Laborausstattung

Am IFHT stehen mehrere Labore zur Verfügung. Neben den Hochspannungs-, Schalter- und Materiallaboren ist das IFHT angeschlossen an das Zentrum für Netzintegration und Speichertechnologien.

Das Hochspannungslabor des IFHT ermöglicht Prüfungen mit

  • Hoher Wechselspannung
    • Spannung bis 400 kV
    • Leistung bis 200 kVA
  • Hoher Gleichspannung
    • Spannung bis 200 kV
    • Leistung bis 10 kVA
  • Stoßspannungen
    • Maximale Stoßspannung 1 MV
    • Energiegehalt 30 kJ
    • Blitzstoßspannung (1,2/50 µs)
    • Schaltstoßspannung (250/2500 µs)

Für die Untersuchung von Schaltlichtbögen bzw. die Prüfung von Leistungsschaltern steht folgende Ausstattung zur Verfügung:

  • Zwei synthetische Prüfkreise nach Weil-Dobke für Untersuchungen an Leistungsschaltern bzw. Schaltlichtbögen
    • Hochstromkreis:   Ipeak, max = 30 kA  (50 Hz, bei  1 kV Lichtbogenbrennspannung)
    • Hochspannungskreis:  Umax = 140 kV
    • Impulsspannungskreis (optional):  Upeak, max = 140 kV (Anstiegszeit frei konfigurierbar)
  • Umfangreiche Messtechnik zur Erfassung von Prüfstrom und -spannung sowie  weiterer physikalischer Kenngrößen wie beispielsweise Druck.
    • Transientenrekorder zur parallelen Erfassung von bis zu 40 Messkanälen
    • Hochgeschwindigkeitskamera für optische Untersuchungen
  • Umfangreiches Gashandling-System für Versuche in SF6 (Schwefelhexafluorid)

Für die thermische Untersuchung von Freileitungen steht folgende Ausstattung zur Verfügung:

  • 100qm Laborfläche mit thermisch isoliertem Prüfraum
  • Leiterseillänge ca. 7 m
  • Aufbau ermöglicht Einsatz beliebiger Leitertypen

Erzeugung der Versuchsbedingungen

  • Hochtstrominduktor bis 3000 A (stufenlos regelbar)
  • Hydraulische Zugspannvorrichtung zur Erzeugung realer Zugkräfte bis 50 kN

Erzeugung der Umgebungsbedingungen

  • Globalstrahlung
    • Tagesgänge bis 1000 W/m² realisierbar
    • Dimmbarkeit 50 bis 100 %
  • Wind
    • Erzeugung von Windgeschwindigkeiten bis ca. 15 m/s
    • Homogenes Windfeld über eine Messstrecke von 5,20 Metern
    • Erzeugung von Windprofilen
    • Individuelle Regelung des Windkanals in fünf Teilstücken
  • Umgebungstemperatur
    • Umgebungstemperaturen bis  40 °C möglich
    • Getrennte Heizsysteme für Raum- und Windkanaltemperatur

 Umfangreiche Messtechnik zur Erfassung von Prüfstrom und Zugkraft sowie der Wetterrandbedingungen.

  • 16 PT100-Temperaturkanäle zur Messung der Leitertemperatur (erweiterbar)
  • Pyranometer
  • Zugkraftsensoren
  • Strömungsanemometer
  • Stromwandler
  • Hochauflösende Wärmebildkamera
  • IR-Thermometer
  • Stromzangen
  • Temperatursensoren zur Überwachung und Regelung der Raum- und Windkanaltemperatur

Für die Untersuchung von Isolierstoffen bei klimatischer Belastung stehen zur Verfügung

  • Begehbare Kälte-Wärme-Klima-Prüfkammer
    • Temperatur -40 bis +150°C
    • Klima
      • Temperatur +10 bis +95°C
      • Feuchte 10 bis 95% relative Feuchte (ohne Wärmelast) 10 bis 90% relative Feuchte (mit 500 W Wärmelast)
      • Taupunktbereich +9 bis +79°C
    • Volumen 15 m³ (2500 mm Höhe, 3000 mm Breite, 2000 mm Tiefe)
  • Klima-Prüfschrank
    • Temperatur -40 bis +180°C
    • Klima:
      • Temperatur          +10 bis +90°C
      • Feuchte                 10 bis 95% relative Feuchte
      • Taupunktbereich +10 bis +90°C
    • Volumen 1 m³
  • Thermoschockschrank
    • Temperatur
      • Warm (Kammer 1): +60 bis +220°C
      • Kalt (Kammer 2:       -10 bis -80°C
    • Umlagerungszeit < 10 s
    • Prüfrauminhalt 0,13 m³

Für die Charakterisierung elektrischer Isolierstoffe sind Prüfstände für verschiedene Messaufbauten vorhanden.

  • Bestimmung der Erosions- und Kriechspurbeständigkeit (nach DIN VDE 0303-10, IEC 60587)
    • Fließraten und Spannungsebenen nach Norm
    • Kundenspezifische Anpassungen möglich
  • Messung der Relativen Permittivität εrund Verlustfaktor tan δ (nach DIN VDE 0303-4)
    • Spannung bis 10 kV
    • Messungen unter Temperatur möglich
  • Messung von Durchgangs- und Oberflächenwiderstand σ (nach DIN VDE 0303-30, IEC 60093)
    • Spannung bis 2 kV
    • Messung unter Temperatur möglich
  • Messung der Durchschlagfestigkeit Ud (IEC 60243, DIN VDE 0303-21)
    • Stufenspannungsverfahren bis 200 kV
    • Durchschlagfestigkeit bei Gleichspannungsbelastung bis 200 kV
  • Teilentladungsdiagnostik (IEC 60270, DIN VDE 0434)
    • Wechselspannung: bis 100 kV (TE-frei)
    • Gleichspannung: bis 100 kV (TE-frei)
    • Omicron MPD600 / Power Diagnostics
    • Geschirmte Teilentladungsmesskabine: Höhe 4 m, Breite 4 m, Tiefe 5 m
    • Messkabine mit Grundstörpegel: < 0,5 pC
  • Weitere Materialprüfverfahren
    • Modifizierter Rad-Tauch-Test
    • Dynamischer Tropfen Test nach Cigré TB 442
    • Lichtmikroskopie
  • Div. Messstände zur elektrischen Langzeitbelastung von Materialproben:
    • Prüfen unter Wechselspannung bis 100 kV
    • Prüfen unter Gleichspannungsbelastung bis 100 kV
    • Parallele Prüfung bei 3 Spannungsebenen möglich
    • Automatisierte Zeiterfassung eines Materialdurchschlags

Die zerstörungsfreie Materialprüfung mittels Ultraschalldiagnostik wird am IFHT an mehreren Prüfständen geleistet:

  • Materialprüfungen mit örtlicher Auflösung bis zu 50 µm
  • Detektion von Materialfehlern wie Einschlüsse, Risse, etc.
  • Detektion von Ablösungen und Delaminationen
  • Prüfung unterschiedlicher Materialien wie Metalle, ungefüllte und gefüllte Polymere
  • Bestimmung allgemeiner akustischer Materialparameter
    • Schallgeschwindigkeit,
    • Schallschwächung,
    • Temperaturabhängigkeiten