Eptra - electric power transmission :: Kilian Schillai
electric power transmission engineering endurance & reliability

Accelerated Life Testing

Langfristige Schadensmechanismen, die im Betrieb oft über viele Jahrzehnte stattfinden, müssen im Labor beschleunigt werden, sei es zur Komponentenprüfung oder bei der Bestimmung von Materialkennwerten. Komponenten der Netzinfrastruktur müssen über einen viel längeren Zeitraum zuverlässig funktionieren, als im Labor geprüft werden kann.


Abbildung: Ermüdungsversuch an einer Freileitungsarmatur (links) und Untersuchung des Öl-Eindringverhalten in Hartgewebe (Baumwoll-Phenolharz) mit Fluoreszenzmikroskopie (rechts).

Modelle und Versuchstechniken zur Beschleunigung der Schädigung sind deswegen oft essentiell. Bei Ermüdung gilt es z.B. als etabliert, dass es für metallische Werkstoffe bei niedrigen Frequenzen eine vernachlässigbare Frequenzabhängigkeit gibt. Zur Beschreibung des Kriech- und Entfestigungsverhaltens werden oft Zeit-Temperatur Parameter, und damit letztlich höhere Temperaturen, für das Schwellverhalten von Kunststoffen höhere Feuchtigkeiten verwendet. Das genaue Vorgehen unterscheidet sich also stark, je nach Schädigungsmechanismus.
Durch dieses als Accelerated Life Testing bekannte Vorgehen kann die Robustheit und Zuverlässigkeit von Produkten beschleunigt und mit relativ wenigen Komponenten geprüft werden, indem die Belastung über die üblichen Betriebsbedingungen hinaus erhöht wird.

Messtechniken zur Bestimmung des Schadensforschritts und die Überprüfung des Schadensbild sind dabei essentiell für die Aussagekraft der Versuche.
Ähnliche Fragestellungen ergeben sich im Anlagen-Assetmangement. Schadensfälle sind oft auf unzureichende Informationen über Zustand und Eigenschaften gealterter Anlagen zurückzuführen. Um solche Schäden zu verhindern, forschen wir an neuartigen Messverfahren zur Zustandsbewertung im Assetmanagement. Wegen der hohen Investitionssummen haben solche Messtechniken grossen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs.