Aufbau und Inbetriebnahme eines PEA-Messsystems zur Erfassung von Raumladungen in Kabelproben
Design and commissioning of a PEA measuring system for assessing space charges in cable specimens
Masterarbeit
Hintergrund und Motivation
Aufgrund des steigenden Bedarfs an langen nationalen und internationalen Energieübertragungsstrecken sind viele Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Projekte (HGÜ) mit erdverlegten Kabeln geplant bzw. befinden sich bereits in der Bauphase. Die Zuverlässigkeit dieser Energiekabelanlagen ist fundamental für den Erfolg der Energieübertragung und die Netzstabilität. Für Landkabelstrecken ist fertigungsbedingt eine hohe Anzahl von Kabelmuffen erforderlich. Aus HVAC-Anwendungen ist bekannt, dass Muffen anfällig für Fehler sind. Es wird davon ausgegangen, dass Kabelmuffen auch bei HGÜ-Kabelsystemen eine Schwachstelle darstellen. Dies insbesondere, da die Entwicklungserfahrungen im Gleichstrombereich geringer sind im Vergleich zum Wechselstrombereich.
Neben einem guten Design hängt der Entwicklungserfolg von robusten HGÜ-Kabelgarnituren stark von zuverlässigen Isoliermaterialien ab. Hierbei ist die elektrische Charakterisierung der Materialien ein entscheidender Schritt. Neben der Leitfähigkeit ist die Raumladungscharakteristik von besonderer Bedeutung. Die Pulsed-Electro-Acoustic-Method (PEA) ist eine Möglichkeit zur Erfassung von Raumladungen in Isolationsmaterialien.
Aufgabenstellung
Aufbau eines PEA-Messsystems für Hochspannungskabel (mit variierender Isolationsdicke):
- Literaturrecherche und Einarbeitung
Raumladungen und deren Modelle, PEA-Messprinzip, bereits existierende Messsysteme für Plattenproben - Design und Aufbau des PEA-Messsystems für Kabel
elektrisches, akustisches und mechanisches Konzept, div. Materialanforderung, Signalverarbeitung - Inbetriebnahme und Designverifikation
Durchführung und Auswertung erster Messungen
Voraussetzungen
- Interesse und Spaß an Kombination von Simulation und Messungen
- Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
- Fähigkeit zur Zusammenarbeit mit WiMi’s und Werkstattpersonal
- Erfahrungen im Löten sind hilfreich
