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SI/502385
PAC145kV – Demonstrationsanlage Druckluftkabel 145 kV
Zusammenfassung
In diesem Demonstrationsprojekt wird die Produktion, Inbetriebnahme und der Betrieb von «Druckluftkabeln» - einer neuen Technologie für die elektrische Energieübertragung - in einer typischen Vor-Ort Installation über einem Zeitraum von 1 Jahr demonstriert. Dabei wird eine typische Hochspannungsanwendung für 145 kV, 2500 A auf Hochspannung, Hochstrom, Blitzstoss, Teilentladung, Dichtigkeit und Dauerbetrieb getestet, um die Konformität mit geltenden Normen und die Betriebstauglichkeit zu bestätigen. Druckluftkabel sind eine Weiterentwicklung von Gas-Isolierten Leitungen, wobei das Isoliergas «SF6» durch Druckluft ersetzt wurde und ein neuartiges, patentiertes Flanschdesign eingesetzt wird. Druckluftkabel besitzen technologiebedingt bessere technische Daten als traditionelle Kabeln und als Freileitungen. Daraus ergeben sich im Betrieb deutlich weniger Verluste, eine bessere Umweltverträglichkeit, besserer Brandschutz und weitere Vorteile für den Leitungsbau.
Weitere Texte
Publikationen / Ergebnisse
Für die Übertragung grosser elektrischer Ströme werden bisher Freileitungen oder Kunststoff-isolierte Erdkabel eingesetzt. Eine neue Idee geht dahin, Erdkabel mit einer Hülle aus Gas zu isolieren statt mit Kunststoff. Derartige Gasisolierungen sind heute schon in Schaltanlagen des Hoch- und Mittelspannungsnetzes verbreitet. In einem BFE-unterstützten Demonstrationsprojekt wurde nun ein Druckluft-isoliertes Hochspannungskabel während eines Jahres unter realitätsnahen Bedingungen getestet. Dabei wurden Erfahrungen gesammelt für den künftigen Einsatz dieser neuartigen Erdkabel.
Schlussbericht
Im Rahmen dieses Projektes wurde die neu entwickelte «Druckluftkabel» Technologie für 145 kV, 2500 A in einem Pilotprojekt installiert und für 1 Jahr getestet. Druckluftkabel sind eine neue Technologie für die verlustarme elektrische Energieübertragung welche Freileitungen und VPE Kabel ersetzen können. Sie bieten grössere Übertragungsleistungen, deutliche kleinere Übertragungsverluste, kleineren CO 2 Fussabdruck und ersetzen SF 6 gas und andere PFAS Isoliergase. Sie können unterirdisch und in bestehenden Tunnel installiert werden. Dazu wurden die für die verschiedenen Tests nötigen Prüfpole entwickelt und Spezialkomponenten für die Testdurchführung gebaut. Für die Dauerversuche wurde eine typische 3ph Installation in einem Schutzrohr auf dem Gelände der SBB erstellt. Diese Pilotinstallation wurde in der neu eingerichteten Fabrik serienahe produziert, geliefert und installiert. Die Ergebnisse des Projektes kurz zusammengefasst: - Design, Produktion, Montage, Logistik, Transport, Vor-Ort Montage und Inbetriebnahme waren erfolgreich. Verbesserungen in allen Prozzesschritten wurden eingeführt. - Das neuartige Flanschdesign und das neue Rollensystem für kompakte Rohrmontage haben sich für Montage, Tests, Installation und Demontage gut bewährt. - Vor-Ort Tests waren positiv und haben auch die Grenzen gezeigt. Die Erwärmungstests haben den wichtigsten Vorteil von Druckluftkabeln bestätigt: Geringere Verluste. - Der Betrieb über 1 Jahr unter den verschiedensten Randbedingungen war erfolgreich und hat ausreichende Margen für Spannung, Strom, Druck und Temperatur bestätigt. - Tests an neuen Produktversionen während des Projektes haben Verbesserungen im dielektrischen und mechanischen Design bestätigt und wurden ins Portfolio integriert. - Weitere Investitionen in Werkzeuge und Betriebsmittel sind nötig für Volumenproduktion. Parallel zur Testinstallation wurde das Design und die Messergebnisse in einer Reihe von wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht und an Expertentagungen präsentiert. Das grosse Interesse mit Kundenanfragen und weiteren Pilotinstallationen haben gezeigt, dass der Markt diese Technologie benötigt. Druckluftkabel bieten eine neue Technologieoption für die Erneuerung und den Ausbau eines verlustärmeren elektrischen Energieübertragungsnetzes. Zentrale Botschaften: - Druckluftkabel bieten eine neue Technologieoption für die Energiestrategie 2050. - Sie vereinfachen Genehmigungsverfahren für Freileitungen, verringern Übertragungsverluste, helfen Anwohnern und können mit bestehender Infrastruktur kombiniert werden. - Druckluftkabel sind Schweizer Technologie mit Potential für globale Anwendung.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2022-01-31
- Enddatum
- 2024-08-28
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 314214.00
- Sektion
- Netze
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie