Modul

HST - Hochspannungstechnik

Bachelor Elektrotechnik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik

Version: 1 | Letzte Änderung: 15.09.2019 17:57 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Humpert

Anerkannte Lehrveran­staltungen HST_Humpert
Fachsemester 5
Modul ist Bestandteil der StudienschwerpunkteET - Elektrische Energietechnik
EE - Erneuerbare Energien
EP - Elektrotechnisches Produktdesign
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Hochspannungstechnik
Zeugnistext (en) High Voltage Engineering
Unterrichtssprache deutsch oder englisch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
GE2 -
Grundlagen der Elektrotechnik 2 		Impedanzen im Wechselstromkreis, komplexe Wechselstromrechnung, Drehstromsystem
GE3 -
Grundlagen der Elektrotechnik 3 		Elektrisches Wechselfeld, dielektrische Materialeigenschaften, Atommodell und Bändermodell
PH1 -
Physik 1 		Eigenschaften von Gasen, Gasgesetz, Stoßprozesse
Handlungsfelder
Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Modulprüfung
Benotet Ja
Frequenz Jedes Semester
Prüfungskonzept

Klausur, in Einzelfällen auch mündliche Prüfung, mit folgenden Inhalten:
- Multiple-Choice-Aufgaben und Freitext-Antworten zur Abfrage notwendiger Kenntnisse
- Freitext-Antworten und Zeichnen von Diagrammen zur Erklärung von Mechanismen der Entladungsentwicklung und der Löschung von Entladungen
- Textaufgaben zur Berechnung, Dimensionierung und Analyse von Isolieranordnungen

Learning Outcomes
LO1 - Die Studierenden können Hochspannungsbetriebsmittel und elektrische Isoliersysteme in Abhängigkeit der Geometrie der Anordnung und der verwendeten Isoliermedien bewerten und dimensionieren, indem sie
- den Aufbau des Hochspannungsnetzes und verschiedener Hochspannungsbetriebsmittel sowie deren Belastungen kennen,
- die Spannungsfestigkeit und dielektrischen Eigenschaften gebräuchlicher Isoliermedien und Isolierstoffe kennen und Einflussfaktoren bewerten,
- die Entwicklungsmechanismen und Typen von Entladungen in Isoliermedien, insbesondere Gasen, unter verschiedenen Bedingungen verstehen,
- Methoden der Löschung von Entladungen und Lichtbögen anwenden können,
- die Spannungsfestigkeit von Isolieranordnungen berechnen und bewerten und
- Isolieranordnungen mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln und dimensionieren,
um später Komponenten und Geräte der Hochspannungstechnik dimensionieren und auswählen zu können und elektrische Geräte mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln zu können.
Kompetenzen
Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Sich selbst organisieren und reflektieren
Vermittelte Kompetenzen
Finden sinnvoller Systemgrenzen
Abstrahieren
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge
MINT Modelle nutzen
Technische Systeme analysieren
Technische Systeme entwerfen
Technische Systeme prüfen
Arbeitsergebnisse bewerten
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten

Inhaltliche Voraussetzungen
GE2 -
Grundlagen der Elektrotechnik 2 		Impedanzen im Wechselstromkreis, komplexe Wechselstromrechnung, Drehstromsystem
GE3 -
Grundlagen der Elektrotechnik 3 		Elektrisches Wechselfeld, dielektrische Materialeigenschaften, Atommodell und Bändermodell
PH1 -
Physik 1 		Eigenschaften von Gasen, Gasgesetz, Stoßprozesse
Handlungsfelder
Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Learning Outcomes
LO1 - Die Studierenden können Hochspannungsbetriebsmittel und elektrische Isoliersysteme in Abhängigkeit der Geometrie der Anordnung und der verwendeten Isoliermedien bewerten und dimensionieren, indem sie
- den Aufbau des Hochspannungsnetzes und verschiedener Hochspannungsbetriebsmittel sowie deren Belastungen kennen,
- die Spannungsfestigkeit und dielektrischen Eigenschaften gebräuchlicher Isoliermedien und Isolierstoffe kennen und Einflussfaktoren bewerten,
- die Entwicklungsmechanismen und Typen von Entladungen in Isoliermedien, insbesondere Gasen, unter verschiedenen Bedingungen verstehen,
- Methoden der Löschung von Entladungen und Lichtbögen anwenden können,
- die Spannungsfestigkeit von Isolieranordnungen berechnen und bewerten und
- Isolieranordnungen mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln und dimensionieren,
um später Komponenten und Geräte der Hochspannungstechnik dimensionieren und auswählen zu können und elektrische Geräte mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln zu können.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Finden sinnvoller Systemgrenzen Vermittelte Kompetenzen
Abstrahieren Vermittelte Kompetenzen
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären Vermittelte Kompetenzen
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge Vermittelte Kompetenzen
MINT Modelle nutzen Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme analysieren Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme entwerfen Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme prüfen Vermittelte Kompetenzen
Arbeitsergebnisse bewerten Vermittelte Kompetenzen
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten Vermittelte Kompetenzen
Sich selbst organisieren und reflektieren Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Die Berechnung von Festigkeiten von Isolieranordnungen können anhand der folgenden Beispiele durchgeführt werden:
- Dimensionierung von homogenen, zylinder- und kugelsysmmetrischen Elektrodenanordnungen in Luft / SF6
- Dimensionierung von schwach inhomogenen und stark inhomogenen Elektrodenanrodnungen
- Dimensinierung von geschichteten Feststoffen in zylinder- und kugelsymmetrischen Anordnungen

Separate Prüfung

keine

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Die Handlungskompetenz kann anhand der folgenden Beispiele festgestellt werden:
- Analyse von Schaltungen im Hochspannungsprüffeld
- Umbau der Schaltungen und Bedienung der Steuerungsanlagen
- Messung von Durchschlagspannungen in Gasen, Vergleich mit Theorie und Erklärung der Abweichungen
- Erstellung von Versuchsberichten
- Durchführung von Simulationsrechnungen von elektrischen Feldverteilungen und Entladungsvorgängen

Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung Ja
Prüfungskonzept

Eingangstest zur Kontrolle der Vorbereitung der Studierenden
Bewertung der vorbereitenden Unterlagen (Berechnungsergebnisse)
Bewertung der Diskussion mit den Studierenden und der Praktikumsdurchführung
Bewertung des im Team erstellten Versuchsberichts und der Projektabgaben


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