Prüfung von Schaltanlagen

Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Schaltgeräten und Leistungsschaltern zu gewährleisten, müssen Tests gegen die geltenden Normen sowohl in F&E-Einrichtungen zu Entwicklungszwecken als auch in unabhängigen Prüfstellen zur Zertifizierung durchgeführt werden.
Aufgrund ihrer Bedeutung für die Wirtschaft eines Landes wurde eine Reihe von strengen Vorschriften festgelegt, wie sich diese Geräte verhalten sollten und wie sie getestet werden müssen.

Die "Short-Circuit Testing Liaison (STL)" hat einen international anerkannten Bericht mit dem Titel "Harmonization of Data Processing Methods for High Power Laboratories" erstellt.

Dieser Standard beschreibt eine Reihe von Regeln, wo und wie Werte in den digitalisierten Informationen zu messen sind.

Die Herausforderung

In einem Stromversorgungssystem ist eine Schaltanlage eine Kombination aus elektrischen Trennschaltern, Sicherungen oder Leistungsschaltern, die zur Steuerung, zum Schutz und zur Isolierung elektrischer Geräte verwendet wird. Schaltanlagen werden sowohl für die Abschaltung von Geräten verwendet, um Arbeiten zu ermöglichen, als auch für die Beseitigung von Fehlern in nachgeschalteten Anlagen.

Bei Messungen in Schaltanlagen werden die Kontakte geöffnet (O), geschlossen (C) und je nach Testart wieder geöffnet (O), dies wird als OC- oder OCO-Messung bezeichnet.

Die Bewegung der Kontakte wird normalerweise durch elektrische Signale gesteuert.
Diese Signale lösen die Bewegung der Kontakte im mechanischen Schalter aus, um den Stromkreis zu öffnen oder zu schließen.

Bei Messungen in Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen steht oft kein Signal zur Verfügung, um die genaue Position der Kontakte zu registrieren. Daher wird die Zeit zwischen dem Öffnen oder Schließen und dem gemessenen Moment der Kontaktberührung oder -trennung zunächst in einem Leerlauftest ermittelt.

Diese Variablen können dann später für die Volllasttests (Kurzschlusstests) verwendet werden.

Um harmonisierte Tests sowohl in F&E als auch in Zertifizierungsprozessen zu ermöglichen, sind die erforderlichen Analyseroutinen in STL-Routinen festgelegt.

The HBM Solution

The Perception Switchgear application allows easy setup of the testing routine by providing the user with an interface to identify his type of switchgear and type of test.

For the type of switchgear one has the choice for single or three phases, using travel and/or open-close signals and the applicable mains frequency required for some STL calculations.

The corresponding circuit is shown to conveniently select and connect the appropriate DAQ hardware channels and finalizing the setup by choice of required test type and equipment related variables.

Based on selected configuration, all required formulas and equations will be written to the Perception formula database which allows the user to review any calculations used improving test transparency, troubleshooting and auditability.

Data display and result tables are automatically populated with most used variables for easy reporting and can be adapted to further application or customer requirement:

Unterstützende Hardware

Die HBM-Lösung für die Prüfung von Schaltanlagen ist softwaregesteuert. Es gibt jedoch eine Reihe spezifischer Hardwareanforderungen, um hohe Spannungen und Ströme in dieser Anwendung sicher zu erfassen und das Prüfverfahren selbst korrekt und sicher zu steuern.

Akquisition

Die Genesis Highspeed DAQ-Hardware stellt sicher, dass alle relevanten Daten erfasst werden, ohne dass ein einziges Ereignis ausgelassen wird. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie Tests durchführen, die das getestete Gerät möglicherweise zerstören.
In Verbindung mit den faseroptisch isolierten Digitalisierern der Serie 6600 gewährleistet das System ein Höchstmaß an Sicherheit für den Bediener und die Ausrüstung sowie eine zuverlässige, rauschfreie Übertragung der Messsignale.

Test Kontrolle

Der BE3200 Testsequenzer ist ein Hochgeschwindigkeits-Controller, der ein präzises Timing für den Betrieb von Geräten liefert, die für Tests in Nieder-/Hochspannungs- und Hochspannungslabors verwendet werden.

Zu diesem Zweck stehen bis zu 64 optisch isolierte Ausgänge mit umfangreichen Verriegelungs- und Sicherheitsfunktionen zur Verfügung. Das Zeitmuster der BE3200 kann mit dem Netzgenerator oder dem externen Netz synchronisiert oder von einem internen Timer abgeleitet werden. Die Ausgänge schalten sich in einer programmierten Reihenfolge ein und aus und sind vollständig synchronisiert. Das Synchronisationssignal folgt der Frequenz des Eingangssignals. Alle Ausgänge und Eingänge der BE3200 sind faseroptisch isoliert.

All dies ist in der speziellen Perception-Software für die Steuerung des Sequenzers konfigurierbar und mit der besprochenen Anwendung zum Testen von Schaltanlagen verknüpft.

Schutzschalter sind überall dort zu finden, wo Stromkreise vor Überstrom durch Überlastung oder Kurzschluss geschützt werden müssen. Sie reichen in Größe und Kapazität von fingernagelgroßen Geräten zum Schutz von Halbleitern bis hin zu Geräten, die so groß wie ein Lastwagen sind und zum Schutz von Hochspannungsstromkreisen dienen, die Städte mit Strom versorgen.

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