung und Applikation eines Systems zur künstlichen beschleunigten Alterung und zur diagnostischen Analyse von Betriebsmitteln im Mittelspannungsbereich

Im Rahmen des Promotionsprojekts an der Hochschule Coburg sollen Verfahren entwickelt und optimiert werden, die eine verbesserte Beschreibung des Alterungsverhaltens von im Netzbetrieb befindlichen Energieversorgungskabeln ermöglichen. Ein Hauptziel der umfangreichen, mehrjährigen empirischen Untersuchungen ist hierbei die Ableitung und Bewertung von diagnostischen Methoden, die bei späteren Feldstudien eine zerstörungsfreie Zustandsevaluierung und Restlebensdauerprognose spezifischer Trassen ermöglichen.

Zur Identifikation und wissenschaftlichen Analyse des Alterungsverhaltens ist hierzu in einem ersten Schritt ein System zu entwickeln und zu realisieren, das eine künstliche beschleunigte und realitätsnahe Alterung von neuen und aus dem Mittelspannungsnetz entnommenen Papier-Masse-Kabelprüflingen ermöglicht. Die Auswahl der Prüflinge ist hierbei von hoher Bedeutung, da  die notwendigen Alterungsfaktoren und -verläufe nur mit hinreichender Genauigkeit und statistischer Zuverlässigkeit abgeleitet werden können, wenn sich das Prüflingsfeld aus Gruppen unterschiedlicher Voralterung mit einer jeweils entsprechend großen Prüflingszahl zusammensetzt.

Während des Versuchs werden die Prüflinge realitätsnah aber forciert thermo-elektrisch gealtert. Zudem werden alle relevanten dielektrischen Größen prüflingsselektiv bei unterschiedlichen Versuchs-  und Umgebungsbedingungen (Prüfspannungen, -ströme, Alterungstemperatur, …) in regelmäßigen zeitlichen Intervallen gemessen. Aus den resultierenden Mess- und Betriebsgrößen soll ein Datenbanksystem aufgebaut werden, dass nachfolgend eine Ermittlung aller die Alterung kennzeichnender Parameter und Verläufe zulässt. Basierend auf diesen und weiteren kennzeichnenden Größen der Alterungsdatenbank sollen dann Messverfahren qualifiziert und bewertet werden, die verbesserte und physikalisch basierte Zustands- und Restlebensdauerprognosen bei Felduntersuchungen von im Betreib befindlichen Kabeln ermöglichen.