2023-02-01  –  2026-01-31

1.084.229,92 EUR

Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Elektrische Energie- und Steuerungstechnik - Fachgebiet Elektrische Geräte und Anlagen, Ilmenau, Thüringen

03EI6091I

Netze [EB1820]

01251272/1  –  HybSchaDC

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Zur Erreichung der Klimaziele Deutschlands müssen sowohl die Energieeffizienz, als auch der Anteil der erneuerbaren Energien gesteigert werden. Dies kann mit einer Umstellung der Elektroenergieversorgung von wechselstrombasierten Systemen auf Gleichstromsysteme über alle Spannungsebenen hinweg erreicht werden. Allerdings stellen diese zukünftigen Gleichstromsysteme deutlich höhere Anforderungen im Bereich der Sicherheit. Hier setzt dieses Verbundprojekt an. Die TU Ilmenau entwickelt hier gemeinsam mit weiteren Partnern aus Industrie und Forschung die nächste Generation elektrische Schaltgeräte zur Erfüllung dieser Anforderungen an den Personen- und Anlagenschutz im Niederspannungsbereich. In Frage kommen hierbei nur hybride Schaltgeräte-Konzepte. Diese kombinieren klassische mechanische Schaltelemente und leistungselektronische Schaltelemente in Verbindung mit einem geeigneten Überspannungsschutz zur Erfüllung dieser hohen Anforderungen. Hierbei müssen diese einzelnen Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sein und der Schaltvorgang durch eine gemeinsame Steuerung koordiniert werden. Der betrachtete Schaltvorgang umfasst dabei die Erkennung eines Fehlerfalls, den Vorgang der Unterbrechung des Gleichstromes und die anschließende Herstellung einer sicheren elektrischen Trennstrecke. Der Schwerpunkt der TU Ilmenau liegt in den experimentellen und simulationsgestützten Untersuchungen der mechanischen Schaltstrecken für Spannungen bis 800 V DC, sowie Betrachtungen zur Skalierbarkeit der erarbeiteten Konzepte für die Spannungsebene 1500 V DC. Darüber führt die TU Ilmenau Simulationen zu den betrachteten Konzepten hybrider Schaltgeräte durch als Grundlage der Erstellung von Demonstratoren durch die Projektpartner.