Lehrveranstaltungshandbuch Hochspannungstechnik

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Verantwortlich: Prof. Dr. Christof Humpert

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 HST
  • Ba ET2010 HAST…

Organisation

Version erstellt 2012-01-02 VID 2 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Hochspannungstechnik LVID F07_HST LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Grundlagen der Elektrotechnik
• Elektrische Felder in Dielektrika
• Grundlagen der Werkstoffkunde

Literatur

• Küchler; Hochspannungstechnik (Springer)
• Beyer, Boeck, Möller, Zaengle; Hochspannungstechnik (Springer)
• Hasenpusch; Hochspannungstechnik - Einführung und Grundlagen (Franzis)
• Hilgarth; Hochspannungstechnik (Teubner)
• Kind, Feser; Hochspannungsversuchstechnik (Vieweg)

Dozenten

• Prof. Dr. Christof Humpert

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. Ralph Schumacher

Zeugnistext

Hochspannungstechnik

Kompetenznachweis

Form
sK	Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Aufwand [h]
sK	10

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Beanspruchung von Isolieranordnungen
  • Elektrische Beanspruchung
    • Betriebsspannung AC / DC
    • zeitweilige netzfrequente Überspannung
    • Schaltüberspannung
    • Blitzüberspannung
    • Very Fast Transients
  • Mechanische Beanspruchung
  • Klimatische Beanspruchung
• Isolierstoffe der Hochspannungstechnik
  • Gasförmige Isolierstoffe
    • Stoßprozesse in Gasen
    • elektronegative Gase
      • Eigenschaften von Luft
      • Eigenschaften von SF6
    • Entladungsentwicklung
      • Townsend-Mechanismus
      • Paschengesetz
      • Streamer-Mechanismus
      • Entladeverzug
      • Funken- und Bogenentladung
  • Feste Isolierstoffe
    • elektrische Eigenschaften
    • Entladungen entlang Isolierstoffoberflächen
      • Oberflächenstruktur
      • Nano-Oberflächen
      • Fremdschichten
  • Flüssige Isolierstoffe
    • elektrische Eigenschaften
    • Entladungsentwicklung in Flüssigkeiten
  • Vakkumisolation
    • Entladungsentwicklung im Vakuum
    • Eigenschaften von Kontaktwerkstoffen
• Betriebsmittel der Hochspannungstechnik
  • Isolator
  • Durchführung
  • Kabel
  • Kabelgarnituren
  • Luftisolierte Schaltanlage
  • Freiluftschaltanlage
  • SF6-isolierte Schaltanlage

Fertigkeiten

• Entladungsvorgänge in Gasen analysieren
  • Abhängigkeit von Druck und Schlagweite erklären und anwenden
  • Abhängigkeit vom Inhomogenitätsgrad begründen
  • Abhängigkeit von der Spannungsform anwenden
• Zünd- und Durchschlagspannungen berechnen
• Isolieranordnungen dimensionieren und entwerfen
  • Isolieranordnungen in Gasen
    • homogen / schwach inhomogen
    • inhomogen
    • stark inhomogen
  • Anordnungen von Feststoffen
    • quer geschichtete Dielektrika
    • längs geschichtete Dielektrika
    • zylinder- und kugelsymmetrische Schichtung
  • Papier-Öl-Isolieranordnungen

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • Fragenkatalog
  • Hilfsblätter zu Aufgaben

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK	Übungsklausur (ca. 90 min)
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bK	unbenotet
bÜA	unbenotet

Intervall: 1/Jahr

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Sicherheit in der Hochspannungstechnik
  • Einhaltung von Abständen
  • Verhalten im Prüffeld
  • Verhalten im Fehlerfall
  • Sicherheitseinrichtungen
• Grundlagen der Erzeugung und Messung von hohen Spannungen

Fertigkeiten

• Hochspannungsprüfungen planen und sicher durchführen
  • Versuchsaufbauten analysieren
  • Sicherheitsregeln anwenden
• Berechnungswerkzeug für elektrische Felder benutzen

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexe Aufgaben im Team bewältigen
  • Verteilung der Aufgaben im Team
  • Absprachen und Termine einhalten
• Messung von hohen Spannungen durchführen
  • verschiedene Messmethoden anwenden und vergleichen
  • Übersetzungsverhältnisse berechnen
• Messung von Zünd- und Durchschlagspannungen durchführen
  • Versuchsaufbauten modifizieren und verifizieren
  • Versuchsergebnisse aufnehmen und einschätzen
  • Ergebnisse mit Entladungsmodellen erklären
  • Abweichungen von der Theorie beurteilen und begründen
• Elektrische Feldverteilungen berechnen und die Richtigkeit beurteilen

Begleitmaterial

• elektronische Tutorials zum Selbststudium
• elektronische Aufgabenbeschreibung zum Praktikum
• elektronische Berechnungswerkzeuge für elektrische Felder

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• Kind, Feser; Hochspannungsversuchstechnik (Vieweg)

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bFG	30 min Fachgespräch zu Sicherheitsvorschriften, Praktikumsinhalt, Versuchsaufbau
bPA	3 Präsenstermine zu je 4 h, Teamarbeit, 3 - 5 Teammitglieder
sSB	pro Team ein Versuchsbericht mit Ergebnisauswertung und Beurteilung

Beitrag zum LV-Ergebnis
bFG	Voraussetzung für bPA (1x wiederholbar)
bPA	Testat
sSB	zu bPA

Intervall: 1/Jahr