VacDouble

Eigenschaften von Vakuum-Schaltlichtbögen in Hochspannungsanwendungen

Das Schalten hoher Ströme bei hohen Spannungen im Energieverteilnetz erfolgt bisher mit Leistungsschaltern, in denen das Klimagas Schwefelhexafluorid entscheidend für ihre Funktionalität sind. Eine Alternative bieten Vakuumschalter, die jedoch bisher nur im Bereich der Mittelspannung einsetzbar sind. Um Hochspannungsleistungsschalter mit Vakuumbögen zu realisieren, müssen große Kontaktabstände und Serienschaltungen von Kontakten realisiert werden. 

In diesem Projekt wollen die Antragsteller das besondere Verhalten von langen Vakuumbögen in Abhängigkeit der Polarität der bewegten Elektrode untersuchen. Ziel ist die Aufklärung der physikalischen Mechanismen u.a. der Ausbildung der Anodenspots bei langen Bögen. Das INP wird abbildende optische Emissionsspektroskopie in Form schneller Videospektroskopie einsetzen, die mit der Anwendung geeigneter Modellansätze für Speziesdichten und Strahlungstransport unterstützt wird. Erwartet werden Erkenntnisse zu den Mechanismen der Anodenspotausbildung und den Gründen des asymmetrischen Verhaltens in Abhängigkeit der Polarität der bewegten Elektrode.

Dies ist ein gemeinsames Projekt mit dem Partner Technische Universität Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Zeitraum von 2026 bis 2029.