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Genaue Berechnungsmethode der Stromtragfähigkeit von Kabeln

| Autor/ Redakteur: David Wenger / Reinhold Schäfer

Ein Spezialist für Thermodynamiklösungen präsentiert eine alternative Methode zur materialoptimierten Auslegung von Kabeln. Durch die multiphysikalisch gekoppelte Betrachtung lässt sich die Stromtragfähigkeit von Hochspannungskabeln – beispielsweise für Offshore-Windparks – wesentlich präziser bestimmen.

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(Bild: Wenger)

Die Wenger Engineering GmbH, Anbieter innovativer Thermodynamiklösungen sowie von Dienstleistungen im Bereich Wasserstofftechnik, zeigte auf der europäischen Comsol-Konferenz in Mailand (Italien), eine Methode zur materialoptimierten Auslegung von Hochspannungskabeln durch die präzise Simulation der Stromtragfähigkeit.

Durch eine multiphysikalisch gekoppelte Betrachtung der Problemstellung lässt sich die Stromtragfähigkeit von Hochspannungskabeln, wie sie bei der Anbindung von Offshore-Windparks verwendet werden, wesentlich präziser bestimmen.

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Die Auslegung von Kabeln ist in der Norm IEC 60287-3 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein semiempirisches Auslegungsverfahren zur Bestimmung der Maximaltemperaturen, das entsprechende Sicherheitsfaktoren einbezieht und bei einfachem Kabeldesign gute Näherungen bietet.

Die Standardberechnung weicht umso mehr von der realen Physik ab, je komplexer der Aufbau des Kabels und die Einbausituation sind (Bild 1). Da die Leitermaterialien sehr teuer sind, bietet eine präzise Simulation enormes Potenzial, durch eine optimierte Auslegung Gewicht, Material und damit erhebliche Kosten einzusparen.

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