Stromkräfte

In Anlagen höherer Leistung treten im Fehlerfall sehr hohe Kurzschlussströme auf. Nachdem stromdurchflossene Leiter aufeinander Kräfte ausüben, stellt ein elektrischer Fehlerfall eine extreme mechanische Belastung für die gesamte Anlage dar. Die Normen fordern daher einen Nachweis, dass biegesteife Leiter den elektromagnetischen Kräften standhalten. Dieser Nachweis kann durch Berechnung erbracht werden.

Wir haben ein Berechnungsverfahren auf Basis der finiten Differenzen entwickelt, mit dem nahezu beliebige Schienenanordnungen in ihrer Kraftwirkung zueinander berechnet werden können. Insbesondere im Schrankbau, wo Stromschienen sehr eng und gewinkelt angeordnet sind, lassen sich die Stützkräfte hinreichend genau berechnen. Die resultierenden Berechnungswerte wurden für mehrere Anlagen in Kurzschlusstests bestätigt. Schienenanordnungen wurden bis ip=170kA getestet.

Es wurden sowohl Umrichterschränke (Thyristortechnik und IGBT-B6 Brücken) als auch gesamte Elektrolyseanlagen berechnet.

Ein weiteres wichtiges Thema in der Qualifizierung von Leistungselektronik-Anlagen ist die Ausführung der Erdverbindungsleiter und deren Anschlusstechnik