Dr. Dissertation

Dierk Schoen

Untersuchung von Isoliergasgemischen

für gasisolierte Energieübertragungsleitungen

mit oszillierender Steilstoßspannung

Zum Autor

Dipl.-Ing. Dierk Schoen war während seiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter der TU-Darmstadt am Fachgebiet „Elektrische Messtechnik“ in der Grundlagenausbildung sowie in der weiterführenden Ausbildung für den Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik tätig. In der Forschung lagen die Schwerpunkte seiner Tätigkeit in der experimentellen und theoretischen Erforschung gasförmiger Isolierstoffe sowie in der elektronischen Kurzzeitfotografie und der Impulstechnik. Herr Schoen arbeitet bei der Pepperl + Fuchs GmbH im Bereich der Grundlagenentwicklung und der Forschung.

Zum Buch

Dem Inhalt des Buchs liegt die Untersuchung von Isoliergasgemischen für die Verwendung in gasisolierten Energieübertragungsleitungen (GIL) zu Grunde. In diesen sehr großvolumigen Energieübertragungsleitungen werden derzeit die Isoliergasgemische SF6 bzw. SF6/N2 auf Grund ihrer hervorragenden dielektrischen Eignung eingesetzt. Hauptziel der vorliegenden Arbeit ist es, aus wirtschaftlichen Gründen Alternativen zu diesen Isoliergasgemischen zu finden. Im Besonderen werden im Rahmen dieser Arbeit die Auswirkungen von hochfrequent oszillierenden Steilstoßspannungen auf die dielektrische Festigkeit der ausgewählten Isoliergasgemische für gasisolierte Energieübertragungsleitungen im Vergleich zu SF6 experimentell untersucht. Hierzu werden die wesentlichen Grundlagen zur Entstehung von hochfrequent oszillierenden Steilstoßspannungen und deren Auswirkungen erläutert. Die bei transienter Spannungsbeanspruchung vorherrschenden Entladungsmechanismen werden dann behandelt. Es schließen sich Betrachtungen zur systematischen Gasauswahl, zur Selektion der Anforderungen und der praxisgemäßen Verwendung der einzelnen Isoliergaskomponenten an. Anhand der Anforderungen an die Isoliergase für gasisolierte Energieübertragungsleitungen werden die beiden Isoliergasgemische N2O/N2 und SF6/N2O/N2 für die Verwendung in gasisolierten Energieübertragungsleitungen vorgeschlagen und im Weiteren eingehend auf ihre Eignung und ihre dielektrische Eigenschaften untersucht. Für die Untersuchung der Vorentladungsentwicklung in den Isoliergasgemischen wurde ein bisher in der Isoliergasforschung neuartiges und einmaliges Kurzzeitkamerasystem eingesetzt, welches bei Belichtungszeiten bis zu 500 ps ermöglicht, zwei hoch aufgelöste Aufnahmen einer Entladung zu jeweils getrennten Zeitpunkten mit einem zeitlichen Jitter von weniger als 100 ps aufzuzeichnen.

Schlagworte

• gasisolierte Energieübertragungsleitung

• neue Isoliergasgemische mit niedrigem oder keinem SF6 Anteil: N2/N2O, SF6/N2/N2O

• Hochfrequent oszillierende Steilstoßspannung

• Minderung der Emission von starken Treibhausgasen und Isoliergaskostenreduktion durch denEinsatz neuer Isoliergasgemische für gasisolierte Energieübertragungsleitung

• Anforderungen an gasförmige Isolierstoffe

• elektronische Ultrakurzzeitfotografie