3R Curaflex Nova (Vorschau)
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Bild 10: Eingabefeld für den<br />
Horizontalerder<br />
Bild 11: Längsspannungsprofil mit Cursor zur Auswahl des Querspanungsprofils (links),<br />
Querspannungsverlauf an dieser Stelle (rechts)<br />
depunkt der arctan-Funktion unterschiedliche Werte,<br />
was wiederum durch die Überlagerung zweier arctan-<br />
Funktionen entsprechender Form beschrieben werden<br />
kann:<br />
( ) π<br />
⎡1<br />
c = d⋅ ⎢ − arctan ( x− e)⋅ f<br />
⎣2 ( ) π<br />
⎤ ⎡1<br />
⎥ + g⋅ ⎢ − arctan ( x− h)⋅i<br />
⎦ ⎣2 Die erste eckige Klammer ist monoton fallend und beeinflusst<br />
die Form des Spannungsverlaufs links von ihrem<br />
Wendepunkt, die zweite Klammer ist monoton steigend<br />
und beeinflusst die Form des Spannungsverlaufs rechts<br />
vom Wendepunkt.<br />
d und g sind wieder Funktionen von Erderlänge und Verlegetiefe<br />
e und h werden linear aus b gebildet<br />
f und i sind Konstanten.<br />
Wie schon für b beschrieben wurden die genauen Formeln<br />
bzw. ihre Koeffizienten auch für die Elemente d bis i empirisch<br />
unter Verwendung des Excel-Solvers ermittelt.<br />
Für die anderen beiden Fälle, nämlich den Potentialverlauf<br />
querab vom Horizontalerder und den Tiefenerder, ergaben<br />
sich abgesehen von der Höhe der Spannungen keine gravierenden<br />
Unterschiede zu den Ergebnissen der weiterentwickelten<br />
analytischen Formeln, so dass für die Berechnung dieser<br />
Kurven nur die Höhe angepasst werden musste.<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦<br />
verbessert werden konnte. Das auf dieser Grundlage entstandene<br />
Excel-Tool gestattet die Bestimmung der Potentialtrichter<br />
für Horizontal- und Tiefenerder.<br />
Literatur<br />
[1] AfK-Empfehlung Nr. 3, November 2007, Herausgegeben<br />
von der Arbeitsgemeinschaft DVGW/VDE für Korrosionsfragen<br />
(AfK), DVGW Bonn<br />
[2] Handbuch des kathodischen Korrosionsschutzes, Vierte<br />
Auflage (1999), Herausgegeben von W.v.Baeckmann und<br />
W. Schwenk (Verlag: WILEY-VCH)<br />
Autoren<br />
Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schröder<br />
Technische Fachhochschule Georg Agricola,<br />
Bochum<br />
Tel. +49 234 968-3282<br />
E-Mail: schroeder@tfh-bochum.de<br />
Die Bedienoberfläche des Tools<br />
Das Tool hat zwei Ansichten, eine für den Horizontalerder<br />
und eine für den Tiefenerder. Beim Horizontalerder sind sowohl<br />
der Spannungsverlauf längs als auch quer zum Erder<br />
interessant. Zur leichteren Orientierung sind beide Kurven<br />
nebeneinander dargestellt. In der Kurve für den Längsspannungsverlauf<br />
kann ein per Bildlaufleiste beweglicher Cursor<br />
an einen interessierenden Ort geschoben werden, die rechte<br />
Kurve zeigt dann sofort den Querspannungsverlauf an dieser<br />
Stelle an.<br />
Prof. Dr.-Ing. Markus Gehnen<br />
Technische Fachhochschule Georg Agricola,<br />
Bochum<br />
Tel. +49 234 968-3261<br />
E-Mail: gehnen@tfh-bochum.de<br />
Zusammenfassung<br />
Es konnte gezeigt werden, dass die Berechnung der Potentialtrichter<br />
in Erderanlagen stark hochspannungsbeeinflusster<br />
Rohrleitungen durch die Weiterentwicklung der in der Literatur<br />
üblichen Formeln in Kombination mit den Ergebnissen<br />
dreidimensionaler Finite-Elemente-Berechnungen wesentlich<br />
Ralf Watermann<br />
Open Grid Europe GmbH<br />
Tel. +49 201 3642-18456<br />
E-Mail: ralf.watermann@<br />
open-grid-europe.com<br />
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