Diplomarbeit - Prof. Dr.-Ing. Kay Rethmeier

„Simulation und messtechnische Überprüfung von Feldsensoren zur ortsselektiven TE-Messung
an Hochspannungskabelgarnituren“ – Diplomarbeit an der TU-Berlin / IEE 1999
Die Abschlusswiderstände des Richtkopplers führen zu Reflexionen
auf dem Koppler, ein in Durchlassrichtung erfasstes Signal wird zum
Ausgang in Sperrrichtung hin reflektiert und dort ebenfalls detektiert.
Durch die Verkopplung selbst wird der Wellenwiderstand der beiden
Leiter verändert, es folgen sich ausbreitende Wellen auf beiden
Teilsystemen in beide Richtungen, die dann natürlich von beiden
Ausgängen des Richtkopplers erfasst werden.
Für eine ausreichende Richtschärfe, die von einer automatischen
Auswerteeinheit oder vom Prüfingenieur gefordert wird, ist es sowohl in der
Simulation, als auch in der Realität, unausweichlich, durch Iterationen ein
subjektives Optimum zu bestimmen. Dieses Optimum liegt dann jedoch aus den
erwähnten Gründen weit von der theoretisch zu erzielenden Richtschärfe
entfernt. Gute Ergebnisse sind dann zu erzielen, wenn durch die Geometrie des
Kopplers ein Wellenwiderstand in der Größenordnung des Wellenwiderstandes
des Kabels eingestellt werden kann.
7 TE-Kalibratoren
Zur Kalibrierung von Messkreisen werden spezielle Impulsgeber verwendet.
Diese TE-Kalibratoren unterscheiden sich jedoch erheblich untereinander, so
dass das spätere Messergebnis in hohem Maße von der Wahl des Gerätes
abhängig ist.
Trotz gleicher Impulsladung weisen die Ausgangssignale der Kalibratoren
verschiedene Anstiegszeiten, Impulsbreiten und Maximalspannungen auf. Der
zu erzeugende Ladungsimpuls kann dabei positiv oder negativ sein.
Bei der Verwendung von Richtkopplersensoren zur TE-Messung ist das
Frequenzspektrum des Kalibrierimpulses von großer Bedeutung, da die
Überkopplung vom Energiekabel zum Richtkoppler auf eine relativ geringe
Bandbreite beschränkt ist. Generell sind zur Messung mit Richtkopplern
Kalibratoren mit schnellen Impulsen und hohen Frequenzanteilen besonders
geeignet.
K. Rethmeier Seite 54