Genaue Berechnungsmethode der Stromtragfähigkeit von Kabeln

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Multiphysikalische Simulation hat großen Vorteil

Die multiphysikalische Simulation der Kabel berücksichtigt elektrische Leistung, Verlustleistung sowie die Wärmeübertragung innerhalb der Kabel und an die Umgebung. Dadurch kann das sogenannte 2K-Kriterium, der Nachweis, dass das Kabel zu einer maximalen Temperaturerwärmung des Sedimentbodens von 2 °C führt, präzise überprüft werden.

Insbesondere bei komplexen Kabel-ausführungen ist die multiphysikalische Simulation (Bild 2) von großem Vorteil, weil zwischen den einzelnen Kabelbestandteilen (Bild 3) elektrische, elektromagnetische und thermische Wechselwirkungen stattfinden, die das Standardmodell der Norm nicht berücksichtigen kann und daher sehr große Sicherheitsfaktoren einkalkulieren muss.

Die Simulation der Stromtragfähigkeit von Hochspannungskabeln ist eine klassische multiphysikalische Aufgabenstellung, die mit der Simulationsumgebung Comsol Multiphysics gelöst werden kann. Wenger Engineering kombiniert, als langjähriger Partner und zertifizierter Comsol-Consultant, seine Erfahrung mit den Möglichkeiten seiner modernen Berechnungsumgebung und schafft dadurch einen neuen, praktikablen Ansatz mit hohem Nutzen für die Industrie.

Die präsentierte Berechnungsmethode zur optimalen Auslegung von Kabeln bietet in den verschiedensten Industriebereichen großes Potenzial für Kosteneinsparungen und wir wären nicht überrascht, wenn Wenger Engineering in naher Zukunft einen deutlichen Anstieg der Projektanfragen in diesem Bereich verzeichnen kann.

Auf der diesjährigen europäischen Comsol-Konferenz wurde die Arbeit im Bereich Stromtragfähigkeitssimulation und optimiertes Kabeldesign vorgestellt. Mit der gezeigten Berechnungsmethode lässt sich die vorherrschende Physik sehr gut abbilden und der Kunde kann die für seinen Anwendungsfall passende Kabeldimension wählen.

Kabelhersteller, Netzbetreiber und Windparkerbauer profitieren

Dies ist natürlich insbesondere für Kabelhersteller, Netzbetreiber und Windparkerbauer interessant. Aber auch die Automobil- und die Luft- und Raumfahrtindustrie können von diesen Berechnungsmethoden profitieren, weil auch dort eine materialoptimierte Auslegung sowie die Umsetzung von Leichtbaumethoden nach wie vor brandaktuelle Themen sind.

Wenger Engineering bietet mit seiner interdisziplinären Erfahrung sowie als langjähriger Partner und zertifizierter Comsol-Consultant ein breites Spektrum an thermodynamischen Simulationslösungen. Ziel des Unternehmens ist es, die Kunden mit innovativen Thermodynamiklösungen zu unterstützen und zu deren Erfolg beizutragen. Den Vortrag zur Stromtragfähigkeitsberechnung finden Sie unter www.wenger-engineering.de/Ampacity_simulation.pdf. MM

* Dr. David Wenger ist Geschäftsführer der Wenger Engineering GmbH in 89077 Ulm

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