Der Grund für das Aufheizen der Hochspannungsschaltanlage beim Einschalten

Nach einer kurzen Einführung in die Hochspannungsschaltanlagen und einem Überblick über die Ursachen für deren Erwärmung beim Einschalten – wissen Sie, ob Sie daran interessiert sind? Wir setzen uns dafür ein, Ihnen einen Service von höchster Qualität zu bieten. Schauen wir uns das einmal genauer an. (1) Die Ausdehnungseigenschaften verschiedener Metalle unterscheiden sich erheblich. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von Stahlbolzen ist deutlich geringer als der von Kupfer- und Aluminiumsammelschienen; insbesondere bei schraubenverzapften Anschlussstellen kommt es im Betrieb durch Schwankungen des Laststroms und der Temperatur zu unterschiedlichen Ausdehnungs‑ und Kontraktionsgraden von Aluminium bzw. Kupfer und Eisen sowie zu Kriechvorgängen – also zur langsamen plastischen Verformung des Metalls unter Belastung. Zudem hängt der Kriechprozess stark von der Temperatur an der Verbindungsstelle ab. Praxiserfahrungen zeigen, dass bei Betriebstemperaturen an den Verbindungen von über 80 °C das Metall aufgrund übermäßiger Erwärmung expandiert, wodurch die Kontaktflächen gegeneinander versetzt werden, kleine Lücken entstehen und Oxidation stattfindet. Sinkt der Laststrom und kühlt sich die Verbindung wieder auf die ursprüngliche Kontaktposition ab, verhindert die Oxidschicht auf der Kontaktfläche einen direkten metallischen Kontakt wie bei der ursprünglichen Montage. Mit jedem Temperaturzyklus steigt der Kontaktwiderstand, was die Wärmeentwicklung im nächsten Zyklus weiter erhöht; die dadurch noch stärker ansteigende Temperatur verschlechtert die Betriebsbedingungen der Verbindung weiter und führt so zu einem Teufelskreis. (2) Die Messdaten aus Typprüfungen werden üblicherweise im Labor unter kontrollierten Bedingungen ermittelt; die Dauer ist meist kurz, in der Regel nicht länger als acht Stunden, und es tritt kein kumulativer Effekt der Temperaturerhöhung auf. Daher lassen sich diese Ergebnisse nicht mit dem langfristigen Betrieb und der dauerhaften Erwärmung von Geräten gleichsetzen. (3) Unangemessener Anzugdruck der Befestigungsschrauben an den Verbindungsstellen. Einige Installateure oder Wartungsfachkräfte sind der Ansicht, je fester die Verbindungsschrauben am Leiteranschluss angezogen werden, desto besser sei dies; tatsächlich ist dies jedoch nicht der Fall. Besonders bei Aluminiumsammelschienen ist der Elastizitätsmodul gering. Wenn der Anzugdruck der Mutter einen bestimmten kritischen Wert erreicht und das Material eine geringe Festigkeit aufweist, kann ein weiteres Erhöhen des Drucks zu einer teilweisen Verformung und Aufwölbung der Kontaktfläche führen. Dadurch verringert sich die tatsächliche Kontaktfläche, der Kontaktwiderstand steigt und die Leitfähigkeit der Verbindung wird beeinträchtigt. Zudem entsprechen die elektrischen Eigenschaften der eingesetzten Leitermaterialien häufig nicht den erforderlichen Anforderungen; zumeist liegt dies an einer unzureichenden Reinheit der Rohmaterialien. (4) Weitere vor Ort auftretende Faktoren, etwa unsachgemäße Installations‑ und Wartungsabläufe: So können beispielsweise bei der Bearbeitung, dem Zusammenfügen und der Montage der Sammelschiene die Kontaktflächen nicht ordnungsgemäß ausgerichtet, uneben oder rau sein; zudem wird oft kein spezielles Isolierfett aufgetragen. All dies führt dazu, dass die effektive Kontaktfläche abnimmt, der Kontaktwiderstand zunimmt und sich die Verbindung erwärmt.