PDF-Ausgabe herunterladen (28.7 MB) - elektronik industrie

Leistungselektronik
Spannungs-Messwandler
Einsatz in Bahn
und Industrie
Die Spannungs-Messwandler der DLV-Serie werden
den äußerst hohen Anforderungen, die an elektronische
Systeme zur Überwachung der elektrischen Leistung in
der Bahntechnik und im industriellen Umfeld gestellt
werden, gerecht. Sie bieten isolierte Spannungsmessungen
von 50 bis 2000 V eff
. Autor: Michel Ghilardi
Bild: sashpictures - Fotolia.com
Aggressive Umweltbedingungen wie sie in der Bahntechnik
und im industriellen Umfeld gegeben sind, erfordern von
elektronischen Systemen zur Überwachung der elektrischen
Leistung ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und
Leistungsfähigkeit. Gefordert werden höchste Betriebssicherheit
und elektrische Isolierung, um den Schutz des Bedienpersonals
vor einem Kontakt mit gefährlich hohen Spannungen gewährleisten
zu können und empfindliche Messgeräte und Steuerschaltungen
vor Schäden zu bewahren.
Einzelne Komponenten, Module und Subsysteme benötigen höhere
Isolationsspannungen und bessere Teilentladungs-Kennwerte
sowie größeren Schutz gegen externe elektrische, magnetische und
elektromagnetische Felder. Bauteile, die sehr unempfindlich gegenüber
externen elektromagnetischen Störungen sind, erfüllen
zwangsläufig auch die Anforderungen hinsichtlich geringer Abstrahlung
und stören damit nicht die Funktion benachbarter
Schaltungen. Eine weitere Besonderheit der Bahntechnik betrifft
den Betrieb unter Feuer- und Rauchbelastung. Hier müssen strenge
Auflagen erfüllt werden, was das elektrische Verhalten und die
Feuerbeständigkeit der Bauteilematerialien betrifft.
Ein günstigeres Betriebsverhalten und ein höherer Wirkungsgrad
bedingen eine bessere Abrechnungstechnik. Zunehmend fordern
Bahntechnik-Spezifikationen eine Basis-Messfehler für Spannung
und Strom von deutlich weniger als ein Prozent.
In der Industrie geht es vor allem um einen höheren Wirkungsgrad
bei Antriebssteuerungen für Elektromotoren. Eine bessere
Kontrolle beruht immer auf leistungsfähigeren Messungen; dies
gilt nicht nur für die Spannungs- und Stromwerte selbst, sondern
auch für zeitliche Verläufe. Hier will man beispielsweise in Wellenformen
die Nulldurchgänge genau erkennen, damit Umrichter
verlustlose Schaltvorgänge implementieren können.
Daraus ergeben sich eine Anzahl von Anforderungen an den
Messwandler, als der Komponente am Anfang einer Signalkette für
Messung und Steuerung. Dazu gehören hervorragende Werte bei
Parametern wie beispielsweise Unempfindlichkeit gegenüber
Gleichtakt-Störungen, geringer thermischer Drift, schnelle Reaktionszeit,
große Bandbreite und guter Störabstand.
Der Bahntechnik-Markt dringt auf ein besseres Betriebsverhalten
bei Spannungsmessungen in folgenden Punkten:
■■
Netzspannungen von 750 und 1500 V im Fahrleitungsnetz,
■■
Wechselspannungs-Stromschienen mit bis zu 2000 V eff
,
■■
Leistungswandler- und Steuerfunktionen wie Umrichter, Sig-
36 elektronik industrie 05/2013
www.elektronik-industrie.de