Verbundvorhaben ECO-BREAK-420 - Umweltfreundliche Schalttechnologien für die Höchstspannungsebene; Teilprojekt Siemens Energy: Konzept, Design und Demonstration

Abstract

Im Fokus dieses Vorhabens standen umweltfreundliche, klimaneutrale Grundlagentechnologien für das Übertragungsnetz, d.h. für Bemessungsspannungen der eingesetzten Schaltgeräte und Schaltanlagen ab 420 kV. Als Basis diente dabei die Verwendung klimaneutraler Isoliergase (z.B. synthetischer Luft) in Verbindung mit Vakuumschaltröhren als Leistungsschaltelementen. Erste Felderfahrungen mit Schaltgeräten mit Vakuumschaltröhren als Leistungsschaltelemente in Kombination mit Clean Air (synthetische Luft) als Isoliermedium für Bemessungsspannungen bis zu 145 kV, sowie eine gute Kundenakzeptanz zeigen das Potential für vollständig fluor-freie Technologien in höheren Spannungsebenen. Dies erfordert jedoch erhebliche Anpassungen des Designs der Schaltgeräte in Verbindung mit neuen, auf die Eigenschaften des jeweiligen Alternativgases angepassten, technologischen Ansätzen. Im Rahmen des Vorhabens wurden in verschiedenen Arbeitssträngen technologische Grundlagen und Lösungsansätze für die verschiedenen funktionalen Bereiche der Schaltgeräte und Schaltanlagen (z.B. Isolation, Antrieb, Trenn- und Erdungsfunktion, Leistungsschaltfunktion) untersucht und bewertet. Zur Erreichung der für das Übertragungsnetz erforderlichen Schaltleistungsperformance stand dabei die Serienschaltung von Vakuumschaltröhren als eine wesentliche Grundlagentechnologie im Fokus des Vorhabens. Neben diesen Systemaspekten der Schaltanlage, wurden zusätzlich innovative Ansätze zur Integration von Steuerelementen in das Design der Schaltgeräte und Schaltanlagen untersucht und eingesetzt. Aufbauend auf den Ergebnissen der einzelnen Arbeitsstränge, erfolgte eine Demonstration der betrachteten Grundlagentechnologien in Labormustern und ermöglichte so eine ausführliche Bewertung des Einsatzpotentials der untersuchten Technologien für Übertragungsnetze der Hoch- und Höchstspannungsebene.