Lehrver­anstaltung

HST - Hochspannungstechnik

PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: HST

Version: 2 | Letzte Änderung: 15.09.2019 21:05 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Hochspannungstechnik
Anerkennende LModule HST_BaET
Verantwortlich
Prof. Dr. Christof Humpert
Professor Fakultät IME
Organisation und Unterlagen ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Hochspannungstechnik
Niveau Bachelor
Semester im Jahr Wintersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 60
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Christof Humpert
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen Atommodell und Bändermodell
Eigenschaften von Gasen, Gasgesetz, Stoßprozesse in Gasen
Impedanzen im Wechselstromkreis
Komplexe Wechselstromrechnung
Drehstromsystem
Elektrisches Wechselfeld
Dielektrische Materialeigenschaften
Unterrichtssprache deutsch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
Küchler: Hochspannungstechnik (Springer)
Schon: Hochspannungsmesstechnik, Grundlagen - Messgeräte - Messverfahren (Springer)
Heuck, Dettmann, Schulz: Elektrische Energieversorgung (Springer)
Abschlussprüfung
Details
Klausur, in Einzelfällen auch mündliche Prüfung, mit folgenden Inhalten:
- Multiple-Choice-Aufgaben und Freitext-Antworten zur Abfrage notwendiger Kenntnisse (z.B. typische Durchschlagsspannungen von Isolieranordnungen oder Typen von Betriebsmitteln der Hochspannungstechnik)
- 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
Mindeststandard
50 % der Fragen und Aufgaben richtig bearbeitet
Prüfungstyp
Klausur, in Einzelfällen auch mündliche Prüfung, mit folgenden Inhalten:
- Multiple-Choice-Aufgaben und Freitext-Antworten zur Abfrage notwendiger Kenntnisse (z.B. typische Durchschlagsspannungen von Isolieranordnungen oder Typen von Betriebsmitteln der Hochspannungstechnik)
- 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

Lernziele
Kenntnisse
- Hochspannungsnetz, Typen, Anforderungen, Funktion
- Typische Betriebsmittel der Hochspannungstechnik und deren Anforderungen
- Elektrische Beanspruchung durch Betriebs- und Überspannungen, Typen von Überspannungen
- Gasförmige Isolierstoffe: Entladungsentwicklung, Luft und SF6, Paschengesetz, Funken- und Lichtbogenentladung
- Feste Isolierstoffe: Entladungsentwicklung, geschichtete Anordnungen, Teilentladungen, Alterung
- Schaltanlagen: luftisolierte Schaltanlage, Freiluftschaltanlage, SF6-isolierte Schaltanlage
- Schaltgeräte: Prinzipien der Lichtbogenlöschung, SF6-Leistungsschalter, Vakuumleistungsschalter
Fertigkeiten
Entladungsvorgänge in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern analysieren
- Abhängigkeit von Randbedingungen (Druck, Material, Schlagweite) erklären und anwenden
- Abhängigkeit vom Inhomogenitätsgrad begründen
- Einfluss der Spannungsform bestimmen
- Zünd- und Durchschlagspannungen berechnen
Isolieranordnungen dimensionieren und entwerfen
- homogene, schwach inhomogene und stark inhomogene Isolieranordnungen in Gasen
- Anordnungen von Feststoffen, quer und längst geschichtet
Schaltanlagen und Schaltgeräte auswählen und dimensionieren
- Schaltprinzip in Abhängigkeit der geforderten Funktionen auswählen
- geeignetes Löschprinzip in Abhängigkeit von Spannungsform und –höhe auswählen
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 2
Übungen (ganzer Kurs) 2
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung, detaillierte Übungsaufgabensammlung mit Lösungen, Fragenkatalog und Hilfsblätter zu Aufgaben, Softwaretool zur vereinfachten Berechnung von elektrischen Feldverteilungen
Separate Prüfung
keine

Lernziele
Kenntnisse
Sicherheit in der Hochspannungstechnik
- Einhaltung von Sicherheitsabständen
- Verhalten im Prüffeld
- Sicherheitseinrichtungen
Grundlagen der Erzeugung und Messung von hohen Spannungen
Entladungsentwicklung in verschiedenen Gasen in unterschiedlichen Elektrodenanordnungen
Dielektrische Eigenschaften von festen Isolierstoffen
Fertigkeiten
Hochspannungsprüfungen planen und sicher durchführen
- Versuchsaufbauten analysieren, modifizieren und verifizieren
- Sicherheitsregeln anwenden
Berechnungswerkzeug für elektrische Felder benutzen und die Richtigkeit der Ergebnisse beurteilen
Messung von hohen Spannungen durchführen
- verschiedene Messmethoden anwenden und vergleichen
- Übersetzungsverhältnisse der Messanordnung berechnen
Messung von Zünd- und Durchschlagspannungen durchführen
- Versuchsergebnisse aufnehmen und einschätzen
- Ergebnisse mit Entladungsmodellen erklären
- Abweichungen von der Theorie beurteilen und begründen
Komplexe Aufgaben im Team bewältigen
Ergebnisse schriftlich strukturiert zusammenfassen, auswerten und interpretieren
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Übungen (ganzer Kurs) 1
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Elektronische Tutorials und Aufgabensammlungen zum Praktikum,
Softwaretool zur vereinfachten Berechnung von elektrischen Feldverteilungen
Separate Prüfung
Prüfungstyp
Projektaufgabe im Team bearbeiten (z.B. im Praktikum)
Details
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 detaillierten Versuchsberichts
Mindeststandard
70 % des schriftlichen Tests richtig
80 % der vorbereiteten Berechnungsergebnisse richtig
80 % der Messergebnisse richtig
80 % der Auswertung korrekt durchgeführt
80 % der Diskussion sinnvoll

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