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Neuer Spannungsteiler für Blitz- und Schaltstoßspannungen bis 1,5 Millionen Volt

21.11.2013

Die Tendenz, elektrische Energie auf immer höheren Spannungsebenen zu übertragen, erfordert es, auch für die Messtechnik entsprechende Normen und Geräte zu entwickeln. So wird in der neuen Hochspannungsnorm IEC 60060 empfohlen, die Vergleichsmessungen möglichst bis zur Nennspannung durchzuführen. Hierfür wurde die erste Stufe eines 3-stufigen gedämpft-kapazitiven Spannungsteilers für Blitz- und Schaltstoßspannungen bis 1,5 Millionen Volt entwickelt.

Das derzeit für Stoßspannungsmessungen eingesetzte Normal hat eine Nennspannung von 500 kV, wird aber aus Sicherheitsgründen lediglich bis 300 kV betrieben. Moderne Energieübertragungsanlagen sowohl für die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ), als auch in Wechselstromnetzen, werden heute bei Spannungen von bis zu 800 kV betrieben. Das bedeutet, dass die eingesetzten Betriebsmittel für Spannungen im Megavoltbereich ausgelegt und geprüft werden müssen. Für die Kalibrierung der hierfür notwendigen Messsysteme wurde in der neuesten Version der internationalen  Hochspannungsnorm IEC 60060 empfohlen, die Vergleichsmessungen möglichst bis zur Nennspannung durchzuführen. Hierfür wurde die erste Stufe eines 3-stufigen gedämpft-kapazitiven Spannungsteilers für Blitz- und Schaltstoßspannungen bis 1,5 Millionen Volt entwickelt. Jede Stufe besteht aus einer Reihenschaltung von 20 keramischen Hochspannungskondensatoren und sehr niederinduktiven Widerständen. Der Niederspannungsteil, an dem das Messsignal abgegriffen wird, ist in SMD-Bauweise ausgeführt. Die Messungen von Frequenzgang und Sprungantwort lieferten ein gegenüber dem derzeit eingesetzten Normal sogar noch verbessertes Übertragungsverhalten. Auch die Kalibrierung durch Vergleichsmessungen zeigte innerhalb der angestrebten Messunsicherheit nur geringe Abweichungen gegenüber der PTB-Messeinrichtung.

 

 

 

 

Ansprechpartner: W. Lucas
Fachbereich 2.3:  Elektrische Energiemesstechnik