Die Elektroindustrie steht vor einem ständigen Dilemma: Wie kann man Geräte validieren, wenn Labortests die Realität nicht abbilden? Zwei aktuelle Fälle zeigen, dass Computersimulationen diese Lücke schließen können. Der erste betrifft Beschläge für Leitungen von 500 kV oder mehr, bei denen Koronatests in einphasigen Konfigurationen das dreiphasige Verhalten nicht vorhersagen können. Der zweite befasst sich mit elektromagnetischen Feldern in unterseeischen HVDC-Kabeln, die für Offshore-Windparks unerlässlich sind.
Der Sprung von einphasig zu dreiphasig in Übertragungsleitungen ⚡
In Hochspannungslaboren begrenzt der Platz die Tests auf eine einzige Phase. Dies führt zu Unsicherheiten über die tatsächliche Leistung von Beschlägen unter dreiphasigen Bedingungen, wo elektrische Felder anders interagieren. Die numerische Simulation löst dieses Problem, indem sie vollständige Geometrien und Betriebsbedingungen modelliert. Sie übersetzt die Daten aus einphasigen Tests in eine präzise dreiphasige Leistung und berücksichtigt dabei Faktoren wie den Effekt benachbarter Phasen und den Potenzialgradienten an der Oberfläche. Das Ergebnis ist eine Validierung, die näher am realen Betrieb liegt, ohne dass die Prüfeinrichtungen erweitert werden müssen.
Das unterseeische Kabel, das sich nicht messen lässt (und die Simulation zur Rettung) 🌊
Elektromagnetische Felder in einem HVDC-Kabel 100 Meter unter dem Meer zu messen, ist wie die Suche nach einem verlorenen Kabel im Dunkeln: möglich, aber unbequem und teuer. Die Sensoren rosten, Meeresströmungen bewegen die Ausrüstung und Fische werden zu unkooperativen Zeugen. Deshalb hat sich die Simulation zur bevorzugten Alternative entwickelt. Sie berechnet die Feldverteilung präzise, ohne nass zu werden oder einen Oktopus bestechen zu müssen, damit er das Messgerät hält. Am Ende erledigt die Software die Arbeit, die früher einen Taucher und viel Geduld erforderte.