Wie Wicklungen unter Druck geraten
Alexander Reitbauer untersucht in seiner Masterarbeit an der FH Campus 02 Druckringe bei riesigen Transformatoren.
Siemens hat eine große Tradition in diesem Bereich: So wurde dieser Tage in Weiz das 125Jahr-jubiläum gefeiert – 1892 wurde der Standort als Franzpichler-werke gegründet. Heute erzielen die rund 1200 Mitarbeiter von Siemens Transformers einen Umsatz von 400 Millionen Euro. Reitbauer ist im hauseigenen Globalen Forschungszentrum für Transformatoren beschäftigt.
Aber was gibt es da nach 125 Jahren noch, was man verbessern kann? Druckringe halten die Wicklungsblöcke bei den riesigen Transformatoren zusammen, die den Strom von niedriger auf sehr hohe Spannungen (400.000 Volt) oder umgekehrt transformieren. Bei der Herstellung und Fertigung werden enorme Kräfte aufgewendet: So wirken auf den Druckring 2000 kn, das entspricht einer Gewichtskraft von etwa 200 Tonnen, der aus Zellulose besteht und in Öl getränkt ist.
Das Besondere: „Die Zellulose hat in allen drei Raumrichtungen physikalisch verschiedene Eigenschaften, sie ist orthotrop.“Das bedeutet: Die Simulation muss die komplexe Charakteristik in dem Materialmodell richtig beschreiben. Weil die Vorspannung über Hydraulikzylinder an bestimmten Bereichen des Druckrings aufgebracht wird, entstehen im Material verschiedene Spannungszustände. Daraus kann man wiederum ermitteln, wie man diese Vorspannungen am besten aufbringt. Denn kommt es zu Rissen, Fehlern oder gar Brüchen, muss der gesamte Ring ausgewechselt werden.
Reitbauer, der aus Miesenbach bei Birkfeld stammt, absolvierte zunächst die Lehre als Elektromaschinentechniker bei Andritz in Weiz. Doch der Oststeirer startete dann erst richtig durch: Im zweiten Bildungsweg und immer berufsbegleitend schloss er zunächst die HTL Weiz und dann das Bachelorstudium für Automatisierungstechnik an der FH Campus 02 ab. Diese Abschlüsse absolvierte er ebenso mit Auszeichnung wie seine jetzige Masterarbeit, die von Vinzenz Sattinger (Mechatronik) betreut wurde.