Das Fachgebiet macht es sich im Rahmen der Forschungstätigkeit zur Aufgabe, die Schutzwirkung von vorhandenen Konzepten und Schutzeinrichtungen zu untersuchen und Grundlagen für neue Schutzlösungen zu entwickeln.

  • Grundlagenforschung zu und Weiterentwicklung von Überspannungsschutzgeräten (auf Basis von Funkenstrecken, nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstände und leistungselektronischen Bauelementen)

  • Überspannungsschutzgeräte für Gleichstrom-(DC)-Systeme (Elektroenergieerzeugung, Gleichspannungsübertragung im Nieder- und Hochspannungsbereich, dezentrale DC-Netze)

  • Erzeugung reproduzierbarer Ströme mit Impulsstromanlagen für Grundlagenuntersuchungen sowie zur Überprüfung von Schutzeinrichtungen und Schutzkonzepten

  • Simulation transienter Vorgänge in elektrischen Netzwerken

Forschungsschwerpunkte

Weiterentwicklung von Überspannungsschutzgeräten
  • Überspannungsableiter für Wechsel- bzw. Drehstromsysteme
  • Überspannungsableiter für Gleichstromsysteme (DC-Netze, Ersatz- und Notstromversorgungen, PV-Anlagen)
  • Funkenstrecken- und Varistorprinzipien
  • Optimierung von Ableitern (Triggerung; Einsatz von Speziallegierungen und Hochleistungskunststoffen; Leistungshalbleiter)
  • Alternative Ableiterprinzipien
 
Blitz- und Überspannungsschutz regenerativer Energieversorgungssysteme
  • Ermittlung von Ausfallgrößen und Bedrohungswerten
  • Schutzkonzepte für Photovoltaik-, Windkraft- und Biogasanlagen

 

Umfassender intelligenter systemgerechter Blitz- und Überspannungsschutz
  • Zusammenwirken von Überspannungsschutzeinrichtungen mit anderen Systemkomponenten und Schutzeinrichtungen (Überstromschutzeinrichtungen
  • Schutzkonzepte für Energieversorgung mobiler Systeme (Verkehrssysteme)
 
Erzeugung reproduzierbarer Stoßströme
  • Energiereiche Ströme (positiver Erstblitz 10/350 µs bis 200 kA)
  • Sehr steile Ströme (Ziel: negativer Folgeblitz 0,25/100 µs bis einige 10 kA)
  • Steile, mäßig energiereiche Ströme (Ziel: negativer Erstblitz 1/200 µs bis 100 kA)

Leistungsangebot

  • Prüfung und Bewertung von Überspannungsschutzeinrichtungen
  • Bestimmung des Verhaltens von Materialien und Anordnungen bei direkter Einwirkung von Blitzströmen und Blitzstromlichtbögen sowie bei Einwirkung impulsförmiger Magnetfelder (Induktionseffekte)
  • Prüfung und Qualifizierung von Blitzschutzbauteilen bzw. -komponenten

 

  • Experimentelle Untersuchungen mit hohen aperiodischen und schwingenden Stoßströmen sowie hohen Langzeitströmen (Kombination von Stoß- und Langzeitkomponente; Kombination mit netzfrequenten Kurzschlussströmen)
  • Untersuchung transienter elektrischer Vorgänge in Netzen und Anlagen
  • Berechnung statischer und transienter elektrischer und magnetischer Feldprobleme, Temperaturverteilungen und Multiphysik

Spezialausstattung

  • Digitalspeicheroszilloskope und spezielle Messmittel zur Aufnahme transienter elektrischer Vorgänge 
  • Gleichspannungsquelle (220 V d.c. oder 440 V d.c. bei 50 A)

 

Mitnutzung folgender Anlagen: 

  • Impulsgenerator (positiver Erstblitz 10/350 µs bis 150 kA)
  • Kleiner Impulsstromgenerator (positiver Erstblitz 10/350 µs bis 10 kA) 
  • Impulsgenerator (negativer Folgeblitz 0,25/10 µs bis 12,5 kA)
  • Stoßstromgenerator (8/20 µs bis 50 kA/100 kA oder 1,2/50 µs bis 40 kV)
  • Transportabler Hybridgenerator (8/20 µs bis 5 kA oder 1,2/50 µs bis 10 kV bei 2 Ohm)
  • Gleichstromanlage (900 V bei 100 A … 8 kA bei 3 s ... 50 ms)
  • Marxgenerator (1,2/50 µs bis 400 kV)