Analyse von Bogenstrahlungsgefahren an Hochspannungs-Schaltisolatoren und präventive Maßnahmen

Während des Betriebs von Hochspannungs-Schaltisolatoren können zwischen den Kontakten Bögen entstehen, wenn sie sich trennen, während noch Strom fließt. Die hohe Temperatur des Bogens beschädigt nicht nur die Schaltkontakte, sondern kann auch umliegende brennbare Materialien entzünden und zu Unfällen führen.

Die Bildung von Bögen wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter den Stromtyp (Gleich- oder Wechselstrom), die induktiven und kapazitiven Eigenschaften des Schaltkreises sowie die Eigenschaften der Kontaktmaterialien. In Gleichstromsystemen gibt es keinen natürlichen Nullübergangspunkt des Stroms, wodurch das Erlöschen von Bögen schwieriger ist. Dies macht Gleichstrom-Schaltgeräte komplexer und teurer als ihre Wechselstrom-Gegenstücke.

Um das Entstehen von Bögen in Hochspannungs-Schaltisolatoren zu verhindern, hat die Industrie mehrere präventive Maßnahmen eingeführt:

• Verwendung spezieller Kontaktmaterialien: Durch die Verwendung speziell entwickelter Kontaktmaterialien, die die Erosion reduzieren, kann die Dauer des Bogens effektiv verkürzt werden.

• Bogenüberwachungs- und -Schutzsysteme: Installation von Systemen, die Bedingungen überwachen, die zur Bogenbildung führen; diese Systeme können bei der Erkennung von Anomalien schnell Schutzmechanismen aktivieren.

• Blasen und Abschirmung: Verwendung von Luftblasen, um den Bogen zu verschieben, und Einsatz von Barrieren oder Schilden, um ihn einzuschließen und zu löschen.

• Gerätegestaltung und Integrität: Die Gestaltung des Schaltisolators ist entscheidend für die Verhinderung von Bögen. Dreipositionsschaltisolatoren können den Arbeitsbereich automatisch erden, ohne manuelle Operation zu erfordern, und so interne Bögen vor dem Gefährden von Personen schützen.

• Bogenauslöschgeräte: In Gleichstromsystemen leiten Bogenauslöschgeräte den Strom ab, um ihn unterhalb des Niveaus zu halten, das erforderlich ist, um einen Bogen aufrechtzuerhalten.

• Prognostische Technologien: Fortschritte in der Technologie ermöglichen nun die Vorhersage und Detektion langsam fortschreitender Fehlerstellen, was eine proaktive Identifizierung und Verhinderung von Bogenfehlern ermöglicht.