Hohe Leistung bei mittlerer Spannung Neues Gleichstrom-Prüffeld am elenia im Aufbau

Starken Gleichstrom gibt es vor allem an der Nordsee, um die Energie der Windräder verlustarm zu transportieren. Aber auch die Industrie interessiert sich mehr und mehr für Fertigungshallen mit Gleichstrom. Dabei stellt die hohe Leistung von hunderttausenden Watt hohe Ansprüche an die Sicherheit. Das elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme der TU Braunschweig will Sicherheitstechnik für Gleichstrom unter realistischen Bedingungen prüfen. Dafür baut es ein international einzigartiges Prüffeld.

Die Wicklungsanzapfungen sind extra für das Gleichstrom-Prüffeld angefertigt worden. Bildnachweis: Sören Meyer/TU Braunschweig

Warum braucht das elenia ein neues Großgerät, wenn es bereits jetzt große Spannungen – wie an den Isolatoren von Hochspannungsleitungen – prüft? Die Antwort liegt in der Kombination aus hoher Stromstärke und mittlerer Spannung. Zwar entstehen in der Hochspannungshalle Blitze mit bis zu zwei Millionen Volt, aber nur bei relativ geringer Stromstärke von einigen Ampere. Bei Gleichstromanlagen kommen dagegen Stromstärken von bis zu dreißigtausend Ampere vor. Die Sicherheitsgeräte für diese Anlagen müssen im Notfall alles zuverlässig abschalten können.

Tobias Kopp: „Bisher prüft man an diesen Geräten jeweils separat die Grenzwerte für Stromstärke und Spannung. Mit dem neuen Prüffeld kombinieren wir dagegen beides. Dann können wir auch noch bei 12.000 Volt noch mehrere tausend Ampere fahren. Nach unserem Stand wäre das das erste Gleichstrom-Prüffeld dieser Art.“

Schweres Gerät für einen neuen Anschluss

Die für alle sichtbaren Bauarbeiten für dieses Hochleistungs-Gleichstrom-Prüffeld beginnen in kürze, wobei die Vorbereitungen schon mehrere Jahre liefen. Bald schon soll die fertige Anlage in Betrieb gehen. Dafür kommt schweres Gerät zur Hochspannungshalle neben dem Okerhochhaus, denn die größten Teile wiegen bis zu 7 Tonnen. Zusätzlich muss ein neuer Netzanschluss her, da das Prüffeld das Stromnetz der TU Braunschweig überlasten könnte. „Kämen die neuen Geräte ans Uninetz, kann die Spannung so weit abfallen, dass andere Geräte ausfallen könnten. Stattdessen schließen wir uns über eine Stadtversogrungsleitung an das Hochspannungsnetz an. Selbst dann haben wir noch Zeiten, an denen die Prüfanlage nicht laufen darf“, erklärt Tobias Kopp, wissenschaftlicher Mitarbeiter am elenia.

Über das Projekt

Professor Michael Kurrat koordiniert das Verbundprojekt zwischen dem elenia, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, der E-T-A Elektronische Apparate GmbH und Rockwell Automation. Dabei fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie das Projekt bis zum 30. Juni 2021. Beim Bau der einzigartigen Transformatoren unterstützte die J. Schneider Elektrotechnik GmbH.