Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 01/2019, 31.01.2019

Neues Prüflabor für E-Mobilität in Breitenbach/SO

Das Von Roll Institut für Hochspannungsisolation in Breitenbach im Kanton Solothurn, erweiterte kürzlich die bereits umfangreichen Testanlagen um ein neues eDrive-Testlabor, welches sich mit der Prüfung des Isolationssystems für Elektromotoren von Elektroautos befasst.

Von Roll ist Spezialist für elektrische Isolationssysteme seit über 100 Jahren. Das neu eingerichtete Labor testet alle Elemente der Isolation in elektrischen Antrieben hinsichtlich der hohen Anforderungen, die an Antriebssysteme der nächsten Elektrofahrzeuggeneration gestellt werden. «Der Trend bei den Antrieben von Elektrofahrzeugen geht zunehmend in Richtung Hochspannung mit 800 Volt und höher», sagt Christoph Herold, Direktor und Leiter des Von Roll Instituts. Bei der Erhöhung der Spannung treten zusätzliche Effekte, wie das Teilentladungsphänomen auf, das im Zusammenspiel mit hohen Betriebstemperaturen die Belastung auf das verwendete Material erhöht. Teilentladungen sind elektrische Funkenentladungen, die die Isolation örtlich schädigen und zu einem Ausfall der Maschine führen können. «Das macht diesen Bereich natürlich für unsere Forschung am Institut interessant.» Herold stellt auch fest, dass ein grosser Teil der Automobilhersteller bereits auf die Einrichtung und Beratung des Instituts zurückgreift. Dem Institut steht eine Vielzahl von Geräten für die Prüfung von Isolationswerkstoffen für Elektromotoren zur Verfügung. So können verschiedene klimatische Umgebungsbedingungen simuliert werden, wie tiefe oder hohe Temperaturen, beispielsweise –45°C oder 350°C, oder sehr hohe Luftfeuchtigkeit. Die Auswirkung der Wärmealterung kann mit einem von 15 Öfen getestet werden, die Teile bis zu einer Länge von 750 mm und einem Gewicht von bis zu 30 kg aufnehmen können.

Darüber hinaus betreibt das Institut Prüfeinrichtungen, die speziell für die Durchführung von Dauerspannungstests an Prüfkörpern und Motorprototypen, die mit hohen Schaltfrequenzen betrieben werden, geeignet sind. Hierfür stehen Spannungsquellen für sinusförmige Spannungen bis 7 kVeff bis zu 1000 Hz und rechteckförmige Spannungen bis 5 kVpeak und einer Pulswiederholrate von bis zu 30 kHz zur Verfügung. Diese hochfrequenten Prüfanlagen wurden intern entwickelt und aufgebaut und können den Alterungseffekt, der durch Teilentladungen an der Maschinenisolation auftreten kann, nachbilden und beschleunigen. Somit lassen sich Testzeiten verkürzen und durch gezielte Massnahmen die Lebensdauer solcher Antriebe erhöhen. Zudem können eine Vielzahl weiterer Prüfverfahren durchgeführt werden, darunter Vibrationsprüfungen, die Messung von Teilentladungen unter Stossspannungsbeanspruchung, Isolationswiderstandsmessung und mechanische Tests, wie Zug- und Druckversuche bis zu 100 kN.

vonroll.institute



Bild: Von Roll