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Bestimmung von Winkel und der Öffnungsgeschwindigkeit an Hochspannungsschaltern

13. April 2022

Ein Einsatz für faseroptische Drehgeber

Die Trennung von Stromkreisen im Hochspannungsbereich wird mit speziellen Hochspannungsleistungsschaltern durchgeführt. Dabei ist es für die Lebensdauer und die Funktionalität entscheidend, dass der Vorgang der eigentlichen Trennung sehr schnell und möglichst ohne grossen Rückstoss erfolgt. Doch wie kann das überprüft werden? Denn die auftretenden hohen Spannungen und Ströme verhindern den Einsatz herkömmlicher Elektronik.

Die Lösung liegt im Einsatz faseroptischer Komponenten, die auch bei Anwesenheit starker elektromagnetscher Felder störungsfrei Daten liefern. Bei dieser speziellen Anwendung wurden die faseroptischen Drehgeber am Gelenk der Leistungsschalter befestigt. Die Drehgeber sind über ein faseroptisches Kabel mit einem Controller verbunden, der sowohl das optische Signal erzeugt als auch die Umwandlung hin zu einem elektrischen Signal vornimmt. Dieses ist dann z.B. über den Quadraturausgang mit weiterverarbeitenden Systemen verbunden. Die Distanz zwischen Controller und Drehgeber kann dabei mehrere hundert Meter betragen, womit der Controller in einem EMV-sicheren Bereich positioniert werden kann.

So ausgerüstet kann der Drehwinkel über die Zeit aufgezeichnet werden, wodurch sowohl Drehgeschwindigkeit als auch die Beschleunigung des Systems ermittelt werden können.

Fazit

Die Ermittlung des Trennverhaltens von Hochspannungsleistungsschaltern kann unter Verwendung von faseroptischen Drehgebern sicher und störungsfrei durchgeführt werden. Ihre Immunität gegen starke elektromagnetische Felder prädestiniert die faseroptische Technologie für derartige Einsatzgebiete.

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