Autarkes Zustandsmonitoring von Kabelmuffen auf Basis integrierter Teilentladungs- und Temperatursensorik -  Daniel Passow

Autarkes Zustandsmonitoring von Kabelmuffen auf Basis integrierter Teilentladungs- und Temperatursensorik (eBook)

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2024 | 1. Auflage
224 Seiten
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978-3-7597-6324-2 (ISBN)
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Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf der Erarbeitung und Darstellung eines Konzepts zur autarken Zustandsanalyse von Kabelmuffen im Rahmen eines Onlinemonitorings. Dieses basiert dabei auf der direkten Integration von Teilentladungs- und Temperatursensoren an der Kabelmuffe. Im Rahmen der Konzepterarbeitung wird unter anderem die Sensitivität der entwickelten Teilentladungssensorik messtechnisch nachgewiesen. Zusätzlich werden für eine zukünftige Auslegung der TE-Sensorik einige validierte Modelle dargestellt. Außerdem wird auf Basis eines experimentellen Versuchs das thermische Verhalten einer Kabelmuffe eruiert. Darüber hinaus werden unterschiedliche Wege zur modelltechnischen Abbildung des thermischen Verhaltens aufgezeigt.

Daniel Passow erhielt seinen Masterabschluss im Studienfach Elektrotechnik- und Informationstechnik von der Universität Stuttgart im Jahr 2016. Von Anfang 2017 bis Ende 2022 arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik (IEH) an der Universität Stuttgart. Während seiner Forschungstätigkeit setzte er sich mit Kabelgarnituren und im Speziellen mit Kabelmuffen und deren Zustandsbewertung im Rahmen der Teilentladungs- und Temperaturanalyse auseinander. Im Dezember 2023 verteidigte er erfolgreich seine Dissertation mit dem Titel Autarkes Zustandsmonitoring von Kabelmuffen auf Basis integrierter Teilentladungs- und Temperatursensorik. Auch nach seiner Tätigkeit am IEH ist er weiterhin auf dem Feld der Kabelgarnituren tätig.

Symbolverzeichnis


Symbol Bedeutung Einheit
a Temperaturleitfähigkeit m2/s
A Querschnittsfläche m2
A1 Oberfläche mit der höheren Temperatur m2
A2 Oberfläche mit der niedrigeren Temperatur m2
B Magnetische Flussdichte T
BSat Sättigungsflussdichte T
C' Kapazitätsbelag pro Meter F/m
cp,th Wärmekapazität bei konstantem Druck J/m3
C1 Primärkapazität des kapazitiven Teilers F
C2 Sekundärkapazität des kapazitiven Teilers F
cth Spezifische Wärmekapazität J /m3
Cth Wärmekapazität J/K
d Kabelachsenabstand m
Da Äußerer Durchmesser m
Di Innerer Durchmesser m
DKabel Kabeldurchmesser m
dx Infinitesimales kurzes Wegsegment m
E Elektrische Feldstärke V/m
f Frequenz Hz
fu Unter Grenzfrequenz Hz
g Erdbeschleunigung, g = 9,81 m/s2
G' Ableitungsbelag pro Meter S/m
Gr Grashof-Zahl -
h Wärmeübergangszahl W /m2K
H Magnetische Feldstärke A/m
H(—ω) Spannungsübertragungsfunktion dB
HSat Magnetische Sättigungsfeldstärke A/m
i Elektrische Stromstärke A
I Komplexe elektrische Stromstärke A
I1, Sat Primärseitiger Sättigungsstrom A
I1 Primärseitiger Wicklungsstrom A
I2 Sekundärseitiger Wicklungsstrom A
Ir Vorwärtslaufende Teilwelle des elektrischen Stroms A
Iv Rückwärtslaufende Teilwelle des elektrischen Stroms A
j Imaginäre Einheit -
l Distanz/Länge m
L Einfügedämpfung dB
L' Induktivitätsbelag pro Meter H/m
LA Absorptionsdämpfung dB
La' Äußerer Induktivitätsbelag pro Meter H/m
Li' Innerer Induktivitätsbelag pro Meter H/m
lk Weglänge im Kernmaterial m
lluft Weglänge im Luftspalt m
M Gegeninduktivität H
N1 Primärseitige Windungszahl -
N2 Sekundärseitige Windungszahl -
Nu Nußelt-Zahl -
P Leistung W
Wärmestromdichte W/m2
Wärmestrom/Wärmefluss W
12 Wärmestrom zwischen zwei strahlenden Oberflächen W
r Reflexionsfaktor -
R' Widerstandsbelag pro Meter Ω/m
r0 Radius des betrachteten Leiters m
r1 Komplexer Reflexionsfaktor am Beginn der Leitung -
R1 Widerstand der leitfähigen Beschichtung Ω
r2 Komplexer Reflexionsfaktor am Ende der Leitung -
ra Äußerer Radius m
RAC' Wechselstromwiderstandsbelag pro Meter Ω/m
RB Bürdewiderstand Ω
RDC' Gleichstromwiderstandsbelag pro Meter Ω/m
ri Innerer Radius m
Rmag Magnetischer Widerstand 1/H
Rth Wärmewiderstand K/W
s Wegsegment m
S11 Eingangsreflexionsfaktor -
S12 Rückwärtstransmissionsfaktor -
S21 Vorwärtstransmissionsfaktor -
S22 Ausgangsreflexionsfaktor -
S Streuparametermatrix -
t Zeit s
T Temperatur K
ΔT Temperaturdifferenz K
TBoden,f Thermischer Widerstand des feuchten Teils des Erdbodens K/Wm
TBoden,t Thermischer Widerstand des trockenen Teils des Erdbodens K/Wm
T1 Temperatur auf dem inneren Rand K
T1 Temperatur der Oberfläche mit der höheren Temperatur K
T2 Temperatur auf dem äußeren Rand K
T2 Temperatur der Oberfläche mit der niedrigeren Temperatur K
u Elektrische Spannung V
U Komplexe elektrische Spannung V
U1 Spannung über den gesamten kapazitiven Teiler V
U2 Spannung über dem Sekundärteil des kapazitiven Teilers V
Ur Rückwärtslaufende Teilwelle der Spannung V
Uv Vorwärtslaufende Teilwelle der Spannung V
vph Phasengeschwindigkeit m/s
x Positionskoordinate m
xSkin Skineffektfaktor -
Z1 Komplexer Abschlusswiderstand am Anfang der Leitung Ω
Z2 Komplexer Abschlusswiderstand am Ende der Leitung Ω
ZL Komplexer Leitungswellenwiderstand Ω
Zmi Input Impedance of measuring...

Erscheint lt. Verlag 3.6.2024
Sprache deutsch
Themenwelt Technik
ISBN-10 3-7597-6324-3 / 3759763243
ISBN-13 978-3-7597-6324-2 / 9783759763242
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