Versuchsaufbau und Simulationen zur Bestimmung der mechanischen Festigkeit von Drillleitern für Leistungstransformatoren

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Auf die Wicklungen von Leistungstransformatoren wirken besonders im Kurzschlussfall enorme Stromkräfte. Hauptsächlich bei betriebsgealterten Transformatoren kann es dadurch zu bleibenden Verformungen der Wicklungen kommen, die im schlimmsten Fall zum Totalausfall des Transformators führen. Eine Ursache für die Abnahme der sogenannten Kurzschluss-Festigkeit ist oftmals die Verringerung der axialen Vorspannkräfte der Wicklungen. Dieser Effekt wird hauptsächlich durch die alterungsbedingte Relaxation der Zellulose-basierten Isolierstoffe hervorgerufen. Da bisher noch keine Untersuchungen zum direkten Einfluss der Zellulose-basierten Leiter-Isolation auf die mechanische Festigkeit der Leiter existieren soll dieser Einfluss in Abhängigkeit vom Alterungszustand der Zellulose untersucht werden. Hierzu wird in diesem Beitrag ein Versuchsaufbau vorgestellt, sowie elektrische als auch mechanische Finite Elemente Simulationen, die für dessen Auslegung von Bedeutung sind.