Entwurf eines hybriden Modells für stromstarke Störlichtbögen in der Niederspannung zur Entwicklung und Auslegung von Störlichtbogenschutzsystemen

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Abstract

Bei Störlichtbögen werden große Energiemengen freigesetzt, die zu einer hohen Gefährdung sowohl für die elektrische Anlage als auch sich in der Nähe aufhaltendes Personal führen. In Hochstrom-Niederspannungs-Wechselstromnetzen erreicht die im Lichtbogenbogen umgesetzte Leistung innerhalb weniger Millisekunden Werte im Bereich von mehreren MW. Daraus resultiert die Anforderung an Schutzsysteme zur Erkennung und Abschaltung von stromstarken Störlichtbögen, dass deren Abschaltdauer ebenfalls im Bereich weniger Millisekunden liegen muss. Für die Entwicklung und die Auslegung von Schutzsystemen zur Begrenzung der Lichtbogenenergie auf zulässige Werte können hybride Lichtbogenmodelle verwendet werden. Diese Modelle müssen den Lichtbogen in zwei Phasen simulieren – der Zündphase und der Brennphase. Hybride Lichtbogenmodelle sind einfach zu implementieren und bieten eine ausreichend hohe Genauigkeit für die Anwendung bei Schutzsystemen. In diesem Beitrag wird ein hybrides Lichtbogenmodelle für frei brennende Hochstrom-Lichtbögen in einem Niederspannungs-Wechselstromsystem mit hoher Genauigkeit vorgestellt. Es besteht aus einem physikalischen Modell für die Zündphase und einem elektrischen Lichtbogenmodell für die Brenngenphase. Die Eignung verschiedener elektrische Lichtbogenmodelle (Dankert/Meyer, Cassie, Mayr, Schwarz, van der Sluis, Habedank und Schavemaker) wird untersucht. Außerdem wird das Verfahren zur Identifizierung der Modellparameter anhand von Messdaten vorgestellt.

Details

Original languageGerman
Title of host publicationDresdner Kreis 2025
Number of pages6
Publication statusPublished - 2025
Peer-reviewedNo

Conference

TitleDresdner Kreis 2025
Duration19 - 21 March 2025
CityDresden
CountryGermany

External IDs

ORCID /0009-0000-9468-6477/work/228234996
ORCID /0000-0001-8439-7786/work/228235554