Diplomarbeit - Prof. Dr.-Ing. Kay Rethmeier

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„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
„Simulation und messtechnische Überprüfung von Feldsensoren zur ortsselektiven TE-Messung an Hochspannungskabelgarnituren“ – Diplomarbeit an der TU-Berlin / IEE 1999 Im folgenden werden die Spannungs-Zeit-Verläufe von mehreren Kalibratoren gegenübergestellt. 7.1 LDJ5 Der Kalibrator LDJ5 stellt energiereiche Impulse (500pC bis 10000pC) mit negativem Maximum bereit. Für die Messung wurde der Ausgang mit 500pC Impulsladung gewählt. Alle Messungen erfolgten mit 50Ω Belastung. Abb. 7-1: Oszillogramm 500pC LDJ5 Die nummerische Integration des Oszilloskops (zweite Kurve) liefert mit der „Area“-Funktion vergleichbare Werte. Auf die Zahlenwerte wird im folgenden genauer eingegangen. Der Spannungsverlauf wurde als Punktepaare gespeichert und in PSpice als Quelle simuliert. K. Rethmeier Seite 55
Seite 1 und 2:
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Seite 3 und 4: „Simulation und messtechnische Ü
Seite 53: „Simulation und messtechnische Ü
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