06.09.2018

Versuchtsstand

Versuchsstand mit HTLS-Leiterseilen

Quelle: BAM

Projektlaufzeit

01.10.2014 - 30.09.2018

Projektart

Verbundforschungsprojekt

Projektstatus

Geschlossen

Kurzbeschreibung

Ziel des Best Paths Projektes ist es, neue Netzwerktechnologien zur Erhöhung der europaweiten Übertragungsnetzkapazität und Flexibilität des Stromversorgungssystems zu entwickeln.

Ort

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Unter den Eichen 87
12205 Berlin

Best Paths Logo

Quelle: Best Paths EU Project

Als Teil des Best Paths Projekts werden im Demo 4, Work Package 6 die F&E Aufgaben zum Thema Nachrüstung von Freileitungskorridoren vereint. Ein Teilaspekt ist hierbei die Verwendung von so genannten High Temperature Low Sag (HTLS) Leitern mit deren jeweiligen Verbindern und Abspannklemmen. Im Gegensatz zu konventionellen Aluminium-Stahl-Leitern zeigen neue Kombinationen von Materialien in HTLS-Leitern ein verbessertes Durchhangverhalten im Betrieb mit hohen Temperaturen.

Ein Pfeil in der Mitte einer Zielscheibe

Quelle: BAM

Die Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der High Temperature Low Sag (HTLS) Leiter sollen existierende Technologien beschreiben und bewerten, Alterungsmechanismen als Funktionen der Betriebsparameter (Temperatur, Belastung, etc.) identifizieren und mögliche Verbesserungen für vorhandene Leitungsmodelle für Kapazität und Durchhang finden. Dabei liegt der Fokus auf dem Langzeitverhalten, inklusive der Alterung und dem Betrieb unter realitätsnahen Bedingungen.

Stilisierter Programmablaufplan

Quelle: BAM

Zunächst werden mit Hilfe der im Projekt beteiligten Netzbetreiber relevante HTLS-Technologien ausgewählt. Die HTLS-Leiter sollen in einem Versuch, der den Betrieb wiederspiegelt, in 6 Monaten künstlich gealtert werden. Die künstliche Alterung entspricht der zu erwartenden elektrischen, thermischen und mechanischen Belastung während der natürlichen Lebensdauer. Schließlich sollen anhand der Untersuchung wesentlicher Eigenschaften Änderungen aufgrund der Alterung identifiziert werden.

Händeschütteln

Quelle: BAM

Am EU-Projekt Best Paths sind insgesamt 39 Partner aus 11 europäischen Ländern beteiligt. Es wird durch Mittel des 7. Europäischen Forschungsrahmenprogramms der Europäischen Kommission unter der Nr. 612748 gefördert.

Gesamte Fördersumme

62,8 Mio. €

Partner der BAM in Demo 4

50Hertz Transmission (Leader), Elia, Statnett, Mavir, STRI, EFLA, BME Viking, BAM, TU Dresden

Best Paths - BEyond State-of-the-art Technologies for rePowering Ac corridors and multi-Terminal HVDC Systems

Das EU-Projekt Best Paths soll helfen, Herausforderungen bei der Einbindung von erneuerbaren Energien in den europäischen Energiemix zu meistern. Ziel ist es, neue Netzwerktechnologien zur Erhöhung der europaweiten Übertragungsnetzkapazität und Flexibilität des Stromversorgungssystems zu entwickeln.
Das Projekt vereint Expertengruppen über fünf groß angelegte Demonstrationen, um die technische Umsetzbarkeit, Kosten, Auswirkung und Nutzen der getesteten Netzwerktechnologien zu bestätigen.

Beitrag der BAM

Die BAM untersucht das Alterungsverhalten von HTLS-Leitern, da Erfahrungen über längere Betriebszeiten bisher fehlen. Alterungsmechanismen inklusive der maßgeblichen Parameter wie mechanische und elektrische Spannung bzw. Betriebstemperatur werden identifiziert. Darüber hinaus wird die BAM mechanische Leiterseilparameter im Vergleich vor und nach der künstlichen Alterung zur Modellierung des Langzeitverhaltens von Belastbarkeit und Durchhangverhalten von HTLS-Leitern charakterisieren. Die Untersuchungen werden in der Abteilung Bauwerkssicherheit durchgeführt.

Durchführung

  • Auswahl von 8 HTLS-Technologien zur künstlichen Alterung der Seile unter zyklischer mechanischer Beanspruchung und extremer elektrothermischer Belastung
  • Künstliche Alterung von jeweils 2 parallelen Seilen je Technologie (Länge ca. 20 m) entsprechend einer Lebensdauer von 50 Jahren über 6 Monate hinweg
  • Alterung des gesamten Systems aus Leiter, Verbinder und Abspannklemmen (Armaturen)
  • Zyklische mechanische Beanspruchung entsprechend der jährlichen extremen Windbeanspruchung
  • Elektrothermische Dauerbelastung entsprechend der Nennspannung der jeweiligen Leiterseile

Ziele

  • Vergleich der Wirkung der künstlichen Alterung auf das Langzeitverhalten systemrelevanter Seileigenschaften
  • Untersuchung des Kriechverhaltens der unbehandelten Leiterseile
  • Bewertung der Bruchkraft der Verbindungen und Abspannklemmen vor und nach der Alterung
  • Untersuchung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens im Vergleich vor und nach künstlicher Alterung
  • Eigendämpfungsverhalten der Leiterseile für unterschiedliche Eigenformen vor und nach der Alterung

Querschnitt der untersuchten HTLS-Leiter

Querschnitt der untersuchten HTLS-Leiter

Quelle: © werk5 Modellbau Berlin