Detektion von Verschleisserscheinungen an Mittelspannungsvakuumschaltrohren durch die Messung der Lichtbogenbeweglichkeit mittels externer Magnetfeldsensoren

摘要

Dieses Forschungsprojekt beschaftigt sich mit der Entwicklung eines Messsystems, welches in der Lage ist, die Bewegung des kontrahierten Lichtbogens eines RMF (radial magnetic field) Kontaktsystems zu messen. Die Lichtbogenbewegung wird mittels Magnetfeldsensoren gemessen, die an der Aussenseite der Vakuumschaltrohre angebracht sind. Diese Sensoren messen die Veranderung des magnetischen Feldes, welches durch den Lichtbogen selbst erzeugt wird. In einem zweiten Schritt werden diese Messdaten ausgewertet, um so die Bewegungscharakteristik des Schaltlichtbogens zu untersuchen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass handelsubliche Vakuumschaltrohren untersucht werden konnen, ohne vorher spezielle Modifikationen an ihnen durchfuhren zu mussen. In dieser Arbeit wird das Messprinzip dieses Messsystems genauer erlautert sowie zusatzliche Storeffekte, die berucksichtigt werden mussen, um die Messergebnisse korrekt interpretieren zu konnen. Verschleisserscheinungen an Spiralarmkontaktsystemen treten meist in Form von zusammengeschmolzenen Spiralarmen auf. Diese Art von Verschleiss fuhrt zu einer dramatischen Senkung der RMFWirkung des Spiralarmkontaktes. Des Weiteren wird die Auswertung der Messergebnisse der Lichtbogenrotation dazu verwendet das Zusammenschmelzen von Spiralarmen zu detektieren, ohne die Vakuumschaltrohre zu offnen, oder aus dem Schaltgerat ausbauen zu mussen. Mit dieser Methode kann die Leistungsgrenze einer Vakuumschaltrohre ermittelt werden noch bevor das Ende ihrer Lebensdauer erreicht wurde.