In diesem Buch werden Erkenntnisse zu ruhenden Hochstromverbindungen aller Spannungsebenen zusammengefasst. Anwendung finden diese sowohl bei bestehenden Anlagen als auch für neue Konstruktionen in der Elektroenergietechnik, in der E-Mobilität und im Bereich der Batteriespeichertechnik.
Stromführende, ruhende Verbindungen sind in unzähligen Anwendungen eingesetzt und für deren Funktion unverzichtbar. Oft versagen hochkomplexe Anlagen durch den Ausfall unzureichend ausgelegter oder hoch belasteter stromführender Verbindungen. Eine Großzahl der stromführenden Verbindungen wird montiert und muss über die geforderte Lebensdauer sicher funktionieren. Um dies unter den aktuellen Anforderungen zu gewährleisten, müssen die richtigen Leiter- und Beschichtungswerkstoffe gewählt, eine robuste Auslegung und Konstruktion vorhanden, die richtige Montage gewährleistet sowie eine gesicherte Grenztemperatur für die gewünschte Lebensdauer unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen bekannt sein. Es werden die Theorie zur Kontaktphysik, die wichtigsten Leiter- und Beschichtungswerkstoffe, Einflussgrößen auf das elektrische Kontaktverhalten, der Zusammenhang zwischen mechanischem und elektrischem Kontaktverhalten, die Physik der Alterung und die Wirkung auf das Langzeitverhalten bei unterschiedlichen Einsatz- und Umgebungsbedingungen sowie Auslegungskriterien für die Konstruktion beschrieben. Weiterhin werden Ansätze zur numerischen Modellierung des elektrisch-mechanisch-thermischen Verhaltens dargestellt sowie Bewertungskriterien und Prüfverfahren zur Qualifizierung vorgestellt. Das Buch stellt ein fundiertes Nachschlagewerk dar, dass auf wissenschaftlichen Arbeiten und Erkenntnissen aus der Praxis der letzten 40 Jahre beruht.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung.- Arten, Funktion und Anforderung an stromführende Verbindungen.- Kontaktwerkstoffe.- Kontaktverhalten stromführender Verbindungen.- Elektrisch-mechanisch-thermisches Verhalten ausgewählter stromführender Verbindungen.- Langzeitverhalten stromführender Verbindungen.- Auslegung stromführender Verbindungen.- Prüfverfahren.
Über den Autor
PD Dr.-Ing. habil. Stephan Schlegel forscht seit 14 Jahren am Kontakt- und Langzeitverhalten stromführender Verbindungen mit dem Schwerpunkt Schraubenverbindungen. Im Rahmen der Tätigkeit als Gruppenleiter und derzeit Lehrstuhlleiter unterrichtet er in Modulen zu Grundlagen der Elektrotechnik und in der Vertiefungsrichtung Elektroenergietechnik zu Themen der Hochspannungs- und Hochstromtechnik.
Dr.-Ing. Christian Hildmann beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit dem mechanischen, elektrischen und thermischen Kontakt- und Langzeitverhalten der Verbindungstechnik für mehr- und feindrähtige Leiter. Seit elf Jahren ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen Universität Dresden und leitet seit 2020 die Forschungsgruppe für Elektrische Kontakte und Verbindungen.
Dr.-Ing. Toni Israel forscht an der TU Dresden am Verhalten von Hochleistungs-Steckverbindungen der Elektroenergie- und Automobiltechnik während hoher Dauer- und Kurzzeitbelastung. Er lehrt elektrisch-mechanische Belastungen von elektrischen Kontakten sowie Betriebsmitteln unter besonderer Berücksichtigung von Fehlerströmen.
Dr.-Ing. Michael Gatzsche arbeitet bei Hitachi Energy als R&D Senior Engineer im Technology Center der Geschäftseinheit Hochspannungsprodukte in Zürich. Schwerpunkthemen seiner Arbeit sind umweltfreundliche Isoliergase sowie die Hochstromtragfähigkeit von Schaltanlagen. Im Rahmen dieser sowie der vorhergehenden Tätigkeit an der TU Dresden hat Dr. Gatzsche 10 Jahre Erfahrung in der Forschung, der Auslegung und der Anwendung stromführender Verbindungen und Kontakte gesammelt.
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