Untersuchungen zu vogelkotinduzierten Überschlägen an Langstabisolatoren

Abstract:
Das Phänomen, dass im Nahbereich von Freileitungsisolatoren abgesetzte Vogelkotstrahlen selbstheilende Überschläge hervorrufen können (sogenannte Birdstreamer) ist seit geraumer Zeit bekannt, wurde aber bislang nur unsystematisch untersucht. Im ersten Teil dieses Beitrags wird daher ein Überblick über bislang eingesetzte Untersuchungsmethoden gegeben. In Vorversuchen zeigte sich eine grundsätzliche Schwäche vieler bisheriger experimenteller Ansätze hinsichtlich der realitätsnahen Nachbildung der Kotstrahldynamik. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde eine druckluftbetriebene Versuchseinrichtung entworfen, welche neben einer realitätsnahen Kotapplikation auch eine optimierte versuchstechnische Handhabung und eine reproduzierbare Ausbringung ermöglicht. Im zweiten Teil dieses Beitrags werden die Einflüsse von Kotstrahldurchmesser und -volumen auf das abstandsabhängige Überschlagsverhalten von 380-kV-Langstabisolatoren diskutiert. Hierzu wurden mithilfe der neu entwickelten Versuchseinrichtung und der Aufzeichnung des Versuchsablaufs mit einer Hochgeschwindigkeitskamera 230 Überschlagsversuche durchgeführt, welche hinsichtlich der statistischen Überschlagswahrscheinlichkeit ausgewertet wurden. Neben dem grundsätzlichen zeitlichen Ablauf des Überschlagsprozesses konnten die Untersuchungen insbesondere zeigen, dass sehr geringe Volumina in Verbindung mit kleinen Strahldurchmesser infolge einer durch elektrostatische Kräfte hervorgerufenen Zerstäubung keine Überschläge bewirken, obwohl deren Geometrie theoretisch hierzu ausreichend wäre. Diese Erkenntnisse bzw. experimentellen Beobachtungen zeigen zum einen warum dieses Phänomen nur in Verbindung mit gewissen Vogelspezies (Großvögel) auftritt und unterstreichen zum anderen die Wichtigkeit einer realitätsnahen Versuchsdurchführung.