Experimentelle Untersuchung des Bogenlaufs und der Oberflächentemperatur an Transversal-Magnetfeld-Anordnungen im Vakuum

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Michael Kurrat
• Subject Area: Electrical Energy Systems, Power Management, Power Electronics, Electrical Machines and Drives
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 38191753

Ziel ist es, das Verhalten kontrahierter Vakuum-Hochstrom-Schaltlichtbögen zwischen Transversal-Magnetfeld- (TMF-) Elektroden sowie deren Wechselwirkung mit den Kontaktstücken systematisch experimentell zu untersuchen. Damit sollen theoretisch-rechnerische Modellvorstellungen auf ihre Gültigkeit überprüft sowie verbesserte Modelldaten gewonnen werden. Durch optische Hochgeschwindigkeits-Aufnahmen sollen die Bogengestalt beobachtet und die Stromdichten des kontrahierten, wandernden Lichtbogens ermittelt werden. Von besonderer Wichtigkeit ist die Temperatur der Elektrodenoberflächen unter Bogeneinfluss, da hierdurch die Metalldampfbildung, von welcher die Wiederverfestigung der Schaltstrecke entscheidend abhängt, bestimmt wird. Ergänzend sollen Sondenmessungen weitere Aufschlüsse über physikalische Parameter des Vakuumplasmas liefern. Die Erkenntnisse sollen es ermöglichen, durch Anwendung gesicherter physikalischtechnischer Rechenmodelle die Entwicklung verbesserter, leistungsfähigerer und kompakterer TMF-Vakuumschaltkammern zu beschleunigen. Nach übereinstimmender Aussage von Fachleuten aus aller Welt wird das TMF-Prinzip auch künftig den Hauptteil der Vakuumschalttechnik stellen. Während in den letzten Jahren hauptsächlich die aus wissenschaftlicher Sicht vielleicht attraktiveren Axialmagnetfeld- (AMF-) Kontakte untersucht wurden, bestehen bei TMF-Anordnungen noch erhebliche Kenntnislücken.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Manfred Lindmayer