Detektion von Verschleißerscheinungen an Mittelspannungsvakuumschaltröhren durch die Messung der Lichtbogenbeweglichkeit mittels externer Magnetfeldsensoren

Abstract:
Dieses Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Messsystems, welches in der Lage ist, die Bewegung des kontrahierten Lichtbogens eines RMF (radial magnetic field) Kontaktsystems zu messen. Die Lichtbogenbewegung wird mittels Magnetfeldsensoren gemessen, die an der Außenseite der Vakuumschaltröhre angebracht sind. Diese Sensoren messen die Veränderung des magnetischen Feldes, welches durch den Lichtbogen selbst erzeugt wird. In einem zweiten Schritt werden diese Messdaten ausgewertet, um so die Bewegungscharakteristik des Schaltlichtbogens zu untersuchen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass handelsübliche Vakuumschaltröhren untersucht werden können, ohne vorher spezielle Modifikationen an ihnen durchführen zu müssen. In dieser Arbeit wird das Messprinzip die-ses Messsystems genauer erläutert sowie zusätzliche Störeffekte, die berücksichtigt werden müssen, um die Messergebnisse korrekt interpretieren zu können. Verschleißerscheinungen an Spiralarmkontaktsystemen treten meist in Form von zusammengeschmolzenen Spiralarmen auf. Diese Art von Verschleiß führt zu einer dramatischen Senkung der RMF-Wirkung des Spiralarmkontaktes. Des Weiteren wird die Auswertung der Messergebnisse der Lichtbogenrotation dazu verwendet das Zusammenschmelzen von Spiralarmen zu detektieren, ohne die Vakuumschaltröhre zu öffnen, oder aus dem Schaltgerät ausbauen zu müssen. Mit dieser Methode kann die Leistungsgrenze einer Vakuumschaltröhre ermittelt werden noch bevor das Ende ihrer Lebensdauer erreicht wurde.