ETH Zürich – D-ITET – EEH – Lehre – Vorlesungen
 

Hochspannungstechnik

DozentProf. Dr. Christian M. Franck
Dr. sc. ETH Ulrich Straumann
AssistenzDr. sc. ETH Ulrich Straumann
Dipl. Ing. ETH Michael Max Walter
TerminFr 10 - 12 ML F39 / Fr 13 - 15 ETZ E6
Stunden/Kreditpunkte6 KP
TypO für BSc. (6. Semester) sowie W für M
Fachnummer227-0117-00

Zielsetzung

Verstehen der grundlegenden Phänomene und Prinzipien, welche im Zusammenhang mit sehr hohen elektrischen Feldstärken auftreten. Diese Kenntnisse werden auf Dimensionierungen von Betriebsmitteln elektrischer Energieübertragungssysteme angewendet. Heute übliche Methoden der Computermodellierung werden vorgestellt und im Rahmen einer Übung verwendet.

Lernziel

Die Studierenden haben Kenntnis der grundlegenden Phänomene und Prinzipien, welche im Zusammenhang mit sehr hohen elektrischen Feldstärken auftreten. Sie verstehen die unterschiedlichen Mechanismen, die zum Versagen von Isolationssystemen führen und können Versagens-Kriterien zur Beurteilung von Hochspannungskomponenten anwenden. Sie sind in der Lage, Schwachstellen von Isolationssystemen zu identifizieren und Möglichkeiten zu deren Behebung zu nennen. Zudem kennen sie die gängigen Isolationssysteme und deren Dimensionierung in der Praxis. 

Inhalt

  • Diskussion der für die Hochspannungstechnik relevanten Feldgleichungen
  • Analytische und numerische Lösung dieser Feldgleichungen, sowie Herleitung der wichtigen Ersatzschaltbilder zur Beschreibung von Feldern und Verlusten in Isolationen
  • Einführung in die Gasphysik
  • Mechanismus des Durchschlags in gasförmigen, flüssigen und festen Isolierungen, sowie in Isolationssystemen
  • Methoden zur rechnerischen Bestimmung der elektrischen Festigkeit von gasförmigen, flüssigen und festen Isolierungen
  • Anwendung der Erkenntnisse an Hochspannungskomponenten
  • Exkursion zu Herstellern von Hochspannungskomponenten
  • Projektarbeit zum Kennenlernen der Benutzung von Computeranwendungen im Bereich der Hochspannungstechnik

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