Prüfungen von Schaltanlagen

Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Schaltanlagen und Leistungsschaltern zu gewährleisten, müssen die Tests anhand der geltenden Normen sowohl in Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen zu Entwicklungszwecken als auch in unabhängigen Prüfinstituten für die Zertifizierung durchgeführt werden. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Wirtschaft eines Landes wurde eine Reihe strenger Vorschriften festgelegt, wie sich diese Geräte verhalten 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. Diese Norm beschreibt eine Reihe von Regeln, wo und wie Werte in den digitalisierten Informationen gemessen werden sollen.

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electric power testing - switchgear testsing 01

Die Herausforderung

In einem elektrischen Energiesystem ist eine Schaltanlage die Kombination aus elektrischen Trennschaltern, Sicherungen oder Leistungsschaltern, die zur Steuerung, zum Schutz und zur Isolierung elektrischer Geräte verwendet werden. Schaltanlagen werden sowohl zum Abschalten von Geräten eingesetzt, um die Arbeit zu ermöglichen, als auch zur Behebung von Fehlern im Downstream.

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

Die Bewegung der Kontakte wird in der Regel über elektrische Signale gesteuert.
Diese Signale initiieren die Bewegung der Kontakte im mechanischen Schalter, um den Stromkreis zu öffnen oder zu schließen.

Für die Messung von Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen steht oft kein Signal zur Erfassung der genauen Position der Kontakte zur Verfügung, daher wird die Zeit zwischen dem Öffnen oder Schließen und dem gemessenen Moment der Berührung oder Trennung des Kontakts zunächst in einem Leerlauftest bestimmt.

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

Um harmonisierte Tests sowohl in F&E- als auch in Zertifizierungsprozessen zu ermöglichen, werden erforderliche 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 Prüflösung von HBM Schaltanlagen wird von Software gesteuert, obwohl es eine Reihe spezifischer Hardwareanforderungen gibt, um hohe Spannungen und Ströme in dieser Anwendung sicher zu erfassen und das Prüfverfahren selbst korrekt und sicher zu steuern.

Erfassung

Die Genesis Highspeed-Datenerfassungshardware stellt sicher, dass alle relevanten Daten erfasst werden, ohne ein einzelnes Ereignis zu verpassen, was besonders relevant ist, wenn Tests durchgeführt werden, die für das getestete Gerät potenziell zerstörerisch sind.
Gepaart mit dem Faseroptische Digitalisiertisierer der Serie 6600 Das System gewährleistet maximale Sicherheit für Bediener, Gerät und eine zuverlässige, rauschfreie Übertragung der Messsignale.

Test-Steuerung

Der Testsequenzer BE3200 ist ein High-Speed-ControllerBereitstellung eines präzisen Timings für den Betrieb von Geräten, die für Tests in Nieder-/Hochspannungs- und Hochleistungslabors verwendet werden.

Hierfür stehen bis zu 64 optisch isolierte Ausgänge mit umfangreichen Verriegelungs- und Sicherheitsfunktionen zur Verfügung. Das Timing-Muster des BE3200 kann mit dem Netzgenerator, dem externen Stromnetz 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 verfolgt die Frequenz des Eingangssignals. Alle Ausgänge und Eingänge des BE3200 sind faseroptisch isoliert.

All dies ist in der speziellen Perception-Softwaresektion für die Sequenzersteuerung konfigurierbar und mit der besprochenen Anwendung zur Prüfung von Schaltanlagen verknüpft.

Leistungsschalter sind überall dort allgegenwärtig, wo es elektrische Stromkreise gibt, die vor Überstrom geschützt werden müssen, der durch eine Überlastung oder einen Kurzschluss verursacht wird. Sie reichen in Größe und Kapazität von Geräten in der Größe eines Fingernagels, die für den Halbleiterschutz verwendet werden, bis hin zu Geräten, die so groß wie ein Lastwagen sind und zum Schutz der Hochspannungskreise entwickelt wurden, die Städte mit Strom versorgen.

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Die Herausforderung

The HBM Solution

Unterstützende Hardware

Erfassung

Test-Steuerung

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