Power Cable Engineering

 

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Beschreibung der Veranstaltung

Energiekabel spielen eine wichtige Rolle bei der Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie in modernen elektrischen Netzstrukturen. Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Kabelsystemdesigns benötigt. Die sich ändernden Anforderungen und der technologische Fortschritt führten im Laufe des letzten Jahrhunderts zur Entwicklung verschiedener Kabeltechnologien.

Die Vorlesung „Power Cable Engineering“ gibt einen Überblick über frühere und aktuelle Energiekabeltechnologien, deren Herstellung und Anwendung. Wobei der klare Fokus auf modernen kunststoffisolierten Kabelsystemen liegt. Typische Kabelkonstruktionen für unterschiedliche Spannungsebenen (LV, MV und HV/EHV) und die verschiedenen Anwendungsbereiche werden ausführlich erläutert. Die Herstellung von Papier- und VPE-isolierten Hochspannungskabeln mit verschiedenen Fertigungstechniken wird näher betrachtet. Darüber hinaus werden der Aufbau und die Funktionsweisen von Kabelmuffen und Endverschlüssen, die zur Vervollständigung eines Kabelsystems benötigt werden, besprochen. Außerdem werden die elektrischen und mechanischen Prüfverfahren vorgestellt, die zur Beurteilung der Produktqualität und zum Nachweis einer ordnungsgemäßen Installation angewendet werden. Abschließend werden alle Aspekte zusammengefasst, die bei der Planung eines Hochspannungskabelprojekts zu berücksichtigen sind, von Auswahl der Kabelkonstruktion über die Berechnung der Strombelastbarkeit bis hin zur Verlegung der Kabel und der Inbetriebnahme der Trasse. Die Vorlesung schließt mit einem Exkurs über Hochleistungskabelsysteme, die in Zukunft von zunehmender Bedeutung sein werden. Dabei werden modifizierte und erweiterte konventionelle Kabeltechnologien vorgestellt, aber auch auf innovative, neue und unkonventionelle Technologien, wie supraleitenden Kabel und HGÜ-Verbindungen, eingegangen.

Die Vorlesungssprache ist Englisch.

Vorlesungsinhalte

  • Energiekabel Industrie: technisches/kommerzielles Umfeld, Marktstrukturen,
  • Geschichte: technische Normen, Energiekabel in elektrischen Netzen
  • Materialien und Komponenten: Anforderungen, Funktionalitäten
  • Design: Nieder-/Mittel-/Hochspannung, Spezialkabel, Papier-/Kunststoffisolierung
  • Produktion: Leiter, Isoliersystem, Bewehrung, Technologien, Fabriken
  • Qualitätsmanagement: Definition, Managementsysteme, Planung/Sicherung, Prüfung
  • Garnituren für Energiekabel: Muffen, Endabschlüsse, Technik, Design, Installation
  • Kabelprojekte: Planung, Strombelastbarkeit, Design, Realisierung
  • Hochleistungskabelsysteme: Verlustmanagement, Zwangskühlung, DC, Supraleitung

Voraussetzungen

Keine. Angemessene Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik werden vorausgesetzt.

Lernziele

Nach erfolgreicher Teilnahme an der Vorlesung haben die Studierenden detaillierte Kenntnisse über die wichtigsten Energiekabeltechnologien erworben. Sie sind in der Lage typische Kabelkonstruktionen (LV, MV, HV, EHV) detailliert zu erklären, einschließlich des Aufbaus und der Funktionalität der zugehörigen Garnituren. Die Studierenden sind vertraut mit den verschiedenen Produktionstechniken und den Methoden zur Qualitätssicherung im Rahmen eines Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9000 und können mit den gewonnenen Kenntnissen die grundlegenden Projektierungsschritte im Rahmen eines Kabeltrassenbaus nachvollziehen.

Prüfung

Mündliche Prüfung

Literaturverzeichnis

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben