2015-11-01  –  2019-05-31

713.513,97 EUR

Siemens Aktiengesellschaft - Corporate Technology - CT RTC PET, München, Bayern

03ET7543A

Netze [EB1820]

01161246/1  –  SchuSS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Ziel ist ein neuartiges Schaltgerät, welches einen Kurzschlussstrom innerhalb von 3 Halbwellen der Netzfrequenz abschalten kann und durch einen integrierten Strombegrenzer den Stoßkurzschlussstrom effektiv begrenzt. Das in einem mechatronischen Entwicklungsprozess zu entwickelnde Schaltgerät soll im Vergleich zu bisherigen Leistungsschaltern in der Lage sein, sowohl erheblich schneller abzuschalten als auch ein phasensynchrones Wiedereinschalten zu ermöglichen. Die Fähigkeit des Schalters zur Kommunikation mit übergeordneten Zentraleinheiten soll im Rahmen des Projektes vorbereitet werden, um eine Einbindung in intelligente dezentrale Energienetze sowie ein lückenloses übergeordnetes Monitoring der Netzkomponenten zu ermöglichen. Trotz erweiterter Funktionalität, Strombegrenzung und reversibler Schaltfunktion soll das Gerät eine kompakte Baugröße aufweisen, um in genormte Schaltanlagen integriert werden zu können. Die Baugröße ist ein wesentlicher Faktor für die Akzeptanz des Schaltgeräts. Der Arbeitsplan folgt dem V-Modell nach VDI-Richtlinie 2206. Zuerst wird in einer domänenübergreifenden Entwurfsphase ein modellbasiertes Konzept das Schaltgerät im Rahmen einer Gesamtsystembetrachtung erarbeitet. Danach werden basierend auf den Ergebnissen der ersten Projektphase domänenspezifisch der schnelle Antrieb und der Strombegrenzer als getrennte Komponenten entworfen und vorgetestet. Als Drittes wird die Integration in ein Schaltgerät durchgeführt. Ein Funktionsmuster des neuartigen Schaltgerätes für Mittelspannungen wird experimentell getestet und validiert. Das gesamte Projekt wird von einem Systempiloten begleitet. Er ist ein mathematisch-physikalisches Modell, das mit der zunehmenden Reife der realen Funktionsmuster wächst und als Entwurfsmodell genutzt und immer wieder mit den realen Labormustern in einem wechselseitigen Analyse-Syntheseprozess abgeglichen wird.