Über die thermische Wirkung von Störlichtbögen auf Kunststoffe in elektrischen Schaltanlagen
Erstellt am: 21.08.2003
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| Autoren: | Kaltenborn, Uwe | |
| Erscheinungsjahr / -datum: | 1999/01 | |
| Herausgeber: | TU Darmstadt - Fachgebiet Hochspannungstechnik | |
| Verlag / Ort: | TU Darmstadt / Darmstadt | |
| Zitiert als: | [Kalt99] | |
| Art der Veröffentlichung: | Habilitationsschrift / Doktorarbeit / Diplomarbeit | |
| Sprache: | deutsch | |
| Sonstige Informationen: | Vom Fachbereich 17 - Elektrische Energietechnik - der TU Darmstadt zur Erlangung der Würde eines Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) genehmigte Dissertation - Betreuer/Referent: Prof. Dr.-Ing. Dieter König | |
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Review
Erstellt am: 21.08.2003 | Stand des Wissens: 29.03.2010
Ziel / Zweck
In dieser Arbeit soll die Frage der Brandentstehung durch Störlichtbögen in Niederspannungs-Schaltanlagen analysiert werden. Zielsetzung ist hierbei, wesentliche Ursachen zu ermitteln, die beim Auftreten eines Störlichtbogens schließlich zum Brand führen und damit einen Beitrag zur Bewertung dieses Problems zu liefern.
Methodik und Durchführung
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Zur Lichtbogenabschottung eignen sich vor allem UP-Hartmatten, GF-UP-Laminate und Phenolharz-Hartpapier mit Melaminharz-Abdeckung, da sie besonders günstige Werkstoffeigenschaften aufweisen. Ebenfalls günstige Eigenschaften weisen Thermoplaste mit Glasfaseranteil auf, während bei Thermoplasten ohne Glasfaseranteil, auch bei Polyamiden und Polycarbonaten, das mögliche Fließen im Falle längerer Lichtbogendauer zu beachten ist. Ergänzend zu den Störlichtbogenversuchen an Modellanordnungen wurden auch Untersuchungen an Komponenten von Niederspannungs-Schaltanlagen durchgeführt. Wesentliches Ergebnis dieser Versuchsreihe ist eine im Hinblick auf die Vermeidung der Brandentstehung günstige Formgebung von Bauteilen und Geräten in Niederspannungs-Schaltanlagen, welche trotz engen Gestaltungsspielraumes deren mögliche Entflammung wirkungsvoll verzögern kann.
Einordnung in die Forschung / Relevanz für die Politikberatung
Bisher liegen kaum oder nur sehr wenige Angaben für den Fall der Störlichtbogenbeanspruchung, über das thermische Verhalten von heute üblicherweise im Schaltanlagenbau eingesetzten Kunststoffen und solchen, die unter Umständen zukünftig von Interesse sein könnten vor. Diese Forschungsarbeiten sind für die Entwicklung und Zertifizierung von Luftfahrzeugen von Bedeutung, da durch Störlichtbögen verursachte Brände oder Explosionen als die Ursache mehrerer Unfälle vermutet werden. Der Verhinderung von Störlichtbögen sowie die Verwendung geeigneter Materialien zur Isolierung von Kabeln kommt in Anbetracht der steigenden Menge elektrischer Kabel in Luftfahrzeugen immer größere Bedeutung für die Flugsicherheit zu.
In dieser Arbeit soll die Frage der Brandentstehung durch Störlichtbögen in Niederspannungs-Schaltanlagen analysiert werden. Zielsetzung ist hierbei, wesentliche Ursachen zu ermitteln, die beim Auftreten eines Störlichtbogens schließlich zum Brand führen und damit einen Beitrag zur Bewertung dieses Problems zu liefern.
Methodik und Durchführung
- Modellentwicklung
- Datenanalyse
- Versuch
- Beobachtung, Messung, Zählung
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Zur Lichtbogenabschottung eignen sich vor allem UP-Hartmatten, GF-UP-Laminate und Phenolharz-Hartpapier mit Melaminharz-Abdeckung, da sie besonders günstige Werkstoffeigenschaften aufweisen. Ebenfalls günstige Eigenschaften weisen Thermoplaste mit Glasfaseranteil auf, während bei Thermoplasten ohne Glasfaseranteil, auch bei Polyamiden und Polycarbonaten, das mögliche Fließen im Falle längerer Lichtbogendauer zu beachten ist. Ergänzend zu den Störlichtbogenversuchen an Modellanordnungen wurden auch Untersuchungen an Komponenten von Niederspannungs-Schaltanlagen durchgeführt. Wesentliches Ergebnis dieser Versuchsreihe ist eine im Hinblick auf die Vermeidung der Brandentstehung günstige Formgebung von Bauteilen und Geräten in Niederspannungs-Schaltanlagen, welche trotz engen Gestaltungsspielraumes deren mögliche Entflammung wirkungsvoll verzögern kann.
Einordnung in die Forschung / Relevanz für die Politikberatung
Bisher liegen kaum oder nur sehr wenige Angaben für den Fall der Störlichtbogenbeanspruchung, über das thermische Verhalten von heute üblicherweise im Schaltanlagenbau eingesetzten Kunststoffen und solchen, die unter Umständen zukünftig von Interesse sein könnten vor. Diese Forschungsarbeiten sind für die Entwicklung und Zertifizierung von Luftfahrzeugen von Bedeutung, da durch Störlichtbögen verursachte Brände oder Explosionen als die Ursache mehrerer Unfälle vermutet werden. Der Verhinderung von Störlichtbögen sowie die Verwendung geeigneter Materialien zur Isolierung von Kabeln kommt in Anbetracht der steigenden Menge elektrischer Kabel in Luftfahrzeugen immer größere Bedeutung für die Flugsicherheit zu.
